光栅衍射实验报告
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2023年2月17日发(作者：乌鸦传奇)118
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用透射光栅测定光波波长实验报告
篇一：物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》
物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》
【实验目的】
观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波
波长的方法。
【实验仪器】
分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。
【实验原理】
光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光
分开并形成明亮细窄的谱线。
光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，
它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间
距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上
就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之
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和称为光栅常数，用d表示。
由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光
栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透
过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由
单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅
的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件
k=0，±1，±2，?(10)
的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条
纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方
程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。
当k=0时，θ=0得到零级明纹。当k=±1，±2?
时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级?明
纹。
实验中若测出第k级明纹的衍射角θ，光栅常数d已知，
就可用光栅方程计算出待测光波波长λ。
【实验内容与步骤】
1．分光计的调整
分光计的调整方法见实验1。
2．用光栅衍射测光的波长
（1）要利用光栅方程(10)测光波波长，就必须调节光
栅平面使其与平行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照
亮平行光管的狭缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线
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对准狭缝的像，然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置
于载物台上，使其一端对准调平螺丝a，一端置于另两个调
平螺丝b、c的中点，如图12所示，旋转游标盘并调节调平
螺丝b或c，当从光栅平面反射回来的“十”字像与分划板
上方的十字线重合时，如图13所示，固定游标盘。物理实
验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报告格式·实
验报告模板
图12光栅支架的位置图13分划板
（2）调节光栅刻痕与转轴平行。用钠光灯照亮狭缝，
松开望远镜紧固螺丝，转动望远镜可观察到0级光谱两侧的
±1、±2级衍射光谱，调节调平螺丝a（不得动b、c）使两
侧的光谱线的中点与分划板中央十字线的中心重合，即使
篇二：物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》
精选范文:物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波
波长》(共2篇)【实验目的】观察光栅的衍射光谱，掌握用
分光计和透射光栅测光波波长的方法。【实验仪器】分光计，
透射光栅，钠光灯，白炽灯。【实验原理】光栅是一种非常
好的分光元件，它可以把不同波长的光分开并形成明亮细窄
的谱线。光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射
光栅，它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又
等间距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏
板上就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽
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度之和称为光栅常数，用d表示。由光栅衍射的理论可知，
当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时，透过每一狭缝的
光都会发生单缝衍射，同时透过所有狭缝的光又会彼此产生
干涉，光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共
同决定。用会聚透镜可将光栅的衍射光谱会聚于透镜的焦平
面上。凡衍射角满足以下条件k=0，±1，±2，?(10)的衍射
光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹，其它方向
的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方程。式中d为
光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。当k=0时，
θ=0得到零级明纹。当k=±1，±2?时，将得到对称分立在
零级条纹两侧的一级，二级?明纹。实验中若测出第k级明
纹的衍射角θ，光栅常数d已知，就可用光栅方程计算出待
测光波波长λ。【实验内容与步骤】1．分光计的调整分光计
的调整方法见实验1。2．用光栅衍射测光的波长（1）要利
用光栅方程(10)测光波波长，就必须调节光栅平面使其与平
行光管和望远镜的光轴垂直。先用钠光灯照亮平行光管的狭
缝，使望远镜目镜中的分划板上的中心垂线对准狭缝的像，
然后固定望远镜。将装有光栅的光栅支架置于载物台上，使
其一端对准调平螺丝a，一端置于另两个调平螺丝b、c的中
点，如图12所示，旋转游标盘并调节调平螺丝b或c，当从
光栅平面反射回来的“十”字像与分划板上方的十字线重合
时，如图13所示，固定游标盘。物理实验报告·化学实验
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报告·生物实验报告·实验报告格式·实验报告模板图12
光栅支架的位置图13分划板（2）调节光栅刻痕与转轴平行。
用钠光灯照亮狭缝，松开望远镜紧固螺丝，转动望远镜可观
察到0级光谱两侧的±1、±2级衍射光谱，调节调平螺丝a
（不得动b、c）使两侧的光谱线的中点与分划板中央十字线
的中心重合，即使两侧的光谱线等高。重复（1）、（2）的调
节，直到两个条件均满足为止。（3）测钠黄光的波长①转动
望远镜，找到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合，读
出刻度盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/，并记入表4
中。②右转望远镜，找到一级像，并使之与分划板上的中心
垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右
/，并记入表4中。③左转望远镜，找到另一侧的一级像，
并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向
上的两个角度θ左和θ左/，并记入表4中。3．观察光栅的
衍射光谱。将光源换成复合光光源（白炽灯）通过望远镜观
察光栅的衍射光谱。【注意事项】1．分光计的调节十分费时，
调节好后，实验时不要随意变动，以免重新调节而影响实验
的进行。2．实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅，衍射
光栅玻璃片上的明胶部位，不得用手触摸或纸擦，以免损坏
其表面刻痕。3．转动望远镜前，要松开固定它的螺丝；转
动望远镜时，手应持着其支架转动，不能用手持着望远镜转
动。【数据记录及处理】表4一级谱线的衍射角零级像位置
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左传一级像位置偏转角右转一级像位置偏转角偏转角平均
值光栅常数钠光的波长λ0=589·3nm根据式（10）k=1，λ
=dsin1=相对误差【思考题】1．什么是最小偏向角？如何找
到最小偏向角？2．分光计的主要部件有哪四个？分别起什
么作用？
3．调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一
项工作是什么？如何才能确保在望远镜中能看到由双面反
射镜反射回来的绿十字叉丝像？4．为什么利用光栅测光波
波长时要使平行光管和望远镜的光轴与光栅平面垂直？
5．用复合光源做实验时观察到了什么现象，怎样解释这个
现象？
[物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》(共
2篇)]篇一：物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波
长》
物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》
【实验目的】
观察光栅的衍射光谱，掌握用分光计和透射光栅测光波
波长的方法。
【实验仪器】
分光计，透射光栅，钠光灯，白炽灯。
【实验原理】
光栅是一种非常好的分光元件，它可以把不同波长的光
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分开并形成明亮细窄的谱线。
光栅分透射光栅和反射光栅两类，本实验采用透射光栅，
它是在一块透明的屏板上刻上大量相互平行等宽而又等间
距刻痕的元件，刻痕处不透光，未刻处透光，于是在屏板上
就形成了大量等宽而又等间距的狭缝。刻痕和狭缝的宽度之
和称为光栅常数，用d表示。
由光栅衍射的理论可知，当一束平行光垂直地投射到光
栅平面上时，透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射，同时透
过所有狭缝的光又会彼此产生干涉，光栅衍射光谱的强度由
单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。用会聚透镜可将光栅
的衍射光谱会聚于透镜的焦平面上。凡衍射角满足以下条件
k=0，±1，±2，?
(10)
的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条
纹，其它方向的光将全部或部分抵消。式（10）称为光栅方
程。式中d为光栅的光栅常数，θ为衍射角，λ为光波波长。
当k=0时，θ=0得到零级明纹。当k=±1，±2?
时，将得到对称分立在零级条纹两侧的一级，二级?明
纹。
实验中若测出两侧的光谱线等高。重复（1）、（2）的调
节，直到两个条件均满足为止。
（3）测钠黄光的波长
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①转动望远镜，找
到零级像并使之与分划板上的中心垂线重合，读出刻度
盘上对径方向上的两个角度θ0和θ0/，并记入表4中。
②右转望远镜，找到一级像，并使之与分划板上的中心
垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ右和θ右
/，并记入表4中。
③左转望远镜，找到另一侧的一级像，并使之与分划板
上的中心垂线重合，读出刻度盘上对径方向上的两个角度θ
左和θ左/，并记入表4中。
3．观察光栅的衍射光谱。
将光源换成复合光光源（白炽灯）通过望远镜观察光栅
的衍射光谱。
【注意事项】
1．分光计的调节十分费时，调节好后，实验时不要随
意变动，以免重新调节而影响实验的进行。
[物理实验报告《用分光计和透射光栅测光波波长》(共
2篇)]2．实验用的光栅是由明胶制成的复制光栅，衍射光栅
玻璃片上的明胶部位，不得用手触摸或纸擦，以免损坏其表
面刻痕。
3．转动望远镜前，要松开固定它的螺丝；转动望远镜
时，手应持着其支架转动，不能用手持着望远镜转动。
【数据记录及处理】
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表4一级谱线的衍射角
零级像位置
左传一级像位置
偏转角
右转一级像位置
偏转角
偏转角平均值
光栅常数
钠光的波长λ0=589·3nm
根据式（10）k=1，λ=dsin1=
相对误差
【思考题】
1．什么是最小偏向角？如何找到最小偏向角？
2．分光计的主要部件有哪四个？分别起什么作用？
3．调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴时很重要的一
项工作是什么？如何才能确保在望远镜中能看到由双面反
射镜反射回来的绿十字叉丝像？
4．为什么利用光栅测光波波长时要使平行光管和望远
镜的光轴与光栅平面垂直？
5．用复合光源做实验时观察到了什么现象，怎样解释
这个现象？
篇二：物理实验报告用分光计和透射光栅测光波波长