工物系 核 11 李敏 2025011693 实验台号 19光栅衍射实验一、实验目的（1） 进一步熟悉分光计的调整与使用；（2） 学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法； （3） 加深理解光栅衍射公式及其成立条件；二、实验原理2.1 测定光栅常数和光波波长如右图所示,有一束平行光与光栅的法线成 角，入射到光栅上产生衍射；出射光夹角为.从点引两条垂线到入射光和出射光。假如在处产生了一个明条纹，其光程差必等于波长的整数倍，即 （1）为衍射光谱的级次,。由这个方程，知道了中的三个量，可以推出另外一个。若光线为正入射，，则上式变为 (2)其中为第级谱线的衍射角。据此，可用分光计测出衍射角，已知波长求光栅常数或已知光栅常数求波长。2。2 用最小偏向角法测定光波波长如右图。入射光线与级衍射光线位于光栅法线同侧,（1）式中应取加号，即。以为偏向角，则由三角形公式得 （3)易得，当时，最小，记为 ，则(2。2.1）变为 (4）由此可见，假如已知光栅常数 d，只要测出最小偏向角 ,就可以根据(4）算出波长 。三、实验仪器3。1 分光计在本实验中，分光计的调节应该满足:望远镜适合于观察平行光,平行光管发出平行光，并且二者的光轴都垂直于分光计主轴。3。2 光栅调节光栅时，调节小平台使光栅刻痕平行于分光计主轴。放置光栅时应该使光栅平面垂直于小平台的两个调水平螺钉的连线。3.3 水银灯1.水银灯波长如下表颜色紫绿黄红波长/nm404。7491。6577。0607。3407。8546.1579.1612.3410.8623。4433。9690.7434。8435.82.使用注意事项（1）水银灯在使用中必须与扼流圈串接，不能直接接 220V 电源，否则要烧毁。（2）水银灯在使用过程中不要频繁启闭，否则会降低其寿命。（3）水银灯的紫外线很强，不可直视。四、实验任务(1）调节分光计和光栅使满足要求.（2）测定 i=0 时的光栅常数和光波波长.(3）测定 i=时的水银灯光谱中波长较短的黄线的波长(4）用最小偏向角法测定波长较长的黄线的波长。（选作)五、实验数据记录与处理1．i=0 时,测定光栅常数和光波波长光栅编号: ；= ；入射光方位= ；= 。波长／nm黄 1黄 2546.1紫衍射光谱级次m游标ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡ左侧衍射光方位右侧衍射光方位2。i=时，测量波长较短的黄线的波长光栅编号： ；光栅平面法线方位= ；= 。光谱级次ｍ游标入射光方位入射角ⅠⅡ光谱级次ｍ游标左侧衍射光方位衍射角同（异）侧1ⅠⅡ光谱级次ｍ游标右侧衍射光方位衍射角同（异）侧2ⅠⅡ3。...
