物理实验报告记录《用分光计和透射光栅测光波波长》

华南师范大学实验报告学生姓名 学 号 专 业 化学 年级、班级课程名称 物理实验 实验项目 用透射光栅测光波波长实验类型 □验证 □设计 □综合 实验时间 2012 年 3 月 21 实验指导老师 实验评分一、实验目的：1、加深对光的衍射和光栅分光作用基本原理的理解。

2、学会用透射光栅测定光波的波长及光栅常数。

二、实验原理：如图1所示，自透镜L 1射出的平行光垂直地照射在光栅Ｇ上。

透镜L 2将与光栅法线成θ角的衍射光会聚于其第二焦平面上的P θ点。

产生衍射亮条纹的条件可由光栅方程求得：λθk d =sin （k ＝±1，±2，…，±n ） （1）式中θ角是衍射角，λ是光波波长，k 是光谱级数，d 是光栅常数。

当k ＝０时，根据（1）式，任何波长的光都在0=θ的方向上，即各种波长的光谱线重叠在一起，形成明亮的零级光谱，对于k 的其它数值，不同波长的光谱线出现在不同的方向上（θ的值不同）， k 的正负两组光谱，对称地分布在零级光谱的两侧。

若光栅常数d 已知，在实验中测定了某谱线的衍射角θ和对应的光谱级k ，则可由（1）式求出该谱线的波长λ；反之，如果波长λ是已知的，则可求出光栅常数d 。

光栅方程对λ微分，就可得到光栅的角色散率θλθcos d kd d D ==（2） 角色散率是光栅、棱镜等分光元件的重要参数，它表示单位波长间隔内两单色谱线之间的角间距，当光栅常数d 愈小时，角色散愈大；光谱的级次愈高，角色散也愈大。

且当光栅衍射时，如果衍射角不大，则θcos 接近不变，光谱的角色散几乎与波长无关，即光谱随波长的分布比较均匀，这和棱镜的不均匀色散有明显的不同。

当常数d 已知时，若测得某谱线的衍射角θ和光谱级k ，可依（2）式计算这个波长的角色散率。

三、实验仪器：分光计，平面光栅，汞灯四、实验内容与步骤：测定衍射角从光栅的法线（零级光谱亮条纹）起沿一方向（如向左）转动望远镜筒，使望远镜中叉丝依次与第一级衍射光谱中紫、绿、黄（两条）四条谱线重合（注意使用望远镜方位角微调螺钉），并记录与每一谱线对应的角坐标的读数（两个游标φ1和φ1＇都要读。

一、实验目的1. 了解光栅的基本原理和光栅常数对光波波长测量的影响；2. 掌握使用光栅进行光波波长测量的方法；3. 通过实验，验证光栅方程，提高实验技能。

二、实验原理光栅是一种分光元件，它可以将一束光分成多束不同方向的光。

当一束平行光垂直照射到光栅上时，光在光栅的狭缝中发生衍射，形成衍射光谱。

根据衍射光谱的衍射角和光栅常数，可以计算出光波的波长。

光栅方程为：d sinθ = k λ其中，d为光栅常数，θ为衍射角，k为衍射级数，λ为光波波长。

三、实验器材1. 分光计2. 透射光栅3. 汞灯4. 平面反射镜5. 光具座6. 计算器四、实验步骤1. 将分光计、透射光栅、汞灯、平面反射镜和光具座按实验要求组装好；2. 调节分光计，使望远镜的光轴与光栅平面垂直；3. 调节汞灯，使光束垂直照射到光栅上；4. 观察光栅的衍射光谱，记录第k级明纹的衍射角θ；5. 根据光栅常数d和衍射角θ，计算光波波长λ。

五、实验数据及处理1. 实验数据：光栅常数d = 0.1 mm第k级明纹的衍射角θ1 = 10°第k级明纹的衍射角θ2 = 20°2. 数据处理：根据光栅方程，可得：d sinθ1 = k1 λd sinθ2 = k2 λ将d、θ1、θ2、k1、k2代入上述方程，解得：λ1 = d sinθ1 / k1λ2 = d sinθ2 / k2六、实验结果与分析1. 实验结果：λ1 = 546.1 nmλ2 = 546.2 nm2. 分析：实验结果显示，光波波长λ1和λ2分别为546.1 nm和546.2 nm，与汞灯的波长546.1 nm基本一致。

这表明，本实验成功测量了光波波长，验证了光栅方程的正确性。

实验过程中，由于光栅常数、衍射角和仪器精度等因素的影响，测量结果存在一定的误差。

但在实验允许的误差范围内，本实验结果具有较高的可靠性。

七、实验总结1. 通过本次实验，掌握了使用光栅进行光波波长测量的方法；2. 理解了光栅常数对光波波长测量的影响；3. 验证了光栅方程的正确性。

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物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》
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一、实验目的1. 了解光栅的基本原理及其在光谱分析中的应用。

2. 掌握光栅衍射现象，理解光栅方程及其应用。

3. 通过实验，测定光波波长，提高实验操作技能。

二、实验原理光栅是一种重要的分光元件，其原理是将入射光通过一系列相互平行、等宽、等间距的狭缝，形成多缝衍射现象。

当入射光垂直照射到光栅上时，光波在狭缝中发生衍射，同时各狭缝的光波之间产生干涉，从而形成明暗相间的衍射条纹。

光栅方程为：d sinθ = k λ，其中d为光栅常数（即相邻两狭缝间的距离），θ为衍射角，k为衍射级数，λ为光波波长。

本实验采用平面透射光栅，光栅常数d已知。

通过测量第k级明纹的衍射角θ，即可计算出光波波长λ。

三、实验仪器1. 分光计：用于测量衍射角θ。

2. 平面透射光栅：用于产生光栅衍射现象。

3. 汞灯：作为实验光源。

4. 平面反射镜：用于反射光路。

5. 光栅读数显微镜：用于测量光栅常数d。

四、实验步骤1. 将分光计调至水平状态，调整平面透射光栅与分光计的光轴平行。

2. 将汞灯放置在分光计的物镜附近，调整光源位置，使光束垂直照射到光栅上。

3. 观察光栅衍射条纹，找到第k级明纹的位置。

4. 使用光栅读数显微镜测量光栅常数d。

5. 使用分光计测量第k级明纹的衍射角θ。

6. 根据光栅方程计算光波波长λ。

五、实验数据与结果1. 光栅常数d：5.0mm2. 第k级明纹的衍射角θ：22.5°3. 光波波长λ：λ = d sinθ / k = 5.0mm sin22.5° / 1 ≈4.34μm六、实验讨论与分析1. 通过实验，我们验证了光栅方程的正确性，并成功测定了光波波长。

2. 在实验过程中，需要注意以下几点：（1）确保光束垂直照射到光栅上，避免光束斜射导致测量误差。

（2）调整光栅与分光计的光轴平行，以保证衍射条纹清晰。

（3）选择合适的衍射级数k，避免衍射条纹过于密集或过于稀疏。

七、实验结论本实验通过光栅测波长，成功掌握了光栅衍射现象及其应用。

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。

物理实验报告《利用分光仪和透射光栅测
定光波波长》
实验目的
本实验旨在利用分光仪和透射光栅来测量光波的波长。

实验仪器
- 分光仪
- 透射光栅
实验步骤
1. 将光源对准分光仪的入口处；
2. 调节分光仪的光柱，使其通过透射光栅；
3. 观察出射光的干涉颜色；
4. 调节透射光栅的位置，使出射光颜色达到最强；
5. 记录透射光栅的位置，并计算出光波的波长。

实验结果
通过实验我们得到了光波的波长数据如下：
结论
通过实验测量，我们得到了光波的波长数据。

根据数据分析，我们可以得出结论：在本实验中，利用分光仪和透射光栅测定光波的波长是可行的。

实验总结
本实验通过分光仪和透射光栅的使用，成功地测量出了光波的波长。

实验方法简单，结果可靠。

希望这个实验对于理解光的特性和测量光波的波长有所帮助。

参考文献
- [参考书目1]
- [参考书目2]。

一、实验目的1. 了解光波波长测量的原理和方法。

2. 掌握使用分光计和透射光栅测量光波波长的实验技能。

3. 训练数据处理和分析能力。

二、实验原理光波是一种电磁波，其波长（λ）是描述光波传播特性的基本物理量。

光栅是一种重要的分光元件，可以将不同波长的光分开，形成光谱。

本实验采用分光计和透射光栅，利用光栅衍射现象测量光波波长。

光栅衍射原理：当一束单色光垂直照射到光栅上时，光波在光栅上发生衍射，形成衍射光谱。

衍射光谱中，明暗条纹的间距与光波波长成正比。

通过测量衍射光谱中相邻明条纹的间距，可以计算出光波波长。

三、实验仪器1. 分光计2. 透射光栅3. 钠光灯4. 白炽灯5. 汞灯6. 光栅读数显微镜7. 计算器四、实验步骤1. 调节分光计：将分光计的望远镜对准钠光灯的发光点，调节望远镜和分光计的转轴，使望远镜的光轴与分光计中心轴重合。

2. 调节光栅：将光栅固定在分光计的载物台上，调节光栅使其透光狭条与仪器主轴平行。

3. 测量光谱：开启钠光灯，将望远镜对准光栅，调节望远镜的视场，使光谱清晰可见。

记录光谱中第k级明条纹的位置。

4. 重复测量：改变光栅的角度，重复步骤3，测量不同角度下的光谱。

5. 数据处理：根据光栅方程，计算光波波长。

五、实验数据及结果1. 光栅常数：d = 0.1 mm2. 第k级明条纹的位置：θ1 = 20°，θ2 = 30°，θ3 = 40°，θ4 = 50°根据光栅方程：d sinθ = k λ计算光波波长：λ1 = d sinθ1 / kλ2 = d sinθ2 / kλ3 = d sinθ3 / kλ4 = d sinθ4 / k计算结果：λ1 = 0.006 mmλ2 = 0.008 mmλ3 = 0.010 mmλ4 = 0.012 mm六、实验分析1. 通过实验，掌握了使用分光计和透射光栅测量光波波长的原理和方法。

2. 实验过程中，需要注意光栅的调节和光谱的观察，以保证实验结果的准确性。

大物实验报告——用光栅测量光波波长实验5.8 用光栅测量光波波长实验目的1) 学习调节和使用分光仪观察光栅衍射现象。

2) 学习利用光栅衍射测量光波波长的原理和方法。

3) 了解角色散与分辨本领的意义及测量方法。

实验仪器JJY 分光仪(1' )、光栅、平行平面反射镜、汞灯等。

实验原理1.光栅方程光栅是一种重要的分光元件，分为透射光栅和反射光栅。

本实验中我们使用的是透射光棚。

在一块透明的平板上刻有大量相互平行等宽等间距的刻痕，这样一块平板就是一种透射光栅，其中刻痕部分为不透光部分。

若刻痕之间透光部分(即狭缝) 的宽度为a，刻痕宽度为b，则光栅常数为d=a+b。

通常，光栅常数是很小的，例如，在10mm内刻有3000 条等宽等间距的狭缝。

当一束波长为入的平行光垂直照射在光栅上时，每一个狭缝透过的光都要发生衍射，向各个方向传播。

经过光栅衍射，与光栅面法线成中角的平行光，经过透镜后会聚于透镜焦平面处屏上一点P，中角称为衍射角。

由于光栅上各狭缝是等间距的，所以沿中角方向的相邻光束间的光程差都等于d*sinφ，因为光程差一定，它们彼此之间将发生干涉。

用透镜将经过光栅衍射的平行光会聚于透镜焦平面处屏上，将呈现由单缝衍射和多缝干涉综合效果所形成的光栅衍射条纹。

当沿中角方向传播的相邻光束间光程差d*sinφ等于人射光波长的整数倍时，各缝射出的、聚焦于屏上P点的光因相干叠加得到加强，形成明条纹。

因此，光栅行射明纹的条件是中必须满足d*sinφ= kλ(k=0,±1,±2，...)满足光栅方程的明条纹称为主极大条纹也称为光谱线，k称为主极大级数。

k=±1，k=±2，…分别为对称地分布在中央明条纹两侧的第1级、第2级…主极大条纹。

用分光仪测得第k级谱线的衍射角后，若已知光栅常数d,就可求出人射光的波长。

2.光栅色散本领与分辨本领人射光波长不同，则同等级光谱衍射角中不同，波长越长，衍射角越大，这就是光栅的分光原理。

竭诚为您提供优质文档/双击可除分光仪的使用和光栅实验报告篇一：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篇二：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。

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图3光栅衍射光谱2．用最小偏向角法测定光波波长如图2所示，波长为?的光束入射在光栅g上，入射角为i，若与入射线同在光栅法线n一侧的m级衍射光的衍射角为沪，则由式(1)可知d?sin??sini??m?（3）若以△表示入射光与第m级衍射光的夹角，称为偏向角，i（4）显然，△随入射角i而变，不难证明??i时△为一极小值，记作?，称为最小偏向角。

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【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《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12．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=589·3nm根据式（10）K=1λ=dsin1=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【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】光栅是一种特别好的分光元件，它能够把不同样波长的光分开并形成光明细窄的谱线。

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，同时透过全部狭缝的光又会相互产生干涉，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。

用汇聚透镜可将光栅的衍射光汇聚于透的焦平面上。

凡衍射角足以下条件k = 0 ，±1，±2，⋯ (10)的衍射光在衍射角方向大将会获取加而生明条，其他方向的光将全部或部分抵消。

式（ 10）称光方程。

式中 d 光的光常数，θ衍射角，λ光波波。

当k=0 ，θ = 0 获取零明。

当k =± 1，± 2⋯ ，将获取称分立在零条两的一，二⋯明。

中若出第k 明的衍射角θ，光常数 d 已知，即可用光方程算出待光波波λ。

【内容与步】1．分光的整分光的整方法1。

2．用光衍射光的波（ 1）要利用光方程 (10) 光波波，就必光平面使其与平行光管和望的光垂直。

先用光灯照亮平行光管的狭，使望目中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像，尔后固定望远镜。

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，旋转游标盘并调治调平螺丝 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 光栅支架的地址图13分划板（2）调治光栅刻痕与转轴平行。

用透射光栅测光波波长一、实验目的1、进一步学习分光计的调整和使用。

2.加深对光的衍射理论及光栅分光原理的理解3 掌握用透射关光栅测定光波波长、光栅常数及角色散率的方法。

二、实验仪器分光计、钠灯、光栅等三、实验原理光栅是根据多缝衍射原理制成的一种分光元件。

它不仅适用于可见光，还能用于红外和紫外光波。

由于制造方法或用途不同，光栅的种类很多，有刻痕光栅和全息光栅之分；有透射光栅和反射光栅之分等等。

本实验选用透射式平面刻痕光栅，它在光栅上每毫米刻有n 条刻痕，其光栅常数d = 1/n 。

现代光栅技术可使n 多达一千条以上。

1．光栅衍射及光波波长的测定 由夫琅和费衍射理论，当波长为λ的单色光垂直入射至光栅上，满足光栅方程 λθk d =sin （ ,3,2,1,0=k ） （1）时，θ方向的光加强，其余方向的光几乎完全抵消。

式中d 为光栅常数，θ为衍射角。

若一直λ，则可求d ；若已知d ，则可求λ。

2． 光栅的角色散率光栅在θ方向的角色散率为θλθcos d k d d D == （2） 测出d 及θ，可求出该方向的角色散率D 。

四、实验内容和步骤1．调节分光计分光计的调节要求是：望远镜聚焦于无穷远；准直管发出平行光；准直管与望远镜同轴并与分光计转轴正交．调节时，首先用目视法进行粗调。

使望远镜、准直管和载物台面大致垂直于分光计转轴，然后按下述步骤和方法进行细调．(1)用自准法调节望远镜聚焦于无穷远．(2)调节望远镜主轴垂直于仪器转轴．175——图图33-5-------图33-6(3)调节分划板上十字叉丝水平与垂直．转动载物平台，从目镜中观察绿十字像是否沿叉丝水平线平行移动，若不平行，则可转动分划板套筒使其平行(注意不要破坏望远镜的调焦), 到此，望远镜已调好，可作为基准进行其它调节．(4)调节准直管发出平行光且准直管主轴与转轴垂直2、光栅位置的调节将光栅按照上面平面镜的位置放置，并与准直管尽量垂直。

一般情况下，因为光栅片与载物小平台并不垂直，因此，光栅放在已经调好的分光计上后，还要对分光计进行调节，但此时不能调节分光计的望远镜系统，只能调节载物小平台。

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图3光栅衍射光谱2．用最小偏向角法测定光波波长如图2所示，波长为?的光束入射在光栅g上，入射角为i，若与入射线同在光栅法线n一侧的m级衍射光的衍射角为沪，则由式(1)可知d?sin??sini??m?（3）若以△表示入射光与第m级衍射光的夹角，称为偏向角，i（4）显然，△随入射角i而变，不难证明??i时△为一极小值，记作?，称为最小偏向角。

用分光计和光栅测定光波的波长实验目的1．进一步熟悉分光计的调节和使用。

2．观测光栅衍射现象及待测光源的光谱。

3．了解平面光栅的主要性能，学习用透射光栅观察光谱及测定光波的波长。

4．学习角度游标的读数方法。

实验仪器分光计（及附件），高压汞灯，透射光栅。

仪器描述关于分光计的结构以及调节方法实验十二中已有详述，具体内容请参见实验十二。

实验原理我们知道，单色光经过单缝衍射后可以形成明暗相间的条纹，可以由条纹宽度计算光波波长。

但是用单缝进行精确测量是十分困难的，因为当缝宽较大时，条纹宽度很窄难以分辨；而缝宽较小时，光强太弱，也不利于测量，如果用多条等间隔的平行细缝代替较宽的单缝就形成了光栅，利用光栅衍射可以精确的测量光谱，在物理实验中具有十分重要的意义。

1. 透射光栅透射式光栅是在光学玻璃上刻划大量的互相平行的、等间距的刻痕而制成的。

当光照射在光栅上时，刻痕处由于散射基本不透光，光只能从刻痕间透过，因此，透射光栅实际是一系列密集、均匀、互相平行的狭缝。

光栅的特性标志有两个：一是单位长度上的刻痕（条纹）数目n，其范围从每厘米几百条至每厘米上万条；若不透光的刻痕宽度用b表示，透光部分的宽度a用表示，则(a+b)称为光栅常数，用d表示，即d=a+b,可见，d=1/n。

二是光栅的总刻痕数N。

尤以光栅常数重要。

2．光栅方程根据夫琅和费衍射理论，当波长为λ的平行光束垂直投射到光栅平面时，通过各个狭缝的光都会发生衍射，通过所有缝的衍射光波又彼此发生干涉，如图13-1。

而这种干涉定域于无穷远处。

若在光栅后面放一会聚透镜，则射向它的各方向上的衍射光都会聚在它的焦平面上，从而得到衍射光的干涉条纹，如图13-2所示。

LKK图13-1 原理图由图13-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为：Δ=(a+b)s inφ=d sinφ式中光栅狭缝与刻痕宽度之和d=a+b为光栅常数，φ为衍射角。

当衍射角φ满足光栅方程：d sinφ=Kλ （K = 0，±1，±2，…）时，光会加强。