大学物理实验-分光计实验讲义-091118-1..ppt

1、用分光计和光栅测纳光波长,2009.11.18,实验目的,学会分光计的调整和使用方法（时间70-80%） 学会用分光计测量波长的方法。（时间20-30%）,实验仪器,分光计,双面镜,实验内容,分光计的调整 一.调整望远镜,目镜,调节目镜,看清叉丝,望远镜中的叉丝,调节物镜,看清反光十字架,目镜定位螺丝,调节,平面镜,反光十字架,二. 两个垂直度的调节 仪器主轴和望远镜主轴及载物平台垂直,缝隙1,缝隙2,粗调：调节望远镜调节螺丝，使缝隙达12mm左右；调节三个平台调节螺丝，使缝隙2均匀。,望远镜调节螺丝,三个平台调节螺丝,仪器主轴,望远镜主轴,平台,游标盘固定螺丝 （载物平台）,角度盘固定螺丝

2、（望远镜）,游标盘,角度盘,细调：二分之一调节法,1.平面镜如图放置在载物平台上，转动游标盘（载物平台），在望远镜视野中找到反光十字架。,1,2,3,4,望远镜视野中,1、2、3.平台调节螺丝 4.平面镜,载物台三颗螺丝,2.采用二分之一调节法，调节望远镜调节螺丝和平台调节螺丝，使望远镜视野中反光十字架移动到正确位置.所谓二分之一调节法就是调节上述两个位置，各使反光十字架移动h/2,使之移动到正确位置。,望远镜调节螺丝,平台调节螺丝,3.重复上述过程，直到平面镜放在任何位置，转动游标盘，都能在正确位置上找到反光十字架。,如果两次都偏高或偏低，首先调节望远镜光管倾角；然后配合调节载物台倾角（1/

3、2方法）； 如果两次一高一低，首先调节载物台倾角；然后配合调节望远镜光管倾角(1/2方法） 。,逆向分解法调节,仅光管倾斜，则两次像保持水平位置。,仅双面镜倾斜，则两次像关于上面基准线保持对称。,光管和双面镜都倾斜的情况,三.调节平行光管,打开低压汞灯，预热五分钟，转动望远镜（角度盘），使望远镜和平行光管成一条直线，松开固定螺丝，调节平行光管，使在望远镜中能看到一条清晰的白光。调节平行光管调节螺丝，使白光位于视场中央。调节狭缝，使白光粗细合适。,分光计上的角游标,分光计上的角游标读数方法,光栅衍射角的测量,A,测量示意图,望远镜位置1 +1级衍射像,望远镜位置2 -1级衍射像,载物平台,光栅,

4、单方向、缓慢搜索观察衍射像,测量装置实景1,望远镜,平行光管,角度盘,游标盘,三棱镜底边,实景2,白光和垂直叉丝重合， 读出0（1）、0（2）,利用光栅测波长,实验原理,令a表示透光狭缝的宽度，b表示不透光部分的宽度，则光栅常数d=a+b。当光垂直入射到光栅面上时，透射光在满足式 dsin=k(k=0, 1, 2, ) 的衍射角方向上有亮条纹出现。对已知波长的光波，测出其经光栅衍射后的衍射角，并判定其级次k后，即可测出所用光栅的光栅常数d，已知光栅常数d，就可以通过测出待测波长对应的衍射角后，计算出待测波长。,入射光,光栅,中央明条纹K=0,一级明条纹K=-1,一级明条纹K= +1,黄,光栅衍射光谱示意图,黄,实验注意事项及各种错误操作,粗调环节不要漏掉 双面镜准确、科学放置 旋转载物平台时，十字叉丝像斜向上或斜向下（十字叉丝发光物没有放置水平，需要调整） 采用单向转动望远镜光管测量光栅衍射角 找到+1、-1级像，不要找成+2、-2级像 角度计算不能错误 不能用铅笔记录原始数据 对准和狭缝像对称须经确认 数据现场简单处理，