平面光栅单色仪研究实验论文

在光栅常数测定的实验中，当平行光未能严格垂直入射光栅时，将产生误差，用对称测盘法只能消除一阶误差，仍存在二阶误差，我们根据推导，采取新的数据处理方式以消除二阶实验误差。 光栅常数测定实验误差分析在光栅光谱和光栅常数测定实验中，我们需要调节光栅平面与分光计转抽平行，且垂直准直管，固定载物台，但事实上，我们很做到，因此导致了平行光不能严格垂直照射光栅平面，产生误差，虽然分光计的对称测盘可以消除一阶误差，但当入射角?较大时，二阶误差也会造成不可忽略的误差。 当平行光垂直入射时，光栅方程为： sin?k?k?/d （1）如上图，当平行光与光栅平面法线成θ角斜入射时的光栅方程为：sin(?k??)?sin??k?/d （2）2012大学生物理实验研究论文sin(?k'??)?sin??k?/d （3)将方程(2)展开并整理，得k?/d?sin(?k??)?sin??sin?k(1?tan因此，平行光不垂直入射引起波长测量的相对误为????ksin??2sin2)22?1?cos?cos??其相对误差同样由人射角?决定，与衍射级次与(1)式比较可知，由于人射角θ不等于零而产生了k和衍射角?k无关，而且对不同光栅，二阶误差误两项误差，如果?很小，第一项??差都一样。 tan(k)sin??tan(k)?可视为一阶误差，数据处理当平行光与光栅平面法线成θ角斜入射时的光栅方程为：第二项2sin???/2可视为二阶误差， 如果?较大，则引起的误差不能忽略。在相同人射角?的条件下，当衍射级次k增加时，?k增加，22sin(?k??)?sin??k?/d （2）'sin?(??k?/d (3) k??)?sintan?k增加，因此一阶误差增大，测量高级次的光谱会使实验误差增大;而误差的二阶误差与衍射级次k和衍射角?k无关，只与入射角?有关。另外，当衍射级次k越高时，衍射角?k越大，估读?k引起sin?k的相对误差也相对越小。减少误差的方法由（2）（3）可解得sin?k'?sin?k??2?cos?k'?cos?k （4）(?k??k')k??dsincos? （5）2由以上两个可知，在实验过程中，我们可以在选择光谱中某一固定波长的谱线后，测出零级条纹的位置，和正负k级（k=1,2,3........）

一、单色仪可分为光栅单色仪和棱镜单色仪两种。原理：1.棱镜单色仪通过棱镜色散获得单色光。2.棱镜单色仪原理是复色光从狭缝进入，准光镜系统能够将其转变成平行光，然后入射棱镜。色散系统将来自准光系统的平行光均匀而广泛地照射在棱镜的折射面上，经过棱镜的折射后，复平行光就分解成沿不同方向传播的单色光。二、单色仪用途：一般通过色散、衍射等方法，将紫外、可见和红外的光谱区里的复合光分解成不同波长的单色光。

你要哪一部分啊？

衍射光栅实验报告包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理及衍射光栅实验结论。具体如下：

1、实验名称：

光栅衍射。

2、实验目的：

（1）进一步掌握调节和使用分光计的方法。

（2）加深对分光计原理的理解。

（3）用透射光栅测定光栅常数。

3、实验仪器：

分光镜，平面透射光栅，低压汞灯（连镇流器）。

4、实验原理：

光栅是由一组数目很多的相互平行、等宽、等间距的狭缝（或刻痕）构成的，是单缝的组合体。原制光栅是用金刚石刻刀在精制的平面光学玻璃上平行刻画而成。光栅上的刻痕起着不透光的作用,两刻痕之间相当于透光狭缝。

原制光栅价格昂贵，常用的是复制光栅和全息光栅。为刻痕的宽度, 为狭缝间宽度, 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。它是光栅基本常数之一。光栅常数的倒数为光栅密度，即光栅的单位长度上的条纹数，如某光栅密度为1000条/毫米，即每毫米上刻有1000条刻痕。

5、实验结论：

光栅光谱具有如下特点：光栅常数d越小，色散率越大；高级数的光谱比低级数的光谱有较大的色散率；衍射角很小时，色散率D可看成常数，此时，Δ 与Δ 成正比，故光栅光谱称为匀排光谱。

扩展资料：

衍射光栅实验的相关介绍：

一个理想的衍射光栅可以认为由一组等间距的无限长无限窄狭缝组成，狭缝之间的间距为d，称为光栅常数。当波长为λ的平面波垂直入射于光栅时，每条狭缝上的点都扮演了次波源的角色；从这些次波源发出的光线沿所有方向传播（即球面波）。

由于狭缝为无限长，可以只考虑与狭缝垂直的平面上的情况，即把狭缝简化为该平面上的一排点。衍射光栅是光栅的一种。它通过有规律的结构，使入射光的振幅或相位（或两者同时）受到周期性空间调制。衍射光栅在光学上的最重要应用是作为分光器件，常被用于单色仪和光谱仪上。

则在该平面上沿某一特定方向的光场是由从每条狭缝出射的光相干叠加而成的。在发生干涉时，由于从每条狭缝出射的光的在干涉点的相位都不同，它们之间会部分或全部抵消。

然而，当从相邻两条狭缝出射的光线到达干涉点的光程差是光的波长的整数倍时，两束光线相位相同，就会发生干涉加强现象。

单色仪与光谱摄谱仪的结构相似，为从宽波段的辐射束中分离出一系列狭窄波段的电磁辐射。它以出射狭缝取代摄谱仪焦面上的感光板。有棱镜单色仪和光栅单色仪。其中光栅单色仪比较应用广泛。在科研、生产、质控等环节。无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，如何获得单波长辐射是不可缺少的手段。由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV- IR），高光谱分辨率（到）,自动波长扫描，完整的电脑控制功能极易与其他周边设备融合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描多光栅单色仪已成为光谱研究的首选。当一束复合光线进入单色仪的入射狭缝，首先由光学准直镜汇聚成平行光，再通过衍射光栅色散为分开的波长（颜色）。利用每个波长离开光栅的角度不同，由聚焦反射镜再成像出射狭缝。通过电脑控制可精确地改变出射波长。典型的系统如下：平面光栅单色仪的工作原理是光源发出的光均匀地照亮在入射狭缝S1上，S1位于离轴抛物镜的焦面上。光经过M1平行照射到光栅上，并经过光栅的衍射回到M1，经M1反射的光经过M2会聚到S2出射狭缝上，最后照到光电接受元件上。由于光栅的衍射作用，从出射狭缝出来的光线为单色光。当光栅顺时针转动时，从出射狭缝里出来的光由短波到长波依次出现。这种光学系统称为李特洛式光学系统。