怎麼測定光柵常數?

General 更新 2024-11-26

如何測定光柵常數

實驗G2 光柵衍射法測光柵常數

實驗目的：

1、初步掌握數碼攝影的基本知識和攝影技巧。

2、利用數碼圖像處理方法測量光柵常數。實驗儀器：

光柵、He-Ne激光器、滑軌、偏振片、光屏、座標紙、白紙、可調支架、數碼相機 Canon PowerShot A630/640、三腳架、計算機(內裝Photoshop、畫圖等軟件)。實驗原理：（閱讀實驗教材p165~167，回答練習題）

sin/mm1kdn， ，，，

210k。實驗內容： 1、佈置光路

(1) 熟悉實驗儀器裝置，調出激光通過光柵的衍射圖像，光柵鍍膜面應向著光屏。 (2) 調節光柵到光屏之間的距離，使該距離儘量大的同時，能觀察到±1級衍射光斑。

(3) 調節激光平行於光具座，光柵平面和光屏垂直於光具座。此時，±1級衍射光斑到中央亮斑的距離相等。 2、拍攝照片

(1) 將數碼相機安裝到三腳架上，並連接電源適配器。 (2) 刪除相機中現有的全部圖像。（設置模式開關為播放，按MENU鍵，再按下移鍵選擇全部刪除，然後按FUNC./SET確認，按右移鍵選擇OK，再次按FUNC. /SET確認。）

(3) 旋轉模式轉盤到P檔；設置感光度ISO值為最低、驅動模式為自拍；關閉閃光燈（）。

(4) 調節三腳架和鏡頭焦距，使相機與衍射光斑平齊，拍攝畫面略寬於±1級衍射光斑的間距，為了減少鏡頭成像的畸變，最好使用中焦拍攝。

(5) 半按快門完成聚焦，全按快門拍攝照片。 3、測量數據

(1) 測量光柵到光屏之間的距離L：請單眼垂直向下觀察光柵（光屏）平面對齊哪個刻度。

(2) 測量±1級衍射光斑的間距D：用Photoshop打開剛才拍攝的照片，按住吸管工具可以更換為度量工具，用度量工具測量衍射光斑附近座標紙上（幾個）釐米長度的距離，然後測量±1級衍射光斑的距離，通過比例換算，可得光斑的真實間距D。

(3) 改變鏡頭焦距，再次拍攝照片，測量下一組數據。

用分光計測量光柵常數d，首先需要調節分光計水平，要求平行光管，載物臺和望遠鏡處於同一水平面上。其次，將待測光柵放在載物臺中央，測量光柵衍射前幾級衍射條紋的衍射角。最後，可以通過光柵方程求出光柵常數d

由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件稱為光柵（grating）。一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕製成，刻痕為不透光部分，兩刻痕之間的光滑部分可以透光，相當於一狹縫。精製的光柵，在1cm寬度內刻有幾千條乃至上萬條刻痕。這種利