1、勿動實驗儀器!實驗簡介 衍射光柵由大量等寬、等間距、平行排列的狹縫構成。實際使用的光柵可以用刻劃、復制或全息照相的方法制作。衍射光柵一般可以分為兩類：用透射光工作的透射光柵和用反射光工作的反射光柵。本實驗使用的是透射光柵本實驗使用的是透射光柵。 根據多縫衍射的原理，復色光通過衍射光柵后會形成按波長順序排列的譜線，稱為光柵光譜，所以光柵和棱鏡一樣是一種重要的分光光學元件。在精確測量波長和對物質進行光譜分析中普遍使用的單色儀、攝譜儀就常用衍射光柵構成色散系統。實驗目的實驗目的1 1、觀察光通過光柵后的衍射現象；、觀察光通過光柵后的衍射現象；2 2、進一步熟悉分光計的調節和使用；、進一步熟悉分光計的

2、調節和使用；3 3、測定鈉黃光的平均波長。、測定鈉黃光的平均波長。實驗儀器實驗儀器分光計主軸分光計主軸望遠鏡光軸望遠鏡光軸用到的實驗儀器有：鈉光燈、分光計、平面鏡及衍射光柵。注意事項注意事項 不能用手觸摸各光學元件！光柵是精密光學元件，不能用手觸摸各光學元件！光柵是精密光學元件，嚴禁用手觸摸光柵平面，以免損壞。嚴禁用手觸摸光柵平面，以免損壞。用完后請立即用完后請立即上交。上交。 光學儀器的調節動作要輕，鎖緊螺釘也是指鎖住即光學儀器的調節動作要輕，鎖緊螺釘也是指鎖住即可，不要用力過大，以免損壞器件。可，不要用力過大，以免損壞器件。 轉動載物臺，都是指游標盤帶動載物臺一起轉動。轉動載物臺，都是指游

3、標盤帶動載物臺一起轉動。 如需轉動望遠鏡要拿住望遠鏡支架轉動。如需轉動望遠鏡要拿住望遠鏡支架轉動。切忌握住切忌握住目鏡和目鏡調節螺絲轉動望遠鏡。目鏡和目鏡調節螺絲轉動望遠鏡。 調節平行光管時再開鈉光燈，打開后就不要再頻繁調節平行光管時再開鈉光燈，打開后就不要再頻繁開關。若因某種原因突然斷電時，需待燈管冷卻后開關。若因某種原因突然斷電時，需待燈管冷卻后再重新開啟。再重新開啟。實驗原理實驗原理單色光垂直照射光柵：單色光垂直照射光柵：kdsin 3, 2, 1, 0k光柵方程光柵方程absindd其中d為光柵常數，d=a+b，本實驗中d= mm（每毫米有300條刻痕）。黃黃綠綠紫紫一級明條紋一級明條

4、紋一級明條紋一級明條紋1k1k中央明條紋中央明條紋0k光柵 實際的測量是對已知干涉級次衍射條紋實際的測量是對已知干涉級次衍射條紋的衍射角的衍射角的精確測量。的精確測量。 利用分光計可利用分光計可觀察到各級衍射觀察到各級衍射條紋條紋（本實驗中，（本實驗中，用分光計測量單用分光計測量單色光已知衍射級色光已知衍射級次的衍射角，實次的衍射角，實際能觀察到三級際能觀察到三級衍射條紋）衍射條紋）。平行光平行光（復色）（復色）平行光管平行光管載物臺載物臺望遠鏡望遠鏡儀器調節儀器調節調節步驟：調節步驟：調節望遠鏡聚焦無窮遠調節望遠鏡聚焦無窮遠望遠鏡光軸與分光計主軸垂直望遠鏡光軸與分光計主軸垂直載物平臺與分光計

5、主軸垂直載物平臺與分光計主軸垂直目測粗調目測粗調平行光管出射平行光與望遠鏡共軸平行光管出射平行光與望遠鏡共軸實驗步驟：實驗步驟： 1、目測粗調、目測粗調松開松開望遠鏡止動螺絲鎖緊鎖緊望遠鏡與刻度盤聯動螺絲松開松開游標盤止動螺絲鎖緊鎖緊載物臺鎖緊螺絲調節調節望遠鏡高低調望遠鏡高低調節螺絲節螺絲調節調節載物臺調平載物臺調平螺絲螺絲調節望遠鏡的傾斜螺絲和載物平臺下的三個物臺調調節望遠鏡的傾斜螺絲和載物平臺下的三個物臺調平螺絲，使望遠鏡和載物臺基本水平。平螺絲，使望遠鏡和載物臺基本水平。1.1.將平面鏡按下圖所示放在載物臺上，視場中能看到將平面鏡按下圖所示放在載物臺上，視場中能看到十字光標經平面鏡反射

6、回來的綠色十字像。十字光標經平面鏡反射回來的綠色十字像。2.2.將將載物臺載物臺轉過轉過180180o o，視場中仍能看到該十字像。，視場中仍能看到該十字像。調節要求：調節要求：調節方法：調節方法：abc粗調找不到反射像的解決辦法：粗調找不到反射像的解決辦法：粗調后還是觀察不到反射像，粗調后還是觀察不到反射像，將將載物臺轉一個小角度，觀察平面載物臺轉一個小角度，觀察平面鏡里的綠色十字的虛像的位置，鏡里的綠色十字的虛像的位置，然后調節螺絲然后調節螺絲a或或b，以及望遠鏡，以及望遠鏡的傾斜螺絲，直至最后通過望遠的傾斜螺絲，直至最后通過望遠鏡能同時觀察的兩個反射十字像。鏡能同時觀察的兩個反射十字像。

7、2.調節望遠鏡聚焦無窮遠調節望遠鏡聚焦無窮遠1.1.目鏡調焦：其目的是使眼睛通過目鏡能清晰地看到分劃板目鏡調焦：其目的是使眼睛通過目鏡能清晰地看到分劃板上的叉絲刻線。方法：轉動目鏡調節螺絲。上的叉絲刻線。方法：轉動目鏡調節螺絲。2.2.物鏡調焦：其目的是將分劃板上十字光標調整到焦平面上，物鏡調焦：其目的是將分劃板上十字光標調整到焦平面上，即望遠鏡對無窮遠聚焦。方法：前后移動目鏡套筒，使綠十字即望遠鏡對無窮遠聚焦。方法：前后移動目鏡套筒，使綠十字光標成像清晰。光標成像清晰。調節步驟：調節步驟：3.望遠鏡光軸與分光計主軸垂直望遠鏡光軸與分光計主軸垂直調節步驟：調節步驟：1. 用用各半法各半法調節螺

8、絲調節螺絲a、b和望遠鏡的傾斜螺絲，使和望遠鏡的傾斜螺絲，使十字光標通十字光標通過平面鏡成的過平面鏡成的像與分劃板的上十字線重像與分劃板的上十字線重合。合。2. 使載物臺轉動使載物臺轉動180o，再次使用各半法重復，再次使用各半法重復1。3. 反復調節，直至反復調節，直至平面鏡的任一面都能使十字光標像調節到位。平面鏡的任一面都能使十字光標像調節到位。至此以后，不再碰動望遠鏡的傾斜螺絲。至此以后，不再碰動望遠鏡的傾斜螺絲。4.載物平臺與分光計主軸垂直載物平臺與分光計主軸垂直2. 調節螺絲調節螺絲c使使十字光標通過平面鏡成十字光標通過平面鏡成的的像與分劃板的上十字線重像與分劃板的上十字線重合。合。

9、1. 將平面鏡做如右圖所示調整將平面鏡做如右圖所示調整。abc調節步驟：調節步驟：abc5.平行光管出射平行光與望遠鏡共平行光管出射平行光與望遠鏡共軸軸調節步驟：調節步驟：1、取走反射鏡，將已調節好的望遠鏡正對著平行光管，打開鈉光燈，、取走反射鏡，將已調節好的望遠鏡正對著平行光管，打開鈉光燈，照亮狹縫。照亮狹縫。2、松開狹縫套筒鎖緊螺絲，調節、松開狹縫套筒鎖緊螺絲，調節套筒套筒前后前后位置，使望遠鏡視場中能看位置，使望遠鏡視場中能看到清晰的狹縫像（到清晰的狹縫像（黃色黃色），調節狹縫寬度，使縫寬約為），調節狹縫寬度，使縫寬約為1mm，如圖，如圖1。3、轉動狹縫，調節、轉動狹縫，調節高低和水平高

10、低和水平調節螺絲，使狹縫像與分劃板中間水平調節螺絲，使狹縫像與分劃板中間水平叉絲重合。再把狹縫轉至垂直狀態，保持狹縫像清晰且與分劃板中央叉絲重合。再把狹縫轉至垂直狀態，保持狹縫像清晰且與分劃板中央豎直準線重合。如圖豎直準線重合。如圖2、3。 4、鎖住狹縫鎖緊螺絲。、鎖住狹縫鎖緊螺絲。圖1圖2圖36.測鈉黃光的平均波長測鈉黃光的平均波長光柵放置要求：入射光垂直照射光柵；光柵刻痕與分光計主軸平光柵放置要求：入射光垂直照射光柵；光柵刻痕與分光計主軸平行。行。調節步驟：調節步驟：望遠鏡已調好，千萬不要再動；望遠鏡已調好，千萬不要再動；只調節螺絲只調節螺絲a或或b，使光柵反回的亮十字與分劃板上方十字線，使光柵反回的亮十字與分劃板上方十字線及中央明條紋重合，這時鎖緊游標盤止動螺絲和望遠鏡與刻及中央明條紋重合，這時鎖緊游標盤止動螺絲和望遠鏡與刻度盤聯動螺絲度盤聯動螺絲（老左新右）（老左新右） 。1. 調節光柵平面平行于分光計主軸并垂直于平行光管。調節光柵平面平行于分光計主軸并垂直于平行光管。2. 調節光柵刻痕平行于分光計主軸。調節光柵刻痕平行于分光計主軸。調節螺絲調節螺絲c，至望遠鏡轉動過程中，中央明紋兩側的各級譜，至望遠鏡轉動過程中，中央明紋兩側的各級譜