光栅单色仪的调整和使用实验题目：光栅单色仪的调整和使用实验目的：了解光栅单色仪的原理、结构和使用方法，通过测量钨灯、LED和汞灯的光谱了解单色仪的特点。实验原理：一.光栅单色仪的结构和原理如下图所示，光栅单色仪由三部分组成：1、光源和照明系统，2、分光系统，3、接受系统。单色仪的光源有：火焰、电火花、激光、高低压气体灯（钠灯、汞灯等）、星体、太阳等。如下图所视，当入射光与光栅面的法线N的方向的夹角为（见图）时，光栅的闪耀角为。取一级衍射项时，对于入射角为，而衍射角为时，光栅方程式为：d(sin＋sin)=因此当、一定时，波长与d成正比。几何光学的方向为闪耀方向，则可以算出不同入射角时的闪耀波长，由于几何光学方向为入射角等于反射角的方向，即，所以有，光栅方程式改为：单色仪中等效会聚透镜的焦距f=500mm光栅的面积6464mm2光栅的刻划密度为1200线/mm二、狭缝宽度缝宽过大时实际分辨率下降，缝宽过小时出射狭缝上得到光强太小。最佳狭缝宽度为：。其中f为抛物镜的焦距，D是由光栅和抛物镜的口径限制图1单色仪的组成光源透镜分光系统接收系统图2光栅单色仪的分光系统S1的光束的直径，实验中f＝500mm，D=64mm。根据光学的理论知识可知，光栅的特性主要有：谱线的半角宽度、角色散率和光谱分辨本领。根据光学的理论知识可以知道，光栅的特性主要有：谱线的半角宽度、角色散率和光谱分辨本领。理论上它们分别为：式中为光栅的总线数，在本实验中为641200=76800，m为所用的光的衍射级次，本实验中m=1。实验中由于光学系统的象差和调整误差，杂散光和噪声的影响，加上光源的谱线由于各种效应而发生增宽，所以实际的谱线半角宽度远远大于理论值，因此光谱仪的实际分辨本领远远小于76800。数据及数据处理：焦距f=500mm.光栅的面积6464mm2光栅的宽度D=64mm，光栅的刻划密度为1200线/mm,1、最佳狭缝宽度=0.86×500×579.06/64nm=3.891μm=0.86×500×576.96/64nm=3.876μm2、理论分辨本领R=1×64×1200=76800m为干涉级次，这里m=1，N为光栅的总线条数。相关数据处理:1钠灯波长nm加滤波片前的光强加滤波片后的波长400143304101856042023610443028715244035420145042125546048830947055736348062241949069347450076653651083656652090457553097856654010135305501053484560112843157011933755801263318590130425260013291976101332141620115591630113352064106424650961-3660881-22670797-30680712-426...
