光栅衍射实验报告数据处理(共10篇).docx

光栅衍射实验报告数据处理(共10篇) 　　光栅衍射实验数据记录与处理　　组别班级姓名成绩实验日期注:测量的角度按十进制记录在相应的表格中。　　提示：总不确定度只保留一位有效数字。　　3　　??A?　　?(?　　i?12　　i　　?)/6?　　2　　(O)　　??B??仪　　3　　＝()　　O　　???　　??A???B?　　2　　?d?　　?cossin2　　???　　d?　　?sin?　　d?d??d?　　3329?5nm　　??B??仪　　O　　3　　??A?　　?(?　　i?12　　i　　?)/6?　　2　　(O)　　3　　＝()　　???　　??A???B?rad　　2　　???dcos?/2?　　nm　　??dsin/2?nm　　???????　　436.2?nm　　光栅衍射实验数据记录与处理　　组别班级12级计科姓名郑丽萍实验日期作业完成后发往：jhshu336@　　注:测量的角度按十进制记录在相应的表格中。例如，84042’应记录为，。　　0提示：总不确定度只保留一位有效数字。一、计算光栅常数d　　??A?　　?(?　　i?1　　3　　i　　?)　　2　　?310/6?7×　　(O)??B??3　　＝(O)　　22　　?????A???B?rad?d?　　?cos???nm2　　nm??/sin?nmd???d?±　　二、计算光波波　　3　　??A?　　?(?i?)2/6?7×10　　i?1　　?3　　(O)??B??＝(O)　　22　　?????A???B????cos?/2?nm　　?sin/2???????±　　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?在光栅法线两侧时，式括号内取负号。　　如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0，则式变成：　　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，式括号内取正号，　　dsin?m?m?　　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?若以△表示入射光与第m级衍射光的夹角，称为偏向角，　　????i　　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。并且仅在入射光和衍射光处于法线同侧时才存在最小偏向角。此时??i?带入式得　　2dsin　　?　　2　　?　　2　　?m?m=0，±1，±2，…(6)　　由此可见，如已知光栅常数d，只要测出了最小偏向角?，就可根据式(6)算出波长?。　　【实验仪器】　　1。分光计　　分光计的结构和调整方法见节。在本实验的各项任务中，为实现平行光入射并测准光线方叫位角，分光计的调整应满足:望远镜适合于观察平行光，平行光管发出平行光，并且二者的光轴都垂直于分光计主轴。　　2。光栅　　如前所述，光栅上有许多平行的，等距离的刻线。在本实验