一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.觀察光柵的衍射光譜，理解光柵衍射基本規(guī)律；2.進(jìn)一步熟悉分光計(jì)的調(diào)節(jié)與使用；3.測定光柵常量和汞原子光譜部分特征波長。,二、實(shí)驗(yàn)儀器及裝置,光柵,分光計(jì),汞燈,(1)、實(shí)驗(yàn)儀器,光柵：復(fù)色光經(jīng)過光柵衍射形成衍射（不同級次和波長其衍射角不同）。,（2）、實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,光源,平行光管,光柵,望遠(yuǎn)鏡,平行光管：復(fù)色光經(jīng)過狹縫后經(jīng)透鏡作用變成平行光。,（3）望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu),望遠(yuǎn)鏡：將各級次的單色光會(huì)聚在一定角度上，用于觀察衍射光。,目鏡,照明小燈,分劃板,物鏡,三、實(shí)驗(yàn)原理,(1)、衍射光柵，光柵常量。光柵由大量相互平行、等寬、等距的狹縫（或刻痕）構(gòu)成，其示意圖如圖1-1所示。,原制光柵是用金剛石刻刀在精制的平行平面的光學(xué)玻璃上刻劃而成的，刻痕處，光射到它上面向四處散射而透不過去，兩刻痕之間相當(dāng)于透光狹縫。本實(shí)驗(yàn)中使用的是全息光柵，由激光全息照相法拍攝于感光玻璃板上制成的。光柵上若刻痕寬度為a，刻痕間距為b，則d=a+b稱為光柵常量，它是光柵基本參數(shù)之一.,光柵,平行光束,衍射角,光柵常數(shù),圖1-1,(2)、光柵方程,當(dāng)一束平行單色光垂直入射到光柵平面上時(shí)，光波將發(fā)生衍射，光衍射角滿足光柵方程(1-1)時(shí)，光會(huì)加強(qiáng)。式中，為入射光波長，k為明條紋（光譜線）級數(shù)。衍射后的光波經(jīng)過透鏡會(huì)聚后，在焦平面上將形成分隔得較遠(yuǎn)的一條列對稱分布明條紋，如圖9-2所示。,圖1-2,dsin=k,(3)、光柵光譜,如果入射光波含幾種不同波長的復(fù)色光，則經(jīng)過光柵衍射后，不同波長光的同一級(k)明紋將按一定的次序排列，形成衍射光譜，稱為入射光源的衍射光譜。圖1-3是其中待測的普通低壓汞燈第一級衍射光譜。它的每一級光譜有四條特征譜線：紫光紫=4358.3,綠光綠=5467.0,黃光兩條黃1=5769.6和黃2=5790.7。,圖1-3光柵衍射光譜示意圖,(4)、光柵常數(shù)與汞光燈特征譜線波長的測量,由式(1-1)可知，若光垂直入射到光柵上，而第一級光譜中波長已知，則測出它相應(yīng)的衍射角為，就可以算出光柵常數(shù)d；反之，若光柵常數(shù)已知，則可由式（1-1）得出光源發(fā)射的各特征譜線的波長。的測量可由分光計(jì)進(jìn)行。,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟,1、分光計(jì)調(diào)整與汞燈衍射光譜觀察,(1)、調(diào)整好分光計(jì)。,(2)、將光柵按圖1-4所示位置放置于載物臺(tái)上。轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使光柵平面與平行光管的光軸垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使望遠(yuǎn)鏡與平行光管在同一直線上，觀察中央明條紋（k=0），然后左右轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡可見分立中央明條紋兩側(cè)的待測譜線。若發(fā)現(xiàn)兩邊光譜線亮暗不均，說明光柵平面和平行光管的光軸沒有完全垂直。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)載物平臺(tái)，觀察兩側(cè)光譜線直至兩側(cè)光譜線亮暗一致。若發(fā)現(xiàn)左、右兩邊光譜線不在同一水平線上時(shí)，可通過調(diào)平臺(tái)下的調(diào)平螺絲，使兩邊譜線處于同一水平線上。,圖1-4,(1)、調(diào)節(jié)平行光管狹縫寬度。狹縫的寬度以能夠分辨出兩條緊靠的黃色譜線為準(zhǔn)。,2、汞光譜波長的測量,表1-1光譜波長測量數(shù)據(jù),五、數(shù)據(jù)處理,(1)、計(jì)算出左和右的值，再計(jì)算的值，填入表中；,(2)、由，利用公式計(jì)算出各個(gè)級次各譜線的波長；,(3)、計(jì)算各譜線的波長平均值及百分誤差：,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,實(shí)驗(yàn)體會(huì)與感想,通過一學(xué)期的普通物理實(shí)驗(yàn)，我深深體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)的重要性，它是物理學(xué)的重要基礎(chǔ)。通過不同的實(shí)驗(yàn)儀器的操作，我提高了自己的動(dòng)手能力，初步掌握了許多實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法。在自己閱讀、理解實(shí)驗(yàn)原理和步驟，然后