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正在进行安全检测...

发布时间：2023-09-28 13:35:30 来源：文档文库

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实验二十五光栅的衍射
实验内容
1.测定光栅常数d。
2.测定光波波长。
教学要求
1.进一步熟悉分光计的调节和使用；
2.观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射的基本规律；
3.学会测定光栅常数和汞原子光谱的部分特征波长。
实验器材
分光计，光栅，汞灯
光的衍射是波动光学的基本现象之一，它说明光的直线传播是衍射现象不显著时的近似结果。研究光的衍射不仅有助于加深对光的波动性的理解，还有助于进一步学习近代光学实验技术，如光谱分析、晶体结构分析、全息照相、光学信息处理等。

光栅是由一组数目很多、排列紧密、均匀的平行狭缝（或刻痕）组成，是根据多缝衍射原理制成的一种分光元件，它能产生谱线间距较宽的匀排光谱。所得光谱线的亮度比用棱镜分光时小些，但光栅的分辨本领比棱镜大。光栅不仅适用于可见光，还能用于红外和紫外光波。它不仅用于光谱学，还广泛用于计量、光通信、信息处理等方面。光栅在结构上可分为平面光栅、阶梯光栅和凹面光栅等几种。从光的传播过程方面又可分为透射式和反射式两类。过去制作光栅都是在精密的刻线机上用金刚钻在玻璃表面刻出许多平行等距刻痕做成原刻光栅。实验室中通常使用的光栅是由原刻光栅复制而成的。六十年代以来，随着激光技术的发展又制作了“全息光栅”。目前实验室中使用的两者均有。
实验原理
根据夫琅和费衍射理论，当波长为λ的平行光束投射到光栅平面时，光波将在各个狭缝处发生衍射，经过所有狭缝衍射的光波又彼此发生干涉，这种由衍射光形成的干涉条纹是定域于无穷远处的。若在光栅后面放置一个汇聚透镜，则在各个方向上的衍射光经过汇聚透镜后都汇聚在它的焦平面上，得到的衍射光的干涉条纹根据光栅衍射理论，衍射光谱中明条纹的位置由下式决定：
(absinKK
或dsinKK（K=1，2，3，…）（25-1）
式中dab称为光栅常数，λ为入射光的波长，K为明条纹的级数，K是K级明条纹的衍射角。如果入射光不是单色光，则由式（25-1）可以看出，在中央明条纹处（K=0、K=0），各单色光

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a01d29542bf90242a8956bec0975f46527d3a7dc.html