衍射光栅测波长衍射光栅测波长
实验原理,
光栅是根据多缝衍射原理制成的一种分光元件,它能产生谱线间距离较宽的匀排光谱。所得光谱线的亮度比棱镜分光时要小一些,但光栅的分辨本领比棱镜大。
光栅不仅适用于可见光,还能用于红外和紫外光波,常用于光谱仪上。
光栅在结构上有平面光栅,阶梯光栅和凹面光栅等几种、同时又分为透射式和反射式两类。本实验选用透射式平面刻痕光栅或全息光栅。
透射式平面刻痕光栅是在光学玻璃片上刻划大量互相平行,宽度和间距相等的刻痕制成的。当光照射在光栅面上时,刻痕处由于散射不易透光,光线只能在刻痕间的狭缝中通过...
衍射光栅测波长
实验原理,
光栅是根据多缝衍射原理制成的一种分光元件,它能产生谱线间距离较宽的匀排光谱。所得光谱线的亮度比棱镜分光时要小一些,但光栅的分辨本领比棱镜大。
光栅不仅适用于可见光,还能用于红外和紫外光波,常用于光谱仪上。
光栅在结构上有平面光栅,阶梯光栅和凹面光栅等几种、同时又分为透射式和反射式两类。本实验选用透射式平面刻痕光栅或全息光栅。
透射式平面刻痕光栅是在光学玻璃片上刻划大量互相平行,宽度和间距相等的刻痕制成的。当光照射在光栅面上时,刻痕处由于散射不易透光,光线只能在刻痕间的狭缝中通过。因此,光栅实际上是一排密集均匀而又平行的狭缝。
若以单色平行光垂直照射在光栅面上,则透过各狭缝的光线因衍射将向各个方向传播,经透镜会聚后相互干涉,并在透镜焦平面上形成一系列被相当宽的暗区隔开的间距不同的明条纹。
按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定,
(ɑ+b) sinφ k=?kλ
或,d sinφ,k=0,1,2..., ,1.3—1, k=?kλ
(ɑ+b)式中,d=称为光栅常数,λ为入射光波长,k为明条纹,光谱线,级数,φk为K级明条纹的衍射角。,参看图1,。
如果入射光不是单色光,则由式,1.3—1,可以看出,光的波长不同其衍射角φk也各不相同,于是复色光将被分解。而在中央k=0,φk=0处,各色光仍重叠在一起,组成中央明条纹,在中央明条纹两侧对称分布着k=1、2……级光谱,
各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光,如图1,
如果已知光栅常数d,用分光计测出k级光谱中某一明条纹的衍射角φk,按,1.3—1,即可算出该明条纹所应的单色光的波长λ。
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