分光仪的使用和光栅实验报告,大学物理实验
2010-10-18 18:08阅读:
大学物理实验报告
实验名称: 分光仪的使用和光栅
实验日期: 2010/10/18
班级: 0913
姓名: 萨迦普琼
学号: 00000000
一、实验目的:
1.了解分光仪的结构;掌握分光仪的调节和使用方法
2.掌握使用光栅测量波长的原理和方法》
3.了解角色散与辨本领的意义及测量方法。
二、实验仪器:
分光仪、光栅、平行双平面反射镜、钠灯、汞灯、照明等
三、实验原理:
1.分光仪的结构:
分光仪主要有四大部分组成的:平行光管、望远镜、载物台和读数装置。
(1)
平行光管:又称准直管,用来产生平行光束,平行光管石油狭缝和河物镜组成。
(2)
望远镜:是用来观察和确定平行光的前进方向的,在分光仪中采用的说话自准望远镜,它由物镜,叉丝分化板和目镜组成,分别装在三个套筒中,彼此可以沿轴相对运动。
(3)
载物台:用来放置校镜,光栅等光学元件的平台,由两块圆周盘组成的,下面一块是固定的,且与平台的转轴
垂直,上面一块则可通过载物台调平螺钉20(B1 ,B2。 B3)来调节其高度,和倾斜度平台可绕仪器主轴转动和沿轴相升降。
(4)
读数装置:用来确定望远镜和载物台的相对位置。
2.分光仪的调节:
要成:(1)、调节望远镜时期适合观察平行光,即成为共焦光学原理。
(2)、望远镜光轴垂直于仪器主轴。
(3)、平行光管发出平行光。
(4)、平行光管光轴垂直于仪器主轴。
具体交接步骤:
1.
目测粗调。将望远镜、载物台、平行光管用目测
粗调成水平,并与中心轴垂直。
2.用自准法调节望远镜,使其聚焦于无穷远。
3.调节望远镜光轴,使之与分光计的中心轴垂直。
4.调节平行光管
调节望远镜光轴,使之与分光计的中心轴垂直
1.分别调整望远镜高低倾斜螺丝和载物台水平调节螺丝,使反射像处于(c)图位置,转动游标盘带动平面镜转180度,用同样方法调节。反复调整直至重合。
2.将载物台上平面镜转90度,调整载物台第三个螺丝和望远镜高低倾斜螺丝。
调节平行光管:
(1)取下平面镜,关掉照明小灯,用钠灯照亮狭缝,从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像,同时调节狭缝套筒制动螺丝,直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止,然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm
(2)调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。望远镜中看到清晰的狭缝像后,转动狭缝(不能前后移动)至水平状态,调节平行光管倾斜螺丝,使狭缝水平像被分划板的中央十字线上、下平分,如图所示。这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。再把狭缝转至铅直位置,并需保持狭缝像最清晰而且无视差。
光栅
(1).光栅公式和光栅测光波波长
1、光栅公式
2、讨论
① 称为零级条纹,聚集了入射光的全部能量的大部分。
②.
光谱级数通常只有二、三级
(2).角色散率: 同级衍射角之差为
(3)光栅分辨本领,刚好能分辨开的两条单色谱线的光的波长差为 与这两种光的波长的平均值 比
四、实验内容与测量
1、步骤:(1)使光栅平面与仪器的主轴平行,且垂直于平行光管轴平行。
(2)调节光栅使其透光狭条与主轴平行
2、测量:1)点亮钠灯,照亮平行光管的狭缝,向左转动望远镜知2级谱级,记下无条件此时的位置(p2-,, p2-)
在转至1级谱线记下
(p1-,, p1-)同样方法记下
(p1+,, p1+
,
p2+,, p2+)
k
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亮条纹位置
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R
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亮条纹位置
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P k
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P k k
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P k
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k
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-1
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+1
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-2
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+2
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