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光栅尺测量光的波长的实验
作者:管理员    发布于:2014-04-13 21:08:08    文字:【】【】【

用光栅丈量光的波长的实验
(一)教学基本要求
  1. 理解用干涉衍射法间接丈量思想方法。
  2. 学会由粗调到细调、按规律调整精密仪器的思想方法。
  3. 了解分光计的主要构造,深刻体会并把握分光计各部分的功能及调整和使用方法;明确分光计最后的调整状态。
  4. 正确理解和如何保证入射光垂直入射光栅表面的方法和作用。
  5. 了解衍射光栅的主要特性,通过实验观察衍射光强的分布特征。
  6. 了解分光计的偏心差、看远镜的视差、读数显微镜的螺距差等误差的产生原因和消除方法。
  7. 熟练把握角游标原理和读数方法以及读数显微镜的正确使用方法。
  8. 学会并正确使用几种丈量方法:自准法、光学放大法、累积放大法、机械放大法等。

(二)讲课提纲
  1.实验简介
  衍射光栅是利用多缝衍射原理使光波发生色散的光学元件,由非常多相互平行、等宽、等间距的狭缝或刻痕所组成。由于光栅具有较大的色散率和较高的辨认本领,故它已被广泛地装配在各种光谱仪器中。现代高科技技术可制成每厘米有上万条狭缝的光栅,它不仅适用于分析可见光成分,还能用于红外和紫外光波。在结构上有平面光栅和凹面光栅之分,同时光栅分为透射式和反射式两大类。本实验所用光栅是透射式光栅。
  光在传播过程中的衍射、散射等物理现象以及光的反射和折射等都与角度有关,一些光学量如折射率、波长、衍射条纹的极大和极小位置等都可以通过丈量有关的角度往确定。在光学技术中,精确丈量光线偏折的角度具有十分重要的意义。分光计是一种用于角度精确丈量的典型光学仪器,常用来丈量光波波长、折射率、色散率、观测光谱等。由于该装置比较精密,操纵控制部分多而复杂,故使用时一定要严谨按要求进行。特别是对于初学者,往往会感到一些困难。但只要在调整、实验过程中,明确调节要求,留意观察现象,并努力运用已有的理论知识往分析、指导操纵,一般也是能够把握的。分光计的调整思想、方法与技巧,在光学仪器中有一定的代表性,学会它的调节和使用方法,有助于把握操纵更为复杂的光学仪器。
  实验中使用的主要仪器有分光计和丈量显微镜,分别丈量光栅衍射角和光栅常数,重点练习的方法与技能有:(1)分光计的调节方法,包括看远镜目镜调节和调焦、平行光管的调节等。(2)分光计角游标的原理和读数方法。(3)丈量显微镜的调节和使用方法。
  实验过程中留意体会由粗调到细调、按规律调整精密光学仪器的思想和方法、消除分光计偏心差的方法、消除视差的方法以及消除螺距差的方法。
  本实验是一个物理光学实验,分光计的使用和调节有一定的难度,也是本实验的重点和难点,数据处理难度不大。

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