分光計測量光波波長是一個物理實驗，目的是了解衍射光柵的特點及其在光譜儀器中的套用和學會分光光度計的調整與使用，原理是當一束平行光垂直入射到光柵上，產生一組明暗相間的衍射條紋。
基本介紹
- 中文名：分光計測量光波波長
- 目的：學會分光光度計的調整與使用
- 注意事項：將望遠鏡鎖緊
- 類型：實驗
一、實驗目的,二、實驗原理,注意事項,
一、實驗目的
1.了解衍射光柵的特點及其在光譜儀器中的套用。
2.學會分光光度計的調整與使用。
3.會利用光柵衍射測量光波波長。
二、實驗原理
當一束平行光垂直入射到光柵上，產生一組明暗相間的衍射條紋，原理如圖 9— 1所時，其夫朗和費衍射主極大由下式決定：
圖9－1 dsinΦ= mλ (9 — 1)
式中：d：光柵常數 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 ：
圖 9－2
2.儀器調整步驟：
（1）望遠鏡部分的調節
望遠鏡的作用是將平行光會聚到它的焦平面上，為了實現這一目的，我們先調叉絲，使它準確的成像在焦平面上，為此我們先打開變壓器，通過望遠鏡可以看到綠色的游標叉絲，然後調節目鏡使看到的叉絲最清晰，但這時叉絲不一定處在望遠鏡的焦平面上，為此載物台上放一平面反射鏡，利用自準方法調節叉絲位置。由於叉絲被燈照亮，通過它的光從物鏡射出又由平面反射回來，調節平面反射鏡處的傾斜螺絲和望遠鏡的傾斜螺絲就會在望遠鏡反射回來的光，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，這時叉絲就算調在物鏡的焦平面上，在衍射角測量中我們轉動望遠鏡，為了減少測量誤差，我們還須使平行光正人射到光柵面上並且又使其衍射角處在與儀器度盤面的平行的平面內，因此還要使望遠鏡的光軸調到垂直於儀器的旋轉軸，為此，我們轉動望遠鏡觀察從平面反射鏡反射回來的叉絲象相對望遠鏡分化板中心有無位移，一般情況下兩者之間是位移的，並且在望遠鏡轉過180°角時產生一個大的位移量，這說明平面鏡相對轉軸還在傾斜，為了消除這種傾斜，我們還要調節平面處的螺絲和望遠鏡的螺絲使物移量各減少一半，（量大位移的）並且又保持叉絲及其象的清晰且無視差。以上調節反覆進行幾次，調好後就把望遠鏡固定不動，這時望遠鏡部分的調節就算完成。
（2）平行光管部分的調節
它的作用主要是用來產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，並前後拉動狹縫，使它在望遠鏡目
鏡分劃板處成清晰象且無視差。還要調節平行光管的傾斜螺絲，使狹縫象上下兩端對稱於望遠鏡的分劃板中心，。完成上
述調節，平行光管就能正常工作。
（3）光柵的調節
光柵作為色散光元件，用它產生色散使其產生的衍射角處在與度盤平行的平面內，為此，在載物台放上光柵，通過望遠
鏡目鏡觀察光柵面反射回來的叉絲象，並調節物台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於平行光
管光軸和望遠鏡光軸，至此儀器調整完畢，可以進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鏡目鏡分劃板中心三者重合，記下0級位置Φ0
（2）轉動望遠鏡，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入1、入2兩波長的衍射像，記下
Φ1、Φ2角度值。
（3）根據光柵方程，分別計算入1、入2的值及譜線寬度Δ入。
注意事項
1.測量前，一定將儀器調整為黃色狹縫象（0級）、光柵表面綠色反射像、望遠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後，將望遠鏡鎖緊，旋轉微調螺釘瞄準、讀數。
