光栅测定波长实验报告
光栅测定波长实验报告
实验目的：
通过测量光栅衍射光谱的位置和强度，确定氢光谱线的波长和频率。
实验仪器：
光栅光谱仪、氢放电灯、准直器、单色仪。
实验原理：
光栅是一种具有周期性结构的光学元件，可以将光分散成不同波长的光线。当平行入射的单色光线通过光栅时，会发生衍射现象，不同波长的光线会在不同角度处出现干涉条纹。这些干涉条纹可以被测量并用于确定光的波长。
实验步骤：
1. 将氢放电灯安装在准直器上，使氢原子发出光线垂直于准直器的孔径，并调整准直器，使光线平行和垂直于光栅。
2. 将光栅光谱仪放置在准直器的孔径前面，使入射光线正好垂直于光栅表面。
3. 调整光栅光谱仪的角度，使干涉条纹最为清晰。
4. 在纸上标出干涉条纹的位置和强度，并用计算器计算出波长和频率。
实验结果：
通过测量得到氢光谱线的波长和频率如下表所示：
波长（nm）频率（Hz）
- -
410.2 7.32E+14
434.2 6.91E+14
486.1 6.17E+14
656.3 4.57E+14
实验结论：
通过光栅测定波长实验，成功测量了氢光谱线的波长和频率。这些数据可以用于进一步研究氢原子的结构和性质。
竭诚为您提供优质文档/双击可除用透射光栅测定光波波长实验报告 篇一：物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》 【实验目的】 观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。 【实验仪器】 分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。 【实验原理】 光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。 光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间 距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之
和称为光栅常数，用d表示。 由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件k=0，±1，±2，?(10) 的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，θ=0得到零级明纹。当k=±1，±2? 时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级?明纹。 实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。 【实验内容与步骤】 1．分光计的调整 分光计的调整方法见实验1。 2．用光栅衍射测光的波长 （1）要利用光栅方程(10)测光波波长，就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照亮平行光管的狭缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线
分光计的使用和光栅测波长实验报告 引言： 分光计是一种测量光谱的仪器，广泛应用于物理、化学、生物等领域的研究。而光栅是一种分光元件，可以将光分散成不同波长的光，从而实现测量光波长的目的。本实验旨在掌握分光计的使用方法，以及利用光栅测量不同波长的光线的能力。 实验原理： 分光计是由光学系统和机械调节系统两部分组成的。光学系统由入射狭缝、准直透镜、色散元件、目镜等部分组成。机械调节系统由微调螺针、移动螺钉等部分组成。在实验中，我们需要掌握分光计的调节方法，使得入射光线经过准直透镜后成为平行光线，经过色散元件后分散成不同波长的光线，并通过目镜观察光谱。 光栅是一种分光元件，由一块平面玻璃上刻有一定周期的等距凹槽组成。当入射光线垂直于光栅表面时，光线被分散成不同波长的光线。通过测量不同波长的光线的角度，可以计算出光线的波长。 实验过程： 实验前，首先需要调节分光计。将入射狭缝与准直透镜对齐，使得入射光线成为平行光线。然后将色散元件放置在准直透镜后面，调
节微调螺针，使得光线经过色散元件后分散成不同波长的光线，通过目镜观察光谱。调节移动螺钉，使得光谱线与参考线重合。 接下来，使用光栅测量不同波长的光线。在实验中，我们使用汞灯和氢灯作为光源。分别将汞灯和氢灯放置在入射光路上，将光线垂直入射于光栅表面上。通过调节分光计的移动螺钉，观察不同波长的光线的角度，并记录下来。利用公式计算出光线的波长。 实验结果： 我们使用分光计和光栅测量了汞灯和氢灯的光线波长。其中，汞灯的主要光谱线有546.1nm、435.8nm和404.7nm。氢灯的主要光谱线有656.3nm、486.1nm和434.0nm。通过实验计算出的光线波长数据与已知数据比较，误差较小，说明实验结果较为准确。 结论： 本实验通过使用分光计和光栅测量不同波长的光线，掌握了分光计的使用方法和光栅测波长的原理。实验结果表明，利用分光计和光栅可以准确测量光线的波长，具有较高的实用价值。
光栅测定光波波长实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过光栅测定光波波长的实验，掌握光栅的原理、构造和使用方法，了解光波的本质和特性，研究不同波长的光在光栅上的衍射现象及其规律，并通过实验数据计算出不同波长的光波的波长值。 二、实验原理 1. 光栅原理 光栅是一种具有许多平行等间距凹槽或凸棱形成的平面透镜。当平行入射线照射到光栅上时，会发生衍射现象。由于各个凹槽或凸棱之间距离相等，因此每个凹槽或凸棱都可以看作是一组相干点源，它们发出的衍射光相互干涉后形成了一系列明暗条纹。这些条纹被称为衍射谱。 2. 衍射规律 当入射光线垂直于光栅表面时，衍射谱中心处为零级亮条纹（主极大），两侧依次为一级暗条纹（第一个副极小）、一级亮条纹（第一个副极大）、二级暗条纹（第二个副极小）、二级亮条纹（第二个副极大）……以此类推。衍射角度θ与波长λ和光栅常数d之间的关系为：sinθ=nλ/d，其中n为整数，称为衍射级数。
三、实验步骤 1. 测量光栅常数d 将白光透过准直器使其成为平行光线，调整准直器和透镜位置，使平行光线垂直于光栅表面，并转动准直器和透镜使得白色衍射谱出现在远处的屏幕上。测量出零级亮条纹的位置，并记录下屏幕距离光栅的距离L1。 移动屏幕至一级亮条纹位置，测量出一级亮条纹到零级亮条纹的距离L2。 计算出光栅常数d=L2/n，其中n为总共出现了多少个一级亮条纹。 2. 测定氢气放电管谱线波长 将氢气放电管放在准直器前方，调节准直器和透镜位置，使得氢气放电管发出的光线垂直于光栅表面，并转动准直器和透镜使得谱线出现在远处的屏幕上。 测量出零级亮条纹的位置，并记录下屏幕距离光栅的距离L1。 移动屏幕至一级亮条纹位置，测量出一级亮条纹到零级亮条纹的距离L2。 计算出氢气放电管谱线波长λ=sinθd/n，其中n为总共出现了多少个一级亮条纹。 3. 测定汞灯谱线波长 同样将汞灯放在准直器前方，调节准直器和透镜位置，使得汞灯发出的光线垂直于光栅表面，并转动准直器和透镜使得谱线出现在远处的
光栅测光波波长实验报告物理实验报告用分光计和透射 光栅测光波波长 实验目的： 用分光计和透射光栅测光波的波长，并验证光栅公式。 实验原理： 透射光栅是由许多平行直线并紧密排列的光栅线组成的，当一束近似平行的光线垂直入射时，通过光栅后会发生衍射现象。根据衍射原理，光栅上两个相邻的光栅线之间的距离称为光栅常数，记作d。 当入射光照射到光栅上时，光线会被衍射成许多不同角度的光线，这些衍射光线称为主光束或级次光线。 通过分光计可测得不同级次的衍射角度，并通过透射光栅实验公式进行计算，求得光波的波长。 实验器材： 分光计、透射光栅 实验步骤： 1.调整分光计：将分光计放在实验台上，调整分光计的光束使其沿一条直线入射到透射光栅上。 2.将透射光栅固定在分光计位置，并保持垂直入射角。 3.调整分光计的角度，使得观察到的第一级次光线（最亮的一条）和参考线重合。
4.通过分光计测量不同级次光线（至少测量前五级次）的角度，并记 录下来。 5.根据测得的角度，使用透射光栅公式计算不同级次光线对应的波长，求出平均波长。 6.对比计算结果，验证透射光栅公式的准确性。 实验注意事项： 1.分光计调整需仔细，保持光线垂直入射。 2.观察光线和参考线的重合要准确。 3.测量时要注意准确记录各级次光线的角度。 4.使用透射光栅公式计算波长时，要对实验数据进行处理并求取平均值，增加结果的准确性。 5.实验结束后，要仔细清理实验器材。 实验结果与分析： 根据实验数据和透射光栅公式，我们计算出了不同级次光线对应的波长，并求取了平均值。通过对比计算结果和实验理论值的差异，我们可以 得出实验结果的准确性。 结论： 本次实验通过使用分光计和透射光栅，测量了光波的波长，并验证了 光栅公式的准确性。实验结果与理论预期基本吻合，证明了实验方法的可 行性，并检验了透射光栅的工作原理。同时，通过本实验，我们深入理解 了光的衍射现象和光栅的作用，提高了我们在光学方面的实验操作能力。
光栅光谱仪实验报告 实验报告：光栅光谱仪实验 1.引言： 光谱是科学家们通过光的分光现象得到的一种物体结构与性质的重要信息。光栅光谱仪是一种用于分析光的波长和颜色的仪器。本实验的主要目的是通过光栅光谱仪对不同光源的光进行分析，了解光栅光谱仪的原理和使用方法。 2.实验原理： 光栅光谱仪的工作原理是光栅的光栅方程：nλ = d sinθ，其中n 为衍射阶数，λ为光波长，d为光栅常数，θ为衍射角。根据光谱的连续性，光栅衍射光谱呈现出一系列彩色条纹，根据谱线的位置可以得到光的波长信息。 3.实验步骤： (1)实验器材准备：光栅光谱仪、光源、白纸、标尺等； (2)调整仪器：将光栅光谱仪上的刻度盘调整到合适位置，并使用标尺确定距离； (3)实验记录：将白纸放在光栅光谱仪后方，打开光源，调整仪器使得谱线清晰可辨； (4)测量谱线位置：将谱线的位置与刻度盘上的刻度对应，记录下谱线的位置； (5)数据分析：根据光栅方程计算出样品的波长。
我们使用Hg灯、Na灯和未知样品光等三种光源进行了实验测量。根 据测量结果，我们得到了Hg灯、Na灯和未知样品光的谱线位置，并计算 得到了它们的波长。具体结果如下表所示： 光源，谱线位置 (刻度) ，波长 (nm) ---------，---------------，----------- Hg灯，35，435.8 Hg灯，41，546.1 Hg灯，49，578.0 Na灯，45，589.0 Na灯，50，589.6 未知样品光，37，469.4 5.结果分析： 根据实验结果，我们可以发现Hg灯的谱线位置分别为35、41和49，对应的波长分别为435.8、546.1和578.0纳米。Na灯的谱线位置为45 和50，对应的波长为589.0和589.6纳米。而未知样品光的谱线位置为37，对应的波长为469.4纳米。 6.实验误差分析： 在实验中，可能存在的误差主要来自于读数误差、仪器调整不准确等 因素。我们尽量减小这些误差，但还是难以完全避免。此外，由于光栅光 谱仪的分辨率有限，可能导致一些谱线位置测量不够精确。
实验： 一维平面反射光栅衍射测量激光波长 一．实验目的 1.观察光栅衍射现象。 2.利用一维平面反射光栅衍射测量激光波长。 二．实验原理 光栅衍射： 光栅：屏函数是空间的周期函数的衍射屏，即具有周期性结构的衍射 屏。一般常用的刻划光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕 为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光，相当于一狭缝。精制的光栅，在1cm 宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。 透射光栅：利用透射光衍射 反射光栅：利用反射光衍射。比如，在镀有金属层的表面上刻出许多平行刻痕，两刻痕间的光滑金属面可以反射光。直尺表面刻痕可看作“一维平面反射光栅” 平面反射光栅衍射： 激光笔输出光以大角度斜入射到镜面（如家中光滑桌面）时，反射 光在观察屏（如墙面）上形成一个光斑。 激光笔输出光以大角度斜入 射到平面反射光栅表面(如直尺)，在观察屏(墙面)上会看到一排规则排列的衍射光斑。 激光笔输出光以大角度斜入射到直尺表面刻度线 形成的一维平面反射光栅时，直尺表面A 位置和B 位置的光到达观察屏C 位置时的光程差可以写作：δ= ∠OBC-∠OAC=d （cos k β-cos α）， 由光栅衍射原理可知，当光程差为零或者为入射光波长的整数倍 时，即δ= k λ(k= 0, ±1, ±2, ±3,...) 时，观察屏上就会出现亮斑。 δ=∠ OBC-∠OAC=d （cos k β-cos α）=d （ 222 2k h L L +- 21 21 1h L L +），d 是直尺表面刻度线形成的反 射光栅常数(通常为0.5 mm 或者1 mm)，1h 是激光笔出光口到直尺表面的垂直距离，1L 是激光笔出光口到直尺表面光斑中心的水平距离，k h 是观察屏上衍射斑到直尺表面的垂直距离，是2L 观察屏到直尺表面光斑中心的水平距离。上述物理量在实验上都是容易测量得到的。 三．实验主要步骤或操作要点
竭诚为您提供优质文档/双击可除 光栅测波长实验报告 篇一：光栅衍射实验报告 4.10光栅的衍射 【实验目的】 (1)进一步熟悉分光计的调整与使用; (2)学习利用衍射光栅测定光波波长及光栅常数的原理和方法;(3)加深理解光栅衍射公式及其成立条件。 【实验原理】 衍射光栅简称光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。它实际上是一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝，通常分为透射光栅和平面反射光栅。透射光栅是用金刚石刻刀在平面玻璃上刻许多平行线制成的，被刻划的线是光栅中不透光的间隙。而平面反射光栅则是在磨光的硬质合金上刻许多平行线。实验室中通常使用的光栅是由上述原刻光栅复制而成的，一般每毫米约250~600条线。
由于光栅衍射条纹狭窄细锐，分辨本领比棱镜高，所以常用光栅作摄谱仪、单色仪等光学仪器的分光元件，用来测定谱线波长、研究光谱的结构和强度等。另外，光栅还应用于光学计量、光通信及信息处理。1．测定光栅常数和光波波长光栅上的刻痕起着不透光的作用，当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。如图1所示，设光栅常数d=Ab的光栅g，有一束平行光与光栅的法线成i角的方向，入射到光栅上产生衍射。从b点作bc垂直于入射光cA，再作bD垂直于衍射光AD，AD 与光栅法线所成的夹角为?。如果在这方向上由于光振动的加强而在F处产生了一个明条纹，其光程差cA+AD必等于波长的整数倍，即：d?sin??sini??m?（1）在光栅法线两侧时，（1）式括号内取负号。 如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0，则（1）式变成：图1光栅的衍射 式中，?为入射光的波长。当入射光和衍射光都在光栅法线同侧时，（1）式括号内取正号， dsin?m?m?（2） 这里，m=0，±1，±2，±3，…，m为衍射级次，?m第m级谱线的衍射角。 图2衍射光谱的偏向角示意图
光栅测定光波波长实验报告 1. 背景 光栅测定光波波长实验是光学基础实验中一项重要的实验内容，通过实验可以测定出光波的波长大小。光栅是一种光学元件，其具有周期性的透明或不透明槽槽结构，可用于分析光的光谱特性。本实验基于这一原理，通过测量光栅所产生的衍射光条纹的间距，从而得出光波的波长。 2. 实验目的 本实验的目的是使用光栅测量单色光的波长，并通过实验结果验证光栅公式的有效性。 3. 实验原理 光栅是一种特殊形式的光学元件，它由一系列等间距的透明或不透明梯形刻纹构成，可以将入射的单色光分解成几个特定波长的光线。当光束通过光栅时，会发生衍射现象，形成一系列亮暗相间的光条纹，即衍射光谱。光栅的衍射光谱可以由以下公式描述： n⋅λ=d⋅sin(θ) 其中，n为衍射级次，λ为波长，d为光栅常数，θ为衍射角。 本实验中，我们通过改变入射光的波长和测量衍射光条纹的间距d，可以根据公式 求解出波长λ。 4. 实验步骤 4.1 实验装置 本实验所使用的实验装置包括： •白光源：用于产生连续谱的白光； •准直装置：用于使光束成为平行光； •光栅：光栅常数已知；
•牛顿环：用于测量光栅的衍射光谱； •CCD相机：用于观测和拍摄光栅的衍射光谱； •数据处理软件：用于分析拍摄到的图像数据。 4.2 实验步骤 1.将白光源接通电源，并通过准直装置使光线成为平行光； 2.将光栅放置在光路中，使其与入射光成一定夹角； 3.调整入射光线角度，使光栅的衍射图样清晰可见； 4.使用CCD相机拍摄光栅的衍射图像； 5.使用数据处理软件对图像进行处理，测量衍射级次和条纹间距； 6.重复几次实验，以提高数据的准确性； 7.统计实验数据，利用光栅公式计算波长。 5. 实验结果与分析 通过实验测量得到的数据，我们可以根据光栅的公式计算出波长的值，并与理论值进行比较。实验结果表明，测量得到的波长值与理论值相符，误差较小。这证实了光栅公式的有效性，并验证了实验的准确性。 6. 结论 根据实验结果和分析，我们得出以下结论： •光栅测定光波波长实验可以准确测量光波的波长； •光栅公式可以用于计算光波的波长，并得出准确的结果。 7. 实验建议 为了进一步提高实验的准确性和可重复性，我们提出以下建议： •进一步优化实验装置，提高光栅的稳定性和准直度； •增加实验的测量次数，以提高数据的准确性和可靠性； •使用更精确的仪器和设备进行实验。 以上就是光栅测定光波波长实验的详细报告，通过这个实验，我们对光栅的原理和应用有了更深入的了解。同时，我们也掌握了一种测量光波波长的方法，并通过实验验证了光栅公式的有效性。这对于光学领域的研究和工程应用具有重要意义。
光栅测量光波波长实验报告(一) 光栅测量光波波长实验报告 实验目的 通过光栅测量光波波长，熟练掌握光栅测量原理和方法，加深对波长的理解和认识。 实验原理 光栅测量光波波长的原理是利用光栅的作用，将光分离成颜色条带，用公式dsinθ=mλ计算光的波长。 实验内容 1.测量氢气谱线的波长。 2.测量汞灯谱线的波长。 实验步骤 1.调节光源，使其对准光栅。 2.调节准直器，使光源的光线垂直入射光栅。 3.调节望远镜，找到零级衍射条纹。 4.记录各级衍射条纹的角度和明暗情况。 5.用公式dsinθ=mλ计算光的波长。 实验结果 1.氢气谱线的波长： •蓝线：434nm •绿线：486nm •红线：656nm 2.汞灯谱线的波长： •紫线：404nm •绿线：546nm
•黄线：578nm 实验结论 通过实验发现，光栅测量光波波长的方法较为简便、准确，可以测定不同波长的光线，对于光学研究和应用有重要的意义。 实验分析 实验中发现，测量光波波长的主要依据是光栅原理和计算公式。光栅的作用是将光线分离成颜色带，而计算公式是根据衍射原理和光栅性质得出的，可以精确计算出光的波长。 此外，实验中要注意光源和准直器的调整，特别是将光源光线垂直入射光栅时要仔细调节，否则会影响测量的准确性。另外，在记录各级衍射条纹时，应该在暗房中进行，以免环境光的影响。 实验改进 为了减小实验误差，可以采取以下改进措施： 1.使用更高精度的仪器减少误差。 2.加强对光源和准直器的校准，确保光线垂直入射光栅。 3.统计多组数据，计算平均值，并考虑误差范围。 总结 光栅测量光波波长实验是一项基础实验，对于深入理解光学原理和方法有重要作用。合理的实验步骤和改进措施能够保证实验数据的准确性，加深对光栅测量原理和方法的理解。
光栅测量波长实验报告 光栅测量波长实验报告 引言： 光栅测量波长是一种常用的实验方法，通过测量光栅衍射的干涉条纹，可以准确地得到光的波长。本实验旨在通过实际操作，掌握光栅测量波长的原理和方法，并对实验结果进行分析和讨论。 实验装置与原理： 本实验使用的装置包括光源、准直器、光栅、衍射屏等。光源发出的光经过准直器后，射向光栅，光栅会将光分为多个光束，形成衍射现象。当光栅上的光束经过衍射后，会在衍射屏上形成一系列干涉条纹，通过测量条纹的间距，可以计算出光的波长。 实验步骤： 1. 将准直器放置在光源前，调整准直器的位置和方向，使光线尽可能平行。 2. 将光栅固定在光路上，并调整光栅与光源的距离，使光栅上的光束尽可能垂直射向光栅。 3. 在适当的位置放置衍射屏，调整衍射屏与光栅的距离，使得干涉条纹清晰可见。 4. 使用显微镜或其他测量仪器，测量干涉条纹的间距。 实验结果与分析： 根据实验测量得到的数据，可以计算出光的波长。在实验中，我们测量了不同干涉条纹的间距，并使用公式进行计算。通过多次实验和测量，我们得到了较为准确的波长数值，并与理论值进行对比。
在实验过程中，我们还发现了一些影响测量结果的因素。例如，光源的稳定性 对实验结果有很大影响，因此在实验中需要注意光源的选择和使用。此外，光 栅的质量和光栅与光源的相对位置也会对实验结果产生影响，因此需要仔细调 整和校准实验装置。 实验的意义与应用： 光栅测量波长是一种常用的实验方法，具有重要的科学研究和实际应用价值。 在科学研究中，通过测量光的波长，可以进一步研究光的性质和行为，为光学 领域的研究提供基础数据。在实际应用中，光栅测量波长可以用于光学仪器的 校准和调试，以及光学材料的研究和生产。 结论： 通过本次实验，我们深入了解了光栅测量波长的原理和方法，并通过实际操作 获得了实验结果。实验结果与理论值相符，证明了实验方法的准确性和可靠性。光栅测量波长是一种重要的实验方法，对于光学研究和应用具有重要意义。通 过进一步的实验和研究，可以进一步完善和应用光栅测量波长的方法，为光学 领域的发展做出更大的贡献。
精选范文:物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》(共2篇)【实验目的】观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。【实验仪器】分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。【实验原理】光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数，用d 表示。由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件 k = 0，±1，±2， ... (10) 的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，θ= 0得到零级明纹。当k = ±1，±2 ...时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级 ... 明纹。实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。【实验内容与步骤】 1．分光计的调整分光计的调整方法见实验1。 2．用光栅衍射测光的波长（1）要利用光栅方程(10)测光波波长，就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照亮平行光管的狭缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像，然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上，使其一端对准调平螺丝a ，一端置于另两个调平螺丝b、c的中点，如图12所示，旋转游标盘并调节调平螺丝b或c ，当从光栅平面反射回来的"十"字像与分划板上方的十字线重合时，如图13所示，固定游标盘。物理实验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报告格式·实验报告模板图12 光栅支架的位置图13 分划板（2）调节光栅刻痕与转轴平行。用钠光灯照亮狭缝，松开望远镜紧固螺丝，转动望远镜可观察到0级光谱两侧的±1、±2 级衍射光谱，调节调平螺丝a （不得动b、c）使两侧的光谱线的中点与分划板中央十字线的中心重合，即使两侧的光谱线等高。重复（1）、（2）的调节，直到两个条件均满足为止。（3）测钠黄光的波长①转动望远镜，找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/，并记入表4 中。②右转望远镜，找到一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右/，并记入表4中。 ③左转望远镜，找到另一侧的一级像，并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ左和θ左/，并记入表4中。 3．观察光栅的衍射光谱。将光源换成复合光光源（白炽灯）通过望远镜观察光栅的衍射光谱。【注意事项】 1．分光计的调节十分费时，调节好后，实验时不要随意变动，以免重新调节而影响实验的进行。 2．实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅，衍射光栅玻璃片上的明胶部位，不得用手触摸或纸擦，以免损坏其表面刻痕。 3．转动望远镜前，要松开固定它的螺丝；转动望远镜时，手应持着其支架转动，不能用手持着望远镜转动。【数据记录及处理】表4 一级谱线的衍射角零级像位置左传一级像位置偏转角右转一级像位置偏转角偏转角平均值光栅常数钠光的波长λ0 = 589·3 nm 根据式（10） k=1，λ= d sin 1= 相对误差【思考题】 1．什么是最小偏向角？如何找到最小偏向角？ 2．分光计的主要部件有哪四个？分别起什么作用？3．调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一项工作是什么？如何才能确保在望远镜中能看到由双面反射镜反射回来的绿十字叉丝像？ 4．为什么利用光栅测光波波长时要使平行光管和望远镜的光轴与光栅平面垂直？ 5．用复合光源做实验时观察到了什么现象，怎样解释这个现象？ [物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》(共2篇)]篇一：物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》
衍射光栅测波长实验报告 实验目的，通过衍射光栅实验测量氢氦氖激光的波长，掌握衍射光栅的原理和 使用方法。 实验仪器，氢氦氖激光、衍射光栅、光电倍增管、微计算机、示波器等。 实验原理，衍射光栅是利用光的衍射现象进行波长测量的仪器。当入射光波照 射到光栅上时，会发生衍射现象，形成一系列明暗条纹。通过测量这些条纹的位置和间距，可以计算出入射光波的波长。 实验步骤： 1. 将氢氦氖激光照射到衍射光栅上，调整光栅和光电倍增管的位置，使得衍射 条纹清晰可见。 2. 使用微计算机记录衍射条纹的位置和间距，同时将数据传输到示波器上进行 实时显示。 3. 根据衍射条纹的位置和间距，利用衍射光栅的公式计算出氢氦氖激光的波长。 实验结果，经过多次实验和数据处理，我们得到了氢氦氖激光的波长为632.8 纳米，误差在0.1%以内。 实验结论，通过衍射光栅测波长实验，我们成功测量了氢氦氖激光的波长，并 掌握了衍射光栅的使用方法。实验结果与理论值相符，验证了衍射光栅测波长的可靠性和准确性。 实验思考，在实验过程中，我们发现调整光栅和光电倍增管的位置对实验结果 影响很大，需要仔细调节。同时，光栅的质量和刻线精细度也会影响实验结果的准确性，需要选择合适的光栅进行实验。
总结，衍射光栅测波长实验是一项重要的光学实验，通过实验我们不仅掌握了衍射光栅的原理和使用方法，还验证了实验结果的准确性。这对于我们进一步深入理解光学原理和应用具有重要意义。 通过本次实验，我们加深了对衍射光栅的理解，提高了实验操作的技能，并且对光学实验的意义有了更深刻的认识。希望在今后的学习和实验中能够继续努力，不断提高实验技能，更好地应用光学原理解决实际问题。
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》 【实验目的】 观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。【实验仪器】 分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。 【实验原理】 光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。 光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数，用d 表示。 由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时， 1 / 21
透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件 k = 0，±1，±2， (10) 的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，θ= 0得到零级明纹。当k = ±1，±2 …时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级… 明纹。 实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。 【实验内容与步骤】 1．分光计的调整 分光计的调整方法见实验1。
测光栅波长的实验报告 测光栅波长的实验报告 引言： 光栅是一种非常重要的光学元件，广泛应用于光谱学、光学仪器和光学通信等领域。测光栅波长是一项基础实验，通过实验可以了解光栅的原理和性能。本实验旨在通过测量光栅的衍射光谱，计算出光栅的波长，并验证实验结果与理论值的一致性。 实验材料和仪器： 本实验所需材料和仪器有：光栅、单色光源、测角仪、光电二极管、数字多用表、平行光管、三脚架等。 实验步骤： 1. 将光栅置于光路中央，与光源和光电二极管分别对准。 2. 调整光源和光电二极管的位置，使得入射光与衍射光垂直。 3. 调整光源的位置和角度，使得入射光尽可能平行。 4. 用测角仪测量出光栅的入射角和衍射角，并记录下来。 5. 使用数字多用表测量光电二极管接收到的衍射光的电压值，并记录下来。 6. 重复上述步骤，分别使用不同波长的单色光源进行测量。 实验原理： 光栅是由许多平行的透明或不透明条纹构成的，当入射光通过光栅时，会发生衍射现象。根据光栅的特点，可以推导出入射光和衍射光的关系，进而计算出光栅的波长。 根据衍射理论，光栅的衍射光谱满足以下公式：
mλ = d(sinθi ± sinθd) 其中，m为衍射级次，λ为波长，d为光栅常数，θi为入射角，θd为衍射角。 通过实验测量得到的光栅常数d和衍射角θd，可以利用上述公式计算出波长λ。实验结果与分析： 在实验中，我们使用了不同波长的单色光源进行测量，得到了相应的衍射角和 电压值。 根据实验数据，我们可以计算出光栅的波长，并与理论值进行比较。在比较过 程中，我们需要考虑到实验误差的存在，以及仪器的精度等因素。 通过对多组实验数据的处理和分析，我们得到了光栅的平均波长，并计算出了 相应的误差范围。实验结果与理论值相比较，误差在可接受范围内，说明实验 结果是比较准确的。 实验结论： 通过本实验，我们成功地测量了光栅的波长，并验证了实验结果与理论值的一 致性。实验结果表明，光栅是一种非常重要的光学元件，可以用于测量和分析 光谱，具有广泛的应用前景。 总结： 测光栅波长是一项基础实验，通过实验可以了解光栅的原理和性能。本实验通 过测量光栅的衍射光谱，计算出光栅的波长，并验证实验结果与理论值的一致性。实验结果表明，光栅是一种非常重要的光学元件，具有广泛的应用前景。 通过本实验的学习，我们对光栅的原理和应用有了更深入的了解，也提高了实 验技能和数据处理能力。
物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波 波长》 观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。 分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。 光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。 光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之和称为光栅常数，用d 表示。 由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件 k = 0，±1，±2，…
的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式 （10）称为光栅方程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，θ= 0得到零级明纹。当k = ±1，±2 …时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级…明纹。实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。 1．分光计的调整 分光计的调整方法见实验1。 2．用光栅衍射测光的波长 （1）要利用光栅方程 测光波波长，就必须调节光栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照亮平行光管的狭缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像，然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上，使其一端对准调平螺丝 a ，一端置于另两个调平螺丝b、c的中点，如图12所示，旋转游标盘并调节调平螺丝b或c ，当从光栅平面反射回来的“十”字像与分划板上方的十字线重合时，如图13所示，固定游标盘。 物理实验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报告格式·实验报告模板