会计学1用衍射光栅测光波波长【实验仪器】分光计,全息透射光栅,平行光管,低压汞灯。【实验原理】如图41-1所示:第1页/共13页在图41-2中可以看到,衍射光谱中明条纹的位置应出现在振动加强点,其光程差应为波长的整数倍,即:(41-1)式中,称为光栅常数;为入射光的波长,为明条纹(称为谱线)的级数;是级明条纹的衍射角。第2页/共13页第3页/共13页【实验内容】1.点燃汞灯,调整整体分光计。2.安放调节光栅,如图41-3所示:第4页/共13页3.转动望远镜,一般可以看见一级和二级光谱线,注意观察叉丝的交点是否在各条谱线的中央位置,如果有高低变化,可对图41-3中的螺丝(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节螺钉。第5页/共13页4.用望远镜对准汞光谱中的明亮绿谱线(绿谱线的波长为546.07),分别记录左右一级两个角度位置。当测右侧谱线时,分光计左右的两窗口读数分别为和;当测左侧谱线时,两窗口读数分别为和则由分光计原理知:为了消除偏心差,得到mm第6页/共13页重复测量值3次以上,把所得值的平均值和波长的值代入
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(41-1)中,计算出光栅常数。若,求其百分误差。5.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,求它们的谱线波长,按误差传递公式计算波长的
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误差。第7页/共13页
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41-1光栅常数的测量绿谱线次数右(+1级)左(-1级)123光栅常数第8页/共13页表41-2根据已测定的光栅常数,测定其他各条谱线波长读数谱线右(+1级)左(-1级)衍射角蓝黄1黄2第9页/共13页计算光波波长误差计算:()第10页/共13页【注意事项】1.分光计各部分调节螺丝比较多,在不清楚这些螺丝的作用与用法之前,不要乱旋硬扳,以免损坏仪器。2.请勿用手触摸光栅表面,移动光栅时,拿其金属基座。3.肉眼不要长时间直视汞灯,以免被紫外线灼伤眼睛。第11页/共13页【思考题】1.通过分光计的调节,掌握了哪几种光学仪器的调节方法?2.用光栅测光波波长,对分光计有什么要求?第12页/共13页