图3 分光计的基本结构
调整好光栅的位置以后,首先,利用汞灯一级光谱中的绿光谱线测定待测光栅的光栅常数,并与仪器上给出的数值比较,然后研究衍射光栅的色散特性。
已知绿光波长为546.1纳米,只要准确测量其衍射角,即可由光栅方程计算出d,将望远镜对准 级绿光谱线,记录对应的左、右游标读数 、 ,再对准 级绿光光谱,记录对应左、右游标读数 、 。进行多次测量取衍射角的平均值,结果如下:表1 绿光测量结果绿光
根据实验绘制出的表格1,通过计算,就可知道实验所用的衍射光栅的光栅常数,这样在实验中只要将望远镜对准 级的绿光谱线,然后记录下对应的左、右游标的读数 、 ,再对准 级的绿光光谱,记录对应左、右游标读数 、 ,准确测量出其衍射角,最后再根据光栅方程的推导公式
(2)
就可以计算出紫光的波长,记录结果如下:表2 紫光测量结果
紫光
对于确定的光栅,它的光栅常数d是很小的,当同一级光谱中的衍射角变化很小时,由
可知,D的变化也是很小的,可近视为常数,这样,就可以利用同一级光谱中的双黄线(黄内光和黄外光)测量光栅的角色散现象[5-11],绘制出表格,记录结果如下:
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