【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?

　　觀察光柵的衍射光譜，掌握用分光計(jì)和透射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)的方法。

　　【實(shí)驗(yàn)儀器】

　　分光計(jì)，透射光柵，鈉光燈，白熾燈。

　　【實(shí)驗(yàn)原理】

　　光柵是一種非常好的分光元件，它可以把不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)并形成明亮細(xì)窄的譜線。

　　光柵分透射光柵和反射光柵兩類，本實(shí)驗(yàn)采用透射光柵，它是在一塊透明的屏板上刻上大量相互平行等寬而又等間距刻痕的元件，刻痕處不透光，未刻處透光，于是在屏板上就形成了大量等寬而又等間距的狹縫。刻痕和狹縫的寬度之和稱為光柵常數(shù)，用d 表示。

　　由光柵衍射的理論可知，當(dāng)一束平行光垂直地投射到光柵平面上時(shí)，透過(guò)每一狹縫的光都會(huì)發(fā)生單縫衍射，同時(shí)透過(guò)所有狹縫的光又會(huì)彼此產(chǎn)生干涉，光柵衍射光譜的強(qiáng)度由單縫衍射和縫間干涉兩因素共同決定。用會(huì)聚透鏡可將光柵的衍射光譜會(huì)聚于透鏡的焦平面上。凡衍射角滿足以下條件

　　k = 0， ±1， ±2， … (10)

　　的衍射光在該衍射角方向上將會(huì)得到加強(qiáng)而產(chǎn)生明條紋，其它方向的光將全部或部分抵消。式（10）稱為光柵方程。式中d為光柵的光柵常數(shù)，θ為衍射角，λ為光波波長(zhǎng)。當(dāng)k=0時(shí)，θ= 0得到零級(jí)明紋。當(dāng)k = ±1， ±2 …時(shí)，將得到對(duì)稱分立在零級(jí)條紋兩側(cè)的一級(jí)，二級(jí) … 明紋。

　　實(shí)驗(yàn)中若測(cè)出第k級(jí)明紋的衍射角θ，光柵常數(shù)d已知，就可用光柵方程計(jì)算出待測(cè)光波波長(zhǎng)λ。

　　【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】

　　1.分光計(jì)的調(diào)整

　　分光計(jì)的調(diào)整方法見(jiàn)實(shí)驗(yàn)1。

　　2.用光柵衍射測(cè)光的波長(zhǎng)

　　【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?

　　1. 了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用方法；

　　2. 利用分光計(jì)測(cè)定三棱鏡的頂角；

　　【實(shí)驗(yàn)儀器】

　　分光計(jì)，雙面平面反射鏡，玻璃三棱鏡。

　　【實(shí)驗(yàn)原理】

　　如圖6所示，設(shè)要測(cè)三棱鏡AB面和AC面所夾的頂角a，只需求出j即可，則a＝1800－j。

　　圖6 測(cè)三棱鏡頂角

　　【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】

　　一、分光計(jì)的調(diào)整

　�。ㄒ唬┱{(diào)整要求：

　　1.望遠(yuǎn)鏡聚焦平行光，且其光軸與分光計(jì)中心軸垂直。

　　2.載物臺(tái)平面與分光計(jì)中心軸垂直。

　　（二）望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)

　　1.目鏡調(diào)焦

　　目鏡調(diào)焦的目的是使眼睛通過(guò)目鏡能很清楚地看到目鏡中分劃板上的刻線和叉絲，調(diào)焦辦法：接通儀器電源，把目鏡調(diào)焦手輪12旋出，然后一邊旋進(jìn)一邊從目鏡中觀察，直到分劃板刻線成像清晰，再慢慢地旋出手輪，至目鏡中刻線的清晰度將被破壞而未被破壞時(shí)為止。旋轉(zhuǎn)目鏡裝置11，使分劃板刻線水平或垂直。

　　2.望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦

　　望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦的目的是將分劃板上十字叉絲調(diào)整到焦平面上，也就是望遠(yuǎn)鏡對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)聚焦。其方法如下：將雙面反射鏡緊貼望遠(yuǎn)鏡鏡筒，從目鏡中觀察，找到從雙面反射鏡反射回來(lái)的光斑，前后移動(dòng)目鏡裝置11，對(duì)望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦，使綠十字叉絲成像清晰。往復(fù)移動(dòng)目鏡裝置，使綠十字叉絲像與分劃板上十字刻度線無(wú)視差，最后鎖緊目鏡裝置鎖緊螺絲 10 .

　�。ㄈ�）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直于分光計(jì)中心軸（各調(diào)一半法）

　　調(diào)節(jié)如圖7 所示的載物臺(tái)調(diào)平螺絲 b 和 c 以及望遠(yuǎn)鏡光軸仰角調(diào)節(jié)螺絲13，使分別從雙面反射鏡的兩個(gè)面反射的綠十字叉絲像皆與分劃板上方的十字刻度線重合，如圖8（a）所示。此時(shí)望遠(yuǎn)鏡光軸就垂直于分光計(jì)中心軸了。具體調(diào)節(jié)方法如下：