实验41用衍射光栅测光波波长ppt课件

1、实验实验41 用衍射光栅测光波波长用衍射光栅测光波波长【实验目的】【实验目的】1.察看光栅的衍射光谱，了解光栅衍射的根察看光栅的衍射光谱，了解光栅衍射的根本规律。本规律。2.学会测定光栅常数以及原子光谱的波长。学会测定光栅常数以及原子光谱的波长。3.进一步熟习分光计的调理与运用。进一步熟习分光计的调理与运用。【实验仪器】【实验仪器】 分光计，全息透射光栅，平行光管，低压汞灯。分光计，全息透射光栅，平行光管，低压汞灯。【实验原理】【实验原理】 如图如图411所示：所示： 在图在图41-2中可以看到，衍射光谱中明条纹的中可以看到，衍射光谱中明条纹的位置应出如今振动加强点，其光程差应为波长位置应出如

2、今振动加强点，其光程差应为波长的整数倍，即：的整数倍，即： 41-1 式中，式中， 称为光栅常数；称为光栅常数； 为入射光的波为入射光的波长，长， 为明条纹称为谱线的级数；为明条纹称为谱线的级数； 是是 级明级明条纹的衍射角。条纹的衍射角。kdksinkbaksin)(012k ， ，badkkk【实验内容】【实验内容】 1.点燃汞灯，调整整体分光计。点燃汞灯，调整整体分光计。 2.安放调理光栅，如图安放调理光栅，如图413所示：所示： 3.转动望远镜，普通可以看见一级和二级光谱线，转动望远镜，普通可以看见一级和二级光谱线，留意察看叉丝的交点能否在各条谱线的中央位留意察看叉丝的交点能否在各条谱

3、线的中央位置，假设有高低变化，可对图置，假设有高低变化，可对图41-3中的螺丝中的螺丝 不要再动予以校正。也可以调望远镜不要再动予以校正。也可以调望远镜和平行光管上的高低调理螺钉。和平行光管上的高低调理螺钉。3B21BB4.用望远镜对准汞光谱中的亮堂绿谱线绿谱线用望远镜对准汞光谱中的亮堂绿谱线绿谱线的波长为的波长为546.07 ，分别记录左右一级两，分别记录左右一级两个角度位置。当测右侧谱线时，分光计左右的个角度位置。当测右侧谱线时，分光计左右的两窗口读数分别为两窗口读数分别为 和和 ；当测左侧谱线时，；当测左侧谱线时，两窗口读数分别为两窗口读数分别为 和和 那么由分光计原理知：那么由分光计原

4、理知： 为了消除偏心差，得到为了消除偏心差，得到22或)(41mm 反复丈量反复丈量 值值3次以上，把所得次以上，把所得 值的平均值值的平均值和波长和波长 的值代入公式的值代入公式41-1中，计算出中，计算出光栅常数。假设光栅常数。假设 ，求其百分，求其百分误差。误差。5.汞光谱还有蓝、黄两条亮谱线，分别测汞光谱还有蓝、黄两条亮谱线，分别测出它们的一级衍射角，用已测得的光栅常数，出它们的一级衍射角，用已测得的光栅常数，求它们的谱线波长，按误差传送公式计算波求它们的谱线波长，按误差传送公式计算波长的规范误差。长的规范误差。)30001 (60001cmcmd 表表41-1 光栅常数的丈量光栅常数

5、的丈量 绿谱线绿谱线次数次数右（右（+1+1级）级）左（左（-1-1级）级）1 12 23 3 光栅常光栅常数数 546.07mmnd)(41sinkd表表41-2 根据已测定的光栅常数根据已测定的光栅常数 ，测定其他，测定其他各条谱线波长各条谱线波长 读数读数谱线谱线右（右（+1+1级）级）左（左（-1-1级）级）衍射角衍射角 蓝蓝黄黄1 1黄黄2 2d_dsinkd计算光波波长计算光波波长 误差计算：误差计算： kdksin cossinkbakba）（dba【本卷须知】【本卷须知】1.分光计各部分调理螺丝比较多，在不清楚这分光计各部分调理螺丝比较多，在不清楚这些螺丝的作用与用法之前，不要乱旋硬扳，些螺丝的作用与用法之前，不要乱旋硬扳，以免损坏仪器。以免损坏仪器。2.请勿用手触摸光栅外表，挪动光栅时，拿其请勿用手触摸光栅外表，挪动光栅时，拿其金属基座。金属基座。3.肉眼不要长时间直视汞灯，以免被紫外线灼肉眼不要长时间直视汞灯，以免被紫外线灼伤眼睛。伤眼睛。【思索题】【思索题】 1.经过分光