分光计的调节与应用-光栅衍射法测光波波长
Measurement of light wavelength using spectrometer
衍射光栅是利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件，实验中所用透射光栅是用金刚石刻刀在平面玻璃上刻许多平行线制成的，被刻划的线是光栅中不透光的间隙，一般每毫米约250-600条线。
【实验目的】
分光计的调整与使用、衍射光栅测定光谱波长
【实验原理】
透射光栅光路图如图１所示，当光垂直入射
，有：
图1 光栅衍射 图2 光栅衍射光谱示意图
当望远镜从位置1转到位置2时，夹角为
，如图3所示：
图3 望远镜的转角
各光谱的衍射角
【仪器介绍】
图4 JJY型分光计的结构示意图
1-平行光管狭缝锁紧螺钉；2-平行光管狭缝装置；3-平行光管狭缝调节螺钉；4-平行光管倾斜度调节螺钉；5-平行光管水平方向调节螺钉；6-平行光管，7-载物台锁紧螺钉；8-载物台；9-载物台调平螺钉；10-望远镜；11-望远镜目镜锁紧螺钉；12-望远镜目镜调焦螺旋；13-小电珠；14-望远镜倾斜度调节螺钉；15-望远镜水平方向调节螺钉(背面)；16-游标盘；17-转座水平方向微调螺钉(背面)；18-游标；19-刻度盘；20-底座；21-转座与刻度盘锁定螺钉；22-转座；23-望远镜止动螺钉(背面)；24-游标盘微动螺钉；25-游标盘止动螺钉
分光计的结构示意图
图5 分光计的读数盘
刻度盘为334030’稍多一点，游标盘上的第17格恰好与刻度盘上的刻度对齐，因此读数为334030’+17’=334047’。
【实验
内容
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】
1. 粗调分光计
（1）调平望远镜和平行光管，三垂直—－望远镜轴线、载物平台、平行光管轴线分别垂直于中心转轴。
（2）调焦目镜，通过目镜能清晰地看到分划板上铅直清晰的叉丝刻线和十字光标，粗调平行光管物镜，调出清晰竖直的狭缝像。
（3）载物台放上平面反射镜（放法如图6所示），观察绿十字像（注意观察狭缝像“尾巴”），并调节物镜使之清晰竖直。
图6 平面镜放法
2.细调分光计
（1）各半调节法，调节a1(a2)和螺钉14，使绿十字像调到oo’线上，载物盘转过1800调节使绿十字像到oo’线上；重复上述过程。
（2）转动平面镜900，调节a3使绿十字像到oo’线上
（3）平行光管细调，调节狭缝像清晰、铅直，宽度为1mm左右。
3.光栅的调节:与平面镜放法一样，调节光栅平面与入射光垂直。
4测量汞光谱线第一级(k=1)的衍射角:将望远镜分别位置1和位置2,使分划板上的叉丝竖线对准该谱线,读出左、右游标读数，记入下
表
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，然后根据公式（2）计算它们的衍射角。
然后可根据公式（1）计算各条光谱线的
，并与公认值（Ｐ27表0-6）比较，求出
，光栅常数
。
位置
1
2
谱线
黄2
黄1
绿
蓝紫
紫
紫
蓝紫
绿
黄1
黄2
(nm)
579.07
576.96
546.07
435.84
404.66
【注意事项】
1.汞灯为冷光源，关灯后要冷却方可再次点亮；另外，汞灯紫外线很强，不可直视。
2.禁止用手触摸光栅表面。
3.测量时，刻度盘的零刻线经过游标零刻线，需加上360°再计算。
浙公网安备 33021202002483