用最小偏向角法测量光栅常数
07-04
用最小偏向角法测量光栅常数
一、实验目的
1、掌握分光计的结构，训练分光计的调整技术和技巧。 2、掌握分光计的使用。搞懂最小偏向角法。 3、熟悉用分光计测定某光栅常数。
二、实验仪器
分光计、双反平面镜、平面透射光栅和汞灯
三、实验原理
当平行光斜入射到光栅上时，对一级衍射光谱有
d (sin θ+sin i ) =λ
式子中，d 为光栅常数，i 为入射角，θ为衍射角，λ为光波波长。 一束平行光斜入射到光栅上，衍射光方向与入射光方向之间的夹角为偏向角φ，即φ=i+θ。
用求极值的办法可以证明，当i=θ时偏向角最小，记为φm ，此时有i=θ=φm /2，带入上式，得
2d sin （φm /2）=λ
实验中用分光计准确找到钠黄光一级衍射最小偏向角位置后，分别测出入射平行光方向和一级衍射线方向，就可求出最小偏向角，有上式可计算出光栅常数d 。
五、实验步骤
1、调节目镜，看清十字架。调节载物台水平。
2、调节光栅，观察光栅反射回的十字像，调节载物台的水平螺钉使十字像与上叉丝重合。观察左右两侧谱线是否等高。
3、将平行光照射与光栅上，观察衍射角。记录数据。
六、可行性分析
本实验原理根据相关公式找出最小衍射角，根据最小偏向角公式得出光栅常数。求极值法有些许误差，但可以忽略。实验明了简洁，原理公式均来自资料。可行性高。
六、实验内容
1、调节分光计
2、用第一级衍射最小偏向角测光栅常数：
测波长λ＝546.1nm 的绿色谱线的最小偏向角，测量多组数据求出平均值，代入公式求出d 。
七、数据处理