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1、光栅的衍射陈晓鸣老师陈晓鸣老师一、实验内容一、实验内容1、测量光栅常数、测量光栅常数d；2、测量入射光波长；、测量入射光波长；二、实验步骤二、实验步骤1、调节望远镜；、调节望远镜；使分光计主轴使分光计主轴望远镜光轴；（调节过程请回顾望远镜光轴；（调节过程请回顾“分光计调节分光计调节”）(1)熟悉结构；各螺丝的作用；熟悉结构；各螺丝的作用；(2)粗调：目测粗调：目测 载物台基本水平，望远镜、平行光管和载物台基本水平，望远镜、平行光管和载物台面大致垂直于中心轴。载物台面大致垂直于中心轴。(3)细调：用自准直法调整望远镜；细调：用自准直法调整望远镜；点亮分光计的发光二极管，点亮分光计的发光二极管，旋
2、转目镜调焦调节手轮，使分旋转目镜调焦调节手轮，使分划板的叉丝清晰。划板的叉丝清晰。调节望远镜主光轴垂直于调节望远镜主光轴垂直于分光计的中心轴。分光计的中心轴。先按右图的方式，将双面镜先按右图的方式，将双面镜置于载物台上。置于载物台上。用肉眼从望远镜外沿望远镜用肉眼从望远镜外沿望远镜轴线观察经平面镜反射的望轴线观察经平面镜反射的望远镜物镜中央绿色发光点的远镜物镜中央绿色发光点的位置。位置。调节螺丝调节螺丝b或或c，使得双面平面镜旋转，使得双面平面镜旋转180前后物前后物镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于望远镜镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于望远镜轴线附近。轴线附近。从望远镜视野中找到经反射
3、后的绿色从望远镜视野中找到经反射后的绿色“十十”字光字光斑的像，调节望远镜中的叉丝套筒，消除视差，斑的像，调节望远镜中的叉丝套筒，消除视差，使双面平面镜旋转使双面平面镜旋转180前后在望远镜中都能清晰前后在望远镜中都能清晰地看到像。此时，地看到像。此时，望远镜已聚焦至无穷远。望远镜已聚焦至无穷远。叉叉丝丝十字像十字像叉叉丝丝十字像十字像调节螺丝调节螺丝b或或c，使得双面平面镜旋转，使得双面平面镜旋转180前后物前后物镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于望远镜镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于望远镜轴线附近。轴线附近。从望远镜视野中找到经反射后的绿色从望远镜视野中找到经反射后的绿色“十十”字光
4、字光斑的像，调节望远镜中的叉丝套筒，消除视差，斑的像，调节望远镜中的叉丝套筒，消除视差，使双面平面镜旋转使双面平面镜旋转180前后在望远镜中都能清晰前后在望远镜中都能清晰地看到像。此时，地看到像。此时，望远镜已聚焦至无穷远。望远镜已聚焦至无穷远。采用采用“各半调节法各半调节法”，调节载物台螺丝，调节载物台螺丝b或或c和望远镜和望远镜的俯仰螺丝，使得绿的俯仰螺丝，使得绿“十十”亮光斑的反射像与亮光斑的反射像与“”叉丝的上交点重合（右下图）。旋转载物台叉丝的上交点重合（右下图）。旋转载物台180之后之后也能完全重合。此时，也能完全重合。此时，望远镜光轴与分光计转轴望远镜光轴与分光计转轴。再将双面镜
5、旋转再将双面镜旋转90（如下图），（如下图），重复上述步骤。重复上述步骤。叉丝叉丝十字像十字像2、调节平行光管、调节平行光管（2）前后移动套筒，使狭缝的像尽量细且最清晰；）前后移动套筒，使狭缝的像尽量细且最清晰；转动套筒，使狭缝的像与分划板竖丝平行；转动套筒，使狭缝的像与分划板竖丝平行；（3）调节平行光管俯仰）调节平行光管俯仰螺丝，使狭缝像被分划螺丝，使狭缝像被分划板中央水平叉丝线平分，板中央水平叉丝线平分，分划板竖丝与狭缝像重分划板竖丝与狭缝像重合。合。（如图）（如图）（1）点亮汞灯，在平行光管前装上狭缝；）点亮汞灯，在平行光管前装上狭缝；叉叉丝丝狭缝像狭缝像3、调节光栅、调节光栅（1）光栅
6、的放置方法：）光栅的放置方法：（2）光栅的调节：）光栅的调节：光栅注意注意：只需光栅的一个面：只需光栅的一个面与望远镜光轴与望远镜光轴；b.中央明纹、分划板竖线、中央明纹、分划板竖线、十字叉丝像竖线十字叉丝像竖线三者重合三者重合（光线正入射）（光线正入射）c.各级谱线被水平叉丝平分。各级谱线被水平叉丝平分。叉丝叉丝十字像十字像中央明中央明纹纹 a.使经光栅反射的绿十字叉使经光栅反射的绿十字叉丝像与丝像与“”叉丝的上交点重叉丝的上交点重合。合。4、光栅常数的测量、光栅常数的测量5、谱线波长的测量、谱线波长的测量测出测出k1级两条相邻的黄光谱线对应的读数，级两条相邻的黄光谱线对应的读数，（测（测1次，注意次，注意8个读数的特点）求出个读数的特点）求出。测出测出k2级绿光谱线对应的读数级绿光谱线对应的读数 。（重复测量（重复测量6次）次）三、数据处理三、数据处理注意单位思考：思考：光线斜入射时，结果如何？光线斜入射时，结果如何？