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大学物理实验的设计题:如何用钠光中的双簧线测角色散率?

wf7g6d 2018-02-03
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孤影落寒花0
由夫琅和费衍射理论知,产生衍射亮条纹的条件
dsinθ=λ*k(k=± 1,± 2,…,± n) ( 1)
该式称为光栅方程,式中 θ 角是衍射角, λ 是光波波长, k 是光谱级数,
b a d + = 是光栅常数,因为衍射亮条纹实际上是光源狭缝的衍射象,是一条锐细的亮
线,所以又称为光谱线。
当k=0时,任何波长的光均满足(1)式,亦即在 0 = θ 的方向上,各种
波长的光谱线重叠在一起,形成明亮的零级光谱,对于 k 的其它数值,不同波长的光
谱线出现在不同的方向上( θ 的值不同),而与 k 的正负两组相对应的两组光谱,则
对称地分布在零的光谱两侧。若光栅常数 d 已知,在实验中测定了某谱线的衍射角 θ
和对应的光谱级k ,则可由(1)式求出该谱线的波长λ ;反之,如果波长λ 是
已知的,则可求出光栅常数d 。光栅方程对λ微分,就可得到光栅的角色散率
D = dθ/dλ= k/dcosθ (2)
角色散率是光栅、棱镜等分光元件的重要参数,它表示单位波长间隔内两单色谱
角色散率是光栅、棱镜等分光元件的重要参数,它表示单位波长间隔内两单色谱
线之间的角间距,当光栅常数 d 愈小时,角色散愈大;光谱的级次愈高,角色散也愈
大。且当光栅衍射时,如果衍射角不大,则 θ cos 接近不变,光谱的角色散几乎与波长
无关,即光谱随波长的分布比较均匀,这和棱镜的不均匀色散有明显的不同。当常数
d 已知时,若测得某谱线的衍射角θ 和光谱级k ,可依(2)式计算这个波长的
角色散率。
调好分光仪,光栅位置的调节及光谱观察 ,测定衍射角,将钠灯各谱线的衍射角θ 代入(2)式中,计算出光栅相应于各谱线的diyi级角色散率。
4 0 2018-02-04 0条评论 回复
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