分光計測量光波波長二、實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)一束平行光垂直入射到光柵上，產(chǎn)生一組明暗相間的衍射條紋，原理，其夫朗和費(fèi)衍射主極大由下式?jīng)Q定：

dsinΦ= mλ (9 — 1)

式中：d：光柵常數(shù) d = a b

θ：衍射角

m：主極大級次 m = 0 ， 1， 2

此式稱光柵方程

由（9 — 1）式得 ：

2.儀器調(diào)整步驟：

（1）望遠(yuǎn)鏡部分的調(diào)節(jié)

望遠(yuǎn)鏡的作用是將平行光會聚到它的焦平面上，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，我們先調(diào)叉絲，使它準(zhǔn)確的成像在焦平面上，為此我們先打開變壓器，通過望遠(yuǎn)鏡可以看到綠色的游標(biāo)叉絲，然后調(diào)節(jié)目鏡使看到的叉絲最清晰，但這時叉絲不一定處在望遠(yuǎn)鏡的焦平面上，為此載物臺上放一平面反射鏡，利用自準(zhǔn)方法調(diào)節(jié)叉絲位置。由于叉絲被燈照亮，通過它的光從物鏡射出又由平面反射回來，調(diào)節(jié)平面反射鏡處的傾斜螺絲和望遠(yuǎn)鏡的傾斜螺絲就會在望遠(yuǎn)鏡反射回來的光，這時再將目鏡和叉線為一體一起移動，使看到叉絲象和叉絲無視差，即當(dāng)人眼左右上下編移時看到兩者沒有明顯的相對位移，這時叉絲就算調(diào)在物鏡的焦平面上，在衍射角測量中我們轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，為了減少測量誤差，我們還須使平行光正人射到光柵面上并且又使其衍射角處在與儀器度盤面的平行的平面內(nèi)，因此還要使望遠(yuǎn)鏡的光軸調(diào)到垂直于儀器的旋轉(zhuǎn)軸，為此，我們轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡觀察從平面反射鏡反射回來的叉絲象相對望遠(yuǎn)鏡分化板中心有無位移，一般情況下兩者之間是位移的，并且在望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過180°角時產(chǎn)生一個大的位移量，這說明平面鏡相對轉(zhuǎn)軸還在傾斜，為了消除這種傾斜，我們還要調(diào)節(jié)平面處的螺絲和望遠(yuǎn)鏡的螺絲使物移量各減少一半，（量大位移的）并且又保持叉絲及其象的清晰且無視差。以上調(diào)節(jié)反復(fù)進(jìn)行幾次，調(diào)好后就把望遠(yuǎn)鏡固定不動，這時望遠(yuǎn)鏡部分的調(diào)節(jié)就算完成。

（2）平行光管部分的調(diào)節(jié)

它的作用主要是用來產(chǎn)生一定口徑的平行光束。我們用鈉光燈照亮平行光管中的狹縫，并前后拉動狹縫，使它在望遠(yuǎn)鏡目

鏡分劃板處成清晰象且無視差。還要調(diào)節(jié)平行光管的傾斜螺絲，使狹縫象上下兩端對稱于望遠(yuǎn)鏡的分劃板中心，。完成上

述調(diào)節(jié)，平行光管就能正常工作。

（3）光柵的調(diào)節(jié)

光柵作為色散光元件，用它產(chǎn)生色散使其產(chǎn)生的衍射角處在與度盤平行的平面內(nèi)，為此，在載物臺放上光柵，通過望遠(yuǎn)

鏡目鏡觀察光柵面反射回來的叉絲象，并調(diào)節(jié)物臺下的三個螺旋使之與劃分板中心重合。這時光柵面同時垂直于平行光

管光軸和望遠(yuǎn)鏡光軸，至此儀器調(diào)整完畢，可以進(jìn)行譜線觀察及測量工作。

3.光譜衍射角的測量

（1）此時，黃色狹縫象（0級）、綠色光柵表面反射叉絲像及望遠(yuǎn)鏡目鏡分劃板中心三者重合，記下0級位置Φ0

（2）轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，尋找1級衍射光（ 1級或-1級），用目鏡分劃板十字叉絲分別瞄準(zhǔn)入1、入2兩波長的衍射像，記下

Φ1、Φ2角度值。

（3）根據(jù)光柵方程，分別計算入1、入2的值及譜線寬度Δ入。

1.了解衍射光柵的特點(diǎn)及其在光譜儀器中的應(yīng)用。

2.學(xué)會分光光度計的調(diào)整與使用。

3.會利用光柵衍射測量光波波長。

1.測量前，一定將儀器調(diào)整為黃色狹縫象（0級）、光柵表面綠色反射像、望遠(yuǎn)鏡目鏡分劃板十字叉絲三者同時成清晰像，否則會造成較大的測量誤差。

2.手動找到兩波長衍射像后，將望遠(yuǎn)鏡鎖緊，旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺釘瞄準(zhǔn)、讀數(shù)。2100433B