大物实验报告全息光栅的制作满分作品抄的时候请稍作改动

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1、实验报告全息來栅的制作姑名s潘杨昊学採^机电郑小秋11223016班级：机电1111:2012.09.17全息光栅的制作一、实验任务设计并制作全息光栅，并测出其光栅常数，要求所制作的光栅不少于每毫米100条。二、实验要求1、设计三种以上制作全息光栅的方法，并进行比较。2、设计制作全息光栅的完整步骤（包括拍摄和冲洗中的参数及注意事项），拍摄出全息光栅。3、给出所制作的全息光栅的光栅常数值，进行不确定度计算、误差分析并做实验小结。实验提不：1、了解光栅和全息的基本知识。2、所提出的制作方法中应包含马赫-曾德干涉法3、熟悉实验室环境、光学元件和实验步骤，试摆光路，进行调解，并达到可以拍

2、摄光栅的水平。思考问题:1、什么是光栅常数和光栅方程？2、怎样根据所要求的光栅常数设计光路?三、实验的基本物理原理1、光栅产生的原理光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散（分解为光谱）的光学元件。它是一块刻有大量平行等宽、等距狭缝（刻线）的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样，这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异，当复色光通过光栅后，不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果（如图1）。A-OAT-•1图1

3、2、测量光栅常数的方法：用测量显微镜测量；用分光计，根据光栅方程d•sin=k来测量；用衍射法测量。激光通过光栅衍射，在较远的屏上，测出零级和一级衍射光斑的间距Ax及屏到光栅的距离L,则光栅常数d=L/Axo1、洛埃镜改进法：基本物理原理：洛埃镜的特点是一部分直射光和另一部分反射镜的反射光进行干涉，如原始光束是平行光，则可增加一全反镜，同样可做到一部分直射光和一部分镜面反射光进行干涉，从而制作全息光栅。优点：这种方法省去了制造双缝的步骤。缺点：光源必须十分靠近平面镜。实验原理图：2、杨氏双缝干涉法：基本物理原理：Sl，S2为完全和同的线光源，P是屏幕上任意一点，它与SI,S2连线

4、的中垂线交点S’相距x,与SI,S2相距为rl、r2,双缝间距离为d,双缝到屏幕的距离为L。因双缝间距d远小于缝到屏的距离L，P点处的光程差:8二r2_rl二dsinG二dtgG二dx/Lsin0=tg0这是因为e角度很小的吋候，可以近似认为相等。干涉明条纹的位置可由干涉极大条件S=kA得：x=(L/d)k入，干涉暗条纹位置可由干涉极小条件S=(k+l/2)A得：x=(D/d)(k+1/2)入明条纹之间、暗条纹之间距都是Ax=入(D/d)因此干涉条纹是等距离分布的。面且注意上面的公式都有波长参数在里面，波长越长，相差越大。条纹形状：为一组与狭缝平行、等间隔的直线(干涉条纹特点)d

5、=L/Ax优点：使用激光光源相干条件很容易满足。缺点：所需的实验仪器较复杂，不易得到。实验原理图XO3、马赫一曾德干涉仪法：基木物理原理：只要调节光路中的一面分光镜的方位角，就可以改变透射光和反射光的夹角，从而改变干涉条纹的间距。优点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验效果不错，易于学生操作。缺点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验可能不够精确。实验原理图：最先屦If孔灞及暴分先先饔戈tr燹氏If健分走先鬻全＜平我五、仪器的选择与配套综合考虑各方而条件，本次试验采用马赫一曾德干涉仪法，所需的实验仪器有He-Ne激光发射器1架、发散镜1面、凸透镜1面、半反半透镜2面、全反镜2面

6、和白屏、光阑各一、拍摄光栅用的干片若干、架子。六、实验步骤（一）制作全息光栅1.打开He-Ne激光发射器，利用白屏使激光束平行于水平面。2.调节发散镜和激光发射器的距离使激光发散。3.调节凸透镜和发散镜的距离使之等于凸透镜的焦距，得到平行光。4.调节2面半反半透镜和2面全反镜的位置和高度，使它们摆成一个平行四边形（如图5）。5.调节半反半透镜和全反镜上的微调旋钮，使得到的2个光斑等高，且间距为4-6cmo6.测出实验中光路的光程差八1。（在实验中我们测得的光路的光程差Al=l.5cm）（二）拍摄全息光栅1.挡住激光束，把干片放在架子上，让激光束照射在干片上1-2秒，挡住激光朿，把

7、干片取下带到暗房中。2.把干片泡在显影液中适当的吋间（吋间长度由显影液的浓度决定），取出,用清水冲洗，在泡在定影液中约5分钟。取出，冲洗后晾干。3.用激光束检验冲洗好的干片，若能看见零级、一级的光斑，说明此干片可以用于测定光栅常数。（三）测定所制光栅的光栅常数实际图:此图参照老师所给实验内容报告上的阁来画原始数据表:X123456r(cm)h(cm)七、实验注意事项1、不要正对着激光束观察，以免损坏眼睛。2、半导体激光器工作电压为直流电压3V,应用专用220V/3V直流电源工作（