实验报告光栅特性的研究

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1、报告上猗文忑尢竽姓名：班级：学号：实验成绩：同组姓名：实验日期：2008-9-16指导老师：助教28批阅日期：光栅特性的研究【实验目的】1.进一步熟悉光学测角仪的调整和使用2.测量光栅的特性参数。3.掌握RC、RL串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。4.从测定钠灯和汞灯光谱在可见光范围内几条谱线的波长过程中观测和研究光栅的衍射现象。【实验原理】1.光栅衍射有大量等宽间隔的平行狭缝构成的光学元件成为光栅.设光栅的总缝数为N,缝宽为a,缝间不透光部分为b,则缝距d=a+b,称为光栅常数•按夫琅和费光栅衍射理论，当一束

2、平行光垂直入射到光栅平面上时，通过不同的缝，光要发生干涉，但同时，每条缝又都要发生衍射，且N条缝的N套衍射条纹通过透镜后将完全重合.如图1所示，当衍射角6满足光栅方程dsin0二k入（k=0、±1、±2、…）时，任两缝所发出的两束光都干涉相长，形成细而亮的主极大明条纹.高级次时，各级谱线可能相互重寸2・光柵光谱单色光经过光栅衍射后形成各级主极大的细亮线称为这种单色光的光栅衍射谱.如果用复色光照射，由光栅方程可知不同波长的同一级谱线（零级除外）的角位置是不同的，并按波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列，每一干涉级

3、次都有这样的一组谱线.在较栅衍射产生的这种按波长排列的谱线称为光栅光谱.评定光栅好坏的标志是角色散率和光栅的分辨本领.d(pdcospk若入射光束不是垂直入射至光栅平面（图2）,则光栅的衍射光谱的分布规律将有所变化.理论指出：当入射角为i时，光栅方程变为d(sin^±sin/)=kA(k=0、士］、±2、…):【实验数据记录、实验结果计算】2、绿光A=546.07nm绿光的测量数据编号+1・2+201266°47,247。58，276°25‘238。12,A019。27,■9°28，■19。08，0286°46，67

4、。57，96*58。12，A029。25，■9°27，19。05，・19°09，9。26，.9。28，19。05，d(pm)3.333.323.343.33d=3.33

5、im2、蓝光蓝光的测量数据编号+1・2+201264°51，249°5Q,272°28‘242。15，7。31，■7°30,15°0&■15。05，0284。50，69。51，92。2丁62。16，ao27。29，.7。30，15。06，・15。05，7°30，.7。30，15。07，■15。05，入(nm)434.7434.7434.2433.3入

6、=434.2nm3、紫光紫光的测量数据编号+1-2+201264°15，250°20271°19，243。20，码6。55，•7。00，13。59，■14°00，84"70。19，91。20，63。19，A026。55，.7。02，13°59,・14。02，6。55，.7。01，13。59，入(nm)401.0406.8402.3403.3入=402.4nm4、黄光1黄光1的测量数据编号+1■2+201267°14，247°25'277°30,237。10，A019。54，■9°55，20。10，■20°10，028

7、7。15，67。24，97。31，57。11，A029°55，-9°57，20。10，•20。10，D9°55，.9。56，20。10，•20°诃入(nm)573.5574.4574.0574.0入=574.0nm4、黄光2黄光2的测量数据编号+1・2+201267°20，247°19，277°36，237。04，A0!10。00，•10°01，20°16•20°16，028门9，67。20，97。35，57。6，A029°59，・10。0「20。14，・20°15，0io°oo，20。15，•20。16，入(nm)

8、578.2579.2576.2576.7入=577.6nm4、Na黄光1Na黄光1的测量数据编号・3+301289°12,225°幼A0!31。52，-31°50，02109°11»45。29，A023f50，D31°51，A(nm)585.7585.7入=585.7nmNa黄光2的测量数据编号•3+301289°15,225°26，A0!31。55,-31。54，02109。14，45。25，A023f53，.31。55，031。54，■31。55，A(nm)586.6586.85、Na黄光2入=586.7nm另一

9、个部分是对光栅的测【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】1、本次实验的主要内容有两部分，一是光学测角仪的调量，由于上个学期我曾经做过光学测角仪调整的实验，所以我很快就完成了仪器的调整，与上个学期三棱镜的观测结果比较，光栅的光谱更为清晰，且容易辨认，三棱镜的光谱比较难找，很容易观测到彩虹。2、对于实验的测量结果，有一定的误差，原因应该是实验者