用透射光栅测定光波波长用平面透射光栅得到日光灯白光的夫朗和费衍射条纹, 其中可以清晰的得到汞光谱中的绿线（ ）, 钠光谱中的二黄线（ , ）。
若 为光栅常数, 为衍射角, 为光波波长, 为光谱级数（ ）, 则产生衍射亮条纹的条件为: sin d k θλ= （光栅方程）（1）测量光栅常数用汞灯光谱中的绿线（546.07nm λ=）作为已知波长测量光栅常数d 。
测量公式:（2）测量未知波长已知光栅常数 , 测量钠灯光谱中的二黄线波长 和 。
测量公式:（3）测量透射光栅的角色散已知钠光谱中的二黄线的波长差 , 测出钠光谱中的二黄线的衍射角, 求光栅的角色散 。
测量公式:分光计测量光波波长当一束平行光垂直入射到光栅上, 产生一组明暗相间的衍射条纹, 原理如图 9— 1所时, 其夫朗和费衍射主极大由下式决定:式中: d: 光栅常数 d = a + b: 衍射角m ：主极大级次 m = 0 , 1, 2此式称光栅方程由（9 — 1）式得 :m d Φ=sin λ由此可以看出: 只要测出任意级次的某一条光谱线的衍射角, 即可计算出该光波长。
牛顿环测量钠光灯谱线的波长根据理论计算可知, 在反射光中暗环半径rk 与入射光的波长λ和透镜球面的曲率半径R 之间的关系是()21λkR r k =式中, k 为正整数0, 1, …, k, 称为环的级数。
由上式可知, 如果用已知波长的单色产生牛顿环, 当已知暗环的半径rk, 就可算出透镜球面的曲率半径R;若已知R, 测出rk, 就可算出产生牛顿环的光波波长λ。
钠光灯谱线的波长为:()()R n m D D n m --=422λ用迈克尔逊干涉仪测激光波长1.光程: 折射率与路程的乘积,2.分振幅干涉：波面的个不同部分作为发射次波的光源, 次波本身分成两部分, 做不同的光程, 重新叠加并发生干涉。
3、等倾干涉公式推导: （如图所示）次波分成两部分, 一部分直接反射从A 点经过透镜到达S , 另一部分透射到B 点, 再反射到 C 点经过透镜待到达S 。
课 题 用透射光栅测定光波波长1、用透射光栅测定光栅常数、光波波长和光栅角色散；教 学 目 的 2、加深对光栅分光原理的理解；3、进一步熟悉分光计的使用方法。
重 难 点 1、用透射光栅测定光栅常数和光波波长；2、分光计的调节和使用。
教 学 方 法 实验室教学，讲授、讨论、实验操作相结合。
学 时 4学时衍射光栅是重要的分光元件。
由于衍射光栅得到的条纹狭窄细锐，衍射花样的强度强，分辨本领高，所以广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中，光栅衍射原理也是x 射线结构分析、近代频谱分析和光学信息处理的基础。
光栅由大量相互平行、等宽、等间距的狭缝构成，应用透射光工作的称为透射光栅，应用反射光工作的称为反射光栅。
本实验用的是平面透射光栅。
一、实验仪器分光计、平面透射光栅、手持照明放大镜，双面镜、日光灯、电源等。
二、实验原理1、分光计的结构和工作原理（略）2、测量原理用平面透射光栅得到日光灯白光的夫朗和费衍射条纹，其中可以清晰的得到汞光谱中的绿线（546.07nm λ=），钠光谱中的二黄线（1589.592D nm λ=，2588.995D nm λ=）。
若d 为光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长，k 为光谱级数（0,1,2k =±±），则产生衍射亮条纹的条件为：sin d k θλ= （光栅方程）（1）测量光栅常数用汞灯光谱中的绿线（546.07nm λ=）作为已知波长测量光栅常数d 。
测量公式： sin k d λθ=（2）测量未知波长已知光栅常数d ，测量钠灯光谱中的二黄线波长1D λ和2D λ。
测量公式： sin d kθλ=（3）测量透射光栅的角色散已知钠光谱中的二黄线的波长差λ∆，测出钠光谱中的二黄线的衍射角，求光栅的角色散D 。
测量公式： D θλ∆=∆三、实验内容1、测量透射光栅的光栅常数；2、测量钠光谱中二黄线的波长；3、测量透射光栅的角色散。
四、实验步骤和数据记录1、分光计的调节 （1）调节要求分光计的调节要达到“三垂直”的几何要求和“三聚焦”的物理要求。
171k 实验十九 用透射光栅测光波波长及角色散率衍射光栅是一种分光元件，由于其基质材料不同而有透射光栅和反射光栅两类。
它们都相当于一组数目很多，排列紧密，均匀的平行狭缝，透射光栅是用金刚石在一块平面玻璃上刻划而成的。
反射光栅则是刻划在精研过的硬质金属面上，用这种方法刻制的光栅，由于要求非常精密，因而制造困难，所以价格非常昂贵，而平常所用的光栅大都是复制品。
如今由于单色性好的激光的出现，应用其干涉原理制成了全息光栅，制造容易，价格便宜，从而使得光栅摄谱仪在现代技术上有极其广泛的应用，光栅实验也得以普及。
本实验用的光栅是一块透射光栅。
一、实验目的1．了解分光计的结构，学会正确的调整方法； 2． 加深对光的衍射理论及光栅分光原理的理解； 3． 学会用透射光栅测定光波波长、光栅常数及角色散率。
二、实验原理1. 光栅衍射及光波波长的测定 根据夫琅禾费衍射理论，若以单色平行光垂直地入射到透射光栅上（如图1所示），当满足光栅方程：sin d θλ= (k =0, 1,2±±,……) （１）时，θ方向的光将加强，其它方向的光将减弱甚至完全抵消。
式中θ是衍射角，d 是缝距又常称为光栅常数（d = a + b ，其中a 是刻痕宽度，b 为狭缝宽度），k 为衍射光谱的级数，λ是光的波长。
如果用会聚透镜将这些衍射后的光会聚起来，可以在透镜的焦平面上看到衍射后的光谱。
图１ 光栅衍射原理图由光栅方程可知，对于所有波长的光，其零级谱线都在θ＝0的方向上，其它各级谱线对称地分布在零级条纹两侧。
当已知光栅常数d 时，只要测出第 k 级(实验中取k ＝1)谱线的衍射角θ ，就可以求得产生衍射的光波的波长λ 。
反之，入射光波长λ 已知，通过测定衍射角θ ，图2 光栅光谱示意图172便可求出光栅常数d 。
2. 光栅的角色散率如果光源中包含几种成份的光波，根据衍射方程，在同一级谱线(除零级外)中，不同波长的光波就有不同的衍射角θ，从而在同一级谱线中形成多条单色谱线，如图2所示。
