实验十九

1. 实验十九 光栅衍射 制作人：杨明明

2. 实验目的 • 了解光栅的基本特性 • 熟悉分光计的调节和使用 • 掌握用光栅测定光波波长(或光栅 常数)的方法

3. ∑ ∑´ a 惠更斯原理 来自光源发出的波阵面∑上的每一点均可视为一个新的振源,由它发 出次级波;若光波在各向同性的均匀介质中以速度V传播,则波阵面∑经 过某一时间t后的新波阵面就是在波阵面∑上作出的半径为Vt的诸次级 球面波的包络面∑´。 实验原理

4. ∑ P 菲涅耳原理 光波传播到空间的任一点的光振动是波面上所有次波元发出的次波在该点光振动的相干叠加。

5. φ θ d θ φ d 透射光栅 反射光栅 d(sinφ±sinθ)=kλ入射光与光栅法线成φ角时,得出光栅方程式。 dsinθ=±kλ光线垂直入射时，得出光栅方程式。 δ=±kλ当光程差等于波长的整数倍时，将产生主极大。 K=0，1，2，3∙∙∙∙∙ 光栅衍射

6. λ dθ k R= =kN D= = Δλ dcosθ dλ d愈小,N愈大.N愈大,R愈大 d愈小,D愈大.k愈大,D愈大 光栅角色散率 光栅分辨率

7. 实验仪器 物镜调焦 紧固螺钉 调焦 紧固螺钉 平行光管调焦 目镜调焦 物镜调焦 度盘 平行光管 倾斜调节 望远镜 倾斜调节 载物台游标 盘紧固 望远镜紧固 望远镜 水平微动 载物台调节 游标 (共二个) 望远镜和度盘之间紧固 (此螺钉轴对称处)

8. 30´ 50˚ 00´ + 14´ 50˚ 14´ α-2 α´2 15´ 51˚ 0´ 50˚ β-2 β´2 +2 -2 -1 +1 θ2=½[½∣α´2-α-2∣ +½∣β´2-β-2∣] θ2 θ2 0

9. 级数 K 测量次数 i -2级 +2级 左游标读数 α-2 右游标读数 β-2 左游标读数 α2 右游标读数 β2 2 1 2 3 4 5 平均值 α-2= β-2= α2= β2= 衍射角θ2= 实验数据表

10. 实验内容 • 调节分光计,使其处于正常工作状态。 • 调节光栅平面与平行光管光轴垂直。目的是保证平行光垂直入射。 • 测定钠黄光波长。 • 测定未知光栅的光栅常数。 • 调节分光计,使其处于正常工作状态。 • 调节光栅平面与平行光管光轴垂直。目的是保证平行光垂直入射。 • 测定钠黄光波长。 • 测定未知光栅的光栅常数。