大学物理实验报告系列之衍射光栅
更新时间:2023-09-04 07:57:01 阅读量: 教育文库 文档下载
大学物理实验报告系列之衍射光栅,大学物理实验报告,包括数据及数据处理。衍射光栅性质的研究等等,缺少什么给我说,我这都有。
大学物理实验报告
大学物理实验报告系列之衍射光栅,大学物理实验报告,包括数据及数据处理。衍射光栅性质的研究等等,缺少什么给我说,我这都有。
4.光栅常数与汞灯特征谱线波长的测量 根据方程(40-1)式可知,若已知入射光在某一级某一条光谱线的波长值,并测出该 谱线的衍射角 ,就可以求出所用光栅的光栅常数 d。反之,若已知所用光栅的光栅 常数,则可由(40-1)式测出光源发射的各特征谱线的波长。 角的测
量可由分光 计进行。
由公式
65 28 '
65 26 '
65 17 '
65 42 '
65 44 '
65 45 '
1 S 2 S1 S ' 2 S '1 分别求出 ,填入表格中。 4
由公式 d sin k 求得
【实验内容】d1 光栅常数与光波波长的测量 (1)以绿色光谱线的波长 = 546.07nm 为已知。测出其第一级(k = 1)光谱的衍 射角 。 为了消除分光计的偏心差, 应同时读出分光计左、 右两游标的读数。 k = +1 对 时,记下 S1、S2;对 k = -1 时,记下 S1′、S2′。则所测得的 为:
546 .07 10 9 660 .222 nm sin 1 0.8271 546 .07 10 9 659 .983 nm sin 2 0.8274 546 .07 10 9 659 .425 nm sin 3 0.8281
d2
[ S2 S1 S2 S1 ]重复测量 6 次,计算 d 值及其不确定度 u(d) 。 (2)以绿色谱线测量计算所得的光栅常数 d 为已知,按上述步骤分别测出紫色和两条黄 色谱线的 角,各测一次,求出各自的波长值 。 3.从汞光谱的两条黄线算出 与 ,求出光栅的色散率 D。
1 4
d3
546 .07 10 9 d4 659 .382 nm sin 4 0.8269 546 .07 10 9 d5 659 .863 nm sin 5 0.8263
【数据表格与数据记录】绿光 次数 1 2 3 4 5 6
d6
S1S2S '1
46 35 '226 35 ' 62 39 '
47 39 '225 34 ' 62 35 ''
46 33 '225 38 ' 62 34 ''
45 39 '226 32 ' 62 35 ''
45 42 '226 34 ' 62 38 ''
46 32 '227 35 ' 62 39 'Ud '
546 .07 10 9 659 .863 nm sin 6 0.8263
d
d1 d 2 d 6 659 .790 nm 6
(d d )6 5
2
0.1051 nm
S
'
2
244 37
244 34
244 36
244 38
244 39
244 35
'
紫光
大学物理实验报告系列之衍射光栅,大学物理实验报告,包括数据及数据处理。衍射光栅性质的研究等等,缺少什么给我说,我这都有。
次数 度数
S148 30 '
S2228 30 '
S '171 20 '
S '2251 12 '
内 - 外 7 19’由公式 D
外 - 内 7.89 nm '
1 1 ‘ S 2 S1 S ' 2 S '1 228 30 - 48 30 ' 251 12 ' 71 20 ' 64 59 ' 4 4
7 19 求得 D 0.0165 7.89
由公式 d sin k 求得:当 k=1 时
d sin
推出 dco s ,
【小结与讨论】(1) 做此实验观察了光栅的衍射光谱,理解了光栅衍射的基本规律,进一步熟悉 了分光计的调节与使用,测定了光栅常数,角色散率。达到了实验的预期要 求。
于是
S ( d cos ) 2 S 2 d cos S
其
中
S
( )1
5
5 4
18 .21'
(2) 讨论:对于同一光源,分别利用光栅分光和棱镜分光有什么不同? 光栅分光:光波将在每个狭缝处发生衍射,经过所有狭缝衍射的光波又彼此发 生干涉,这种由衍射光形成的干涉条纹是定域于无穷远处的。光
栅在使用面积一定 的情况下,狭缝数越多,分辨率越高;对于光栅常数一定的光栅,有效使用面积越 大,分辨率越高。 棱镜分光:棱镜也是分光系统中的一个组成部件,因棱镜色散力随波长不同而 变化,所在宽入射角宽波段偏振分光棱镜。棱镜分辨率随波长变化而变化,在短波 部分分辨率较大,即棱镜分光具有“非匀排性” ,色谱的光谱为“非匀排光谱” 。这 是棱镜分光最大的不足。
S (d cos ) 2 S 2 0.54 nm
紫 d sin 659 .790 10 9 sin 64 59 ' 480 .32 nm 紫 (480 .32 0.54)nm次数 黄内 黄外
S146 08 ' 46 29 '
S2226 3' 226 22 '
S '166 13 ' 66 20 '
S '2246 30 ' 246 11'
内
外
1 1 ‘ S 2 S1 S ' 2 S '1 226 3 - 46 08 ' 246 30 ' 66 13 ' 72 13 ' 4 4 1 1 ‘ S 2 S1 S ' 2 S '1 226 22 - 46 29 ' 246 11' 66 20 ' 64 54 ' 4 4
内 d sin 659 .790 10 9 sin 72 13 ' 567 .47 nm 外 d sin 659 .790 10 9 sin 64 54 ' 575 .36nm
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