分光計(jì)調(diào)節(jié)與光柵測(cè)波長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)10分光計(jì)的調(diào)節(jié)與光柵衍射法測(cè)光波波長(zhǎng)五邑大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心2010.9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解分光計(jì)的主要構(gòu)造及各部分的作用。掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)要求和使用方法。觀察光柵衍射現(xiàn)象，測(cè)量汞燈在可見光范圍內(nèi)幾條強(qiáng)光光譜線的波長(zhǎng)。分光計(jì)的主要用途1、分光計(jì)是精確測(cè)定光線偏轉(zhuǎn)角的儀器，也稱測(cè)角儀。2、光學(xué)中的許多基本量如波長(zhǎng)、折射率等都可以直接或間接的表現(xiàn)為光線的偏轉(zhuǎn)角，因而利用分光計(jì)可測(cè)量波長(zhǎng)、折射率等。3、使用分光計(jì)時(shí)必須經(jīng)過一系列的精細(xì)的調(diào)整才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，它的調(diào)整技術(shù)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本技術(shù)之一，必須正確掌握。分光計(jì)的主要構(gòu)造刻度盤與游標(biāo)盤中心轉(zhuǎn)軸分光計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)的要求儀器轉(zhuǎn)軸一同軸三調(diào)焦三垂直平行光管望遠(yuǎn)鏡目鏡、物鏡、平行光管望遠(yuǎn)鏡軸線、載物臺(tái)、平行光管軸線vs中心轉(zhuǎn)軸載物臺(tái)Step1.游標(biāo)盤固定不動(dòng)Step2.望遠(yuǎn)鏡

&刻度盤轉(zhuǎn)到其中一條光線的位置Step3.讀數(shù)（左右游標(biāo)）Step4.重復(fù)2.3步讀數(shù)另一光線的位置參數(shù)分光計(jì)的測(cè)角度的方法測(cè)什么？如何測(cè)？如何計(jì)算？位置1位置2左游標(biāo)右游標(biāo)？？用2個(gè)游標(biāo)，Why?AOBb

不偏心時(shí)，由于，所以可用弧長(zhǎng)反映角度的大小。由于偏心，使之用弧長(zhǎng)反映角度時(shí)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。如：這是由偏心造成的。偏心差及其處理方法分光計(jì)的測(cè)量方法望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算公式

設(shè)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲先對(duì)準(zhǔn)某條光線，此時(shí)，左右兩個(gè)游標(biāo)的零刻度線分別對(duì)準(zhǔn)刻度盤上的兩個(gè)值（1左和1右），當(dāng)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲對(duì)準(zhǔn)另一條光線后，左右兩個(gè)游標(biāo)的零刻度線分別對(duì)準(zhǔn)刻度盤上的另兩個(gè)值（2左和2右）。分光計(jì)的讀數(shù)與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)類似，如右圖，游標(biāo)的零刻度線對(duì)準(zhǔn)的刻度盤讀數(shù)為116o15′。1左1右2右2左則望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度即為位置1位置2分光計(jì)的測(cè)量方法2、在計(jì)算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度時(shí)，要注意游標(biāo)是否經(jīng)過了刻度盤的0o或360o刻度線。若越過，則對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的計(jì)算公式應(yīng)予以修正（思考如何修正）注意事項(xiàng)1、刻度盤上最小刻度為30’，測(cè)量時(shí)看清游標(biāo)零刻度線是否越過刻度盤上30’刻度線。光柵衍射原理透射式衍射光柵透明不透明ab通常為1023~10mm數(shù)量級(jí)d光柵常數(shù):ab()+d光柵衍射光路圖(強(qiáng)度分布)YI光柵透鏡屏幕光柵衍射光路圖(具體分析)主極大(明條紋)角位置條件k稱為主極大級(jí)數(shù)根據(jù)光柵方程測(cè)量光的波長(zhǎng),或者給定光的波長(zhǎng)測(cè)量光柵常數(shù)光柵方程:光柵中央明條紋K=0一級(jí)明條紋K=-1綠黃黃綠光柵衍射光路圖(光譜分布)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)節(jié)分光計(jì)（三調(diào)焦三垂直）放置光柵（見右圖）調(diào)節(jié)光柵平面與入射光線垂直調(diào)節(jié)光柵刻線與分光計(jì)主軸平行定性觀察汞光的衍射光譜測(cè)量汞光譜線的衍射角計(jì)算汞光譜線的波長(zhǎng)光柵即調(diào)節(jié)光柵平面與平行光管的光軸垂直。其調(diào)節(jié)方法是:先用眼睛直接觀察,轉(zhuǎn)動(dòng)分光計(jì)的刻度盤帶動(dòng)載物臺(tái),使光柵面與平行光管垂直;然后轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡,使望遠(yuǎn)鏡中的分劃板上的豎線與平行光管射過來的狹縫像相重合,此時(shí),望遠(yuǎn)鏡的光軸與平行光管的光軸一致,隨之?dāng)Q緊“望遠(yuǎn)鏡固定螺絲”(底座右邊)將望遠(yuǎn)鏡的位置固定,再仔細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤帶動(dòng)載物臺(tái),并結(jié)合調(diào)節(jié)a1或a2,直到光柵面反射回來的小綠“+”字像位于分劃板上方叉絲交點(diǎn)上。此時(shí),入射光垂直光柵面。隨即擰緊載物臺(tái)固定螺絲,以保持光柵的位置不動(dòng)。在調(diào)節(jié)前可先作一定性觀察。如果光柵刻線與分光計(jì)主軸不平行,將會(huì)發(fā)現(xiàn)左右衍射光線傾斜。為此,可通過調(diào)節(jié)平臺(tái)下面的傾角螺絲a3使左右衍射光線在水平方向高度一致。汞光的可見光區(qū)主要譜線表波長(zhǎng)（nm）顏色相對(duì)強(qiáng)度579.07黃強(qiáng)576.96黃強(qiáng)546.07綠很強(qiáng)491.60藍(lán)綠中435.84藍(lán)紫很強(qiáng)404.66紫強(qiáng)