上海交通大学物理实验报告（大二上）光栅特性的研究3.pdf

实 验验 报 告告 姓 名：汤博博 班 级：F0703028 学 号：50703309028 实实验成绩： 同组组姓名： 无无 实验验 日期：2008-9-16 指导老老师：助教 28 批批阅日期： 光栅栅特性的研研究 【实实验目的】 1 ．进进 一步熟悉光学测角仪仪的调整和使使用 2. 测测量光栅的特特性参数。 3. 掌掌握 RC、RRL 串联电路的幅频特性性和相频特性性的测量方法法。 4. 从从测定钠灯和和汞灯光谱在在可见光范围内几条谱谱线的波长过过程中，观测和和研究光栅的衍 射现象象。 【实实验原理】 1. 光光栅衍射 有大量等宽宽间隔的平行行狭缝构成的的光学元件 成为为光栅．设光光栅的总缝数数为 N，缝宽为 a，缝 间不不透光部分为为 b，则缝距距 d = a + b ，称为光栅栅 常数数 ．按夫琅和和费光栅衍射射理论，当 一束平行光 ，通过不同 垂直直入射到光栅栅平面上时 的的缝，光要 发生生干涉，但同同时，每条缝缝又都要发生生衍射，且 N 条条缝的 N 套衍射条纹通通过透镜后将将完全重合．如图 1 所示示 ，当衍射角角θ 满足光栅栅方 程 ddsinθ = kλ （k = 0、±11、± 2、 …… ）时，任两两缝所发出的的两束光都干干涉相长，形成 细而而亮的主极大大明条纹． 1 2．光栅光谱 单色光经过光栅衍射后形成各级主 极大的细亮线称为这种单色光的光栅 衍射谱．如果用复色光照射，由光栅方 程可知不同波长的同一级谱线（零级除 外）的角位置是不同的，并按波长由短 到长的次序自中央向外侧依次分开排 列，每一干涉级次都有这样的一组谱 线．在较高级次时，各级谱线可能相互 重叠．光栅衍射产生的这种按波长排列的谱线称为光栅光谱． 评定光栅好坏的标志是角色散率和光栅的分辨本领． 若入射光束不是垂直入射至光栅平面（图 2），则光栅的衍射光谱的分布规律将有所变 化．理论指出：当入射角为 i 时，光栅方程变为 【实验数据记录、实验结果计算】 1、白色条纹角度： 257°20’ 77°21’ 2 2、绿光 λ 546.07nm 绿光的测量数据 编号 -1 +1 -2 +2 θ1 266°’ 247°’ 276°25’ °’ Δθ1 °’ -9°’ 19°5’ -19°’ θ2 86°’ °’ °26’ °’ Δθ2 9°’ -°’ °’ -19°’ θ 9°’ -°’ °’ -19°’ d 3.33 3.32 3.34 3.33 d 3.33 µm 2、蓝光 蓝光的测量数据 编号