Transcript 分光计的调整及光栅衍射实验 - 浙江理工大学化学实验教学中心

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分光计的调整及光栅衍射实验
光学实验的注意事项
背景及意义
实验原理
实验装置
实验内容及操作步骤
数据处理
思考与讨论
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光学实验的注意事项

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
必须在了解仪器的使用方法和操作要求后才能使用仪器；
仪器应轻拿、轻放，勿受震动；
不准用手触摸仪器的光学表面；
光学表面如有灰尘，可用橡皮球将灰尘吹去。切不可用其他
任何物品擦拭；
 仪器用完后，应放回原处，摆放整齐，关掉电源，经检查后
方可离开；
 光学仪器均属精密仪器，实验中应特别爱护；
 爱护实验室设施，保持实验室卫生。
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背景及意义
分光计（光学测角仪）是用来精确地测量入射光和出射光之
间偏转角度的一种仪器。用它可以测量折射率、色散本领、光波
波长、光栅常数等物理量。
分光计的结构又是其它许多光学仪器（如摄谱仪、单色仪，
分光光度计等）的基础。学习分光计的调节原理，为使用更复杂
的光学仪器的调节打下基础。
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实验原理
一、 分光计的结构
1.分光计的四个主要部件：平行光管、望远镜、载物台、读数装置。
2. 各主要部件的结构及原理的介绍
（1）平行光管
（2）阿贝式自准直望远镜：望远镜由物镜、目镜及分划板组成。
（3）载物小平台
（4）读数装置
二、光栅衍射原理
如果入射光为一束复色光垂直
入射，经光栅后，在k=0处，各
色光迭加在一起呈原色，称中央
明条纹。在中央明条纹的两侧，
且为同一级次k的光按短波长向
长波长散开而形成彩色谱线称为
该入射光光栅衍射谱线。
如果已知光栅常数d,用分光计测
出第k级谱线中某一明条纹的衍
射角φk，可计算出该明条纹所
对应的单色光的波长。
实验装置
实验内容及操作步骤
1．调整分光计
2．调节光栅
3．测定汞灯第一、二级谱线衍射角φk
4．求光谱波长
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数据处理
将数据填入下表：d=
绿线λg = 546.1nm
游标读数
谱线k
右θk
望远镜转角
左θ´k
φk=(θk-θ-k)/2
右φk
-2
+2
-1
+1
  d sin  k / k 

E
1
(1   2 ) 
2
g  
g
 100% 
左φ´k
衍射角
1
Φk= (k   'k )
2
思考与讨论
1.应用光栅方程进行测量的条件是什么？在实验中如何
判断这些条件已经具备？
2.光栅平面应如何正确地放在载物台上，这样放置在调
节上有何优点？
3.若分光计已调好，但光栅平面与望远镜光轴不垂直。
这是为什么？这时我们为何只能调节载物台，而不能用
望远镜与载物台的各半调节法进行调节？
4.如果光栅平面和分光计转轴平行，但光栅刻线和转轴
不平行，那么整个光谱排列会有何变化？应怎样调节？
收获在于努力！