光柵特性與激光波長告示牌

1、光柵特性與激光波長告示牌復旦大學物理實驗中心1光柵特性與激光波長注意事項：1.不要用手接觸光柵表面。2 實驗時，當心激光。3 本告示牌供實驗者閱讀，所以不要在上面寫字，更不能帶出實驗室。實驗步驟: 1 1 .測量未知光波波長入半導體激光器與光屏（貼有毫米方格紙）相距9090厘米左右，打開激光電源,使激光照射在光屏中間（0 0刻度線）。調節(jié)激光器左右，上下調節(jié)螺絲，使反射 后激光光束入射到激光器激光發(fā)射孔中。在距光屏 7575厘米左右地方放上光柵（d=0.01d=0.01毫米），調節(jié)光柵左右，上下調節(jié)螺絲，使反射后激光光束（中間最亮點）入射到激光器激光發(fā)射孔中。在屏上讀出K K = = 0 0、

2、坐、33亮點位置，用米尺讀出光柵到屏幕的距離 L L，將數據代入下式中，求出激光的波長入，并給出波長的平均值和不確定度。L L估讀到1mm,X1mm,X估讀到0.50.5 mmmm，不確定度為A A類不確定度。計算公式如下：sinsin = =d sin n v v - - k k JX2+L22 2.測量光柵常數d d給定激光器的波長,測量6 6組L L和對應的X X（ K K=1=1級）值，用最小二乘法求出光柵常數及其不確定度。（波長根據半導體激光器編號查得）3 3 .觀察衍射現象1 1）到光柵衍射現象觀察臺上另取觀察用的光柵， 并把光柵放在眼前，直接觀察日光燈、汞燈、鈉燈。記錄觀察到的現

3、象并進行分光柵特性與激光波長告示牌復旦大學物理實驗中心2觀察屏20厘米V 個I丿 I光柵10厘餐/光器圖2 2激光束斜入射到光柵上析。畫出看到的現象的示意圖（日光燈與汞燈記錄K=0K=0，K=K= 1 1 ；鈉燈記錄K=0K=0，K=K= ， K=K= ， K=3K=3）2 2） 觀察正交光柵衍射現象如圖1 1，若將兩個光柵互相垂直（構成正交光 柵）且依次放置在激光器之前，此時激光束穿透光 柵后，在屏幕上的衍射圖樣如何？說明其原因。3 3） 觀察激光束斜入射到光柵的表面時衍射現象如圖2 2，若將激光束斜入射到光柵的表面，觀 察各相應級次亮點位置的變化情況，并進行分析。 附：光柵特性與激光波長調

4、節(jié)方法介紹（供參考） 1 1 關掉激光器 2 2 調節(jié)激光器調節(jié)架（圖3 3）a a）調節(jié)“激光器上下調節(jié)螺絲”使激光器固定板與激光器底板平行（上下間距 相等）b b）調節(jié)“激光器左右調節(jié)螺絲”使激光器與激光器底板左（右）間距相等。3 3調節(jié)光屏調節(jié)架（圖4 4,圖5 5） 調節(jié)光屏調節(jié)架的“前左調節(jié)螺絲”或“前右調節(jié)螺絲”或“后調 節(jié)螺絲”，使光屏調節(jié)架底座平行 桌面（目測）。注意每個調節(jié)螺絲 調到中間位置（上下留有一定的 調節(jié)范圍，如圖5 5）蠱光鼻上下調苗烤址建充懇離定加%匕胖喪w圖3 3激光調節(jié)架光柵特性與激光波長告示牌復旦大學物理實驗中心34 4 激光器與光屏相距1 1米以上，打開激

5、光器，使激光照在光屏上（零刻度線）。 反射回的光點應照射在激光器出射光孔中。 如果不照射到激光器發(fā)（出射）光孔 中，可用以下方法調節(jié)。用一張紙，放在激光器后面，觀察紙上光斑位置。大致找出反射光斑位置, 如圖6 6。5.5. a a）轉動光屏調節(jié)架，使反射光斑照射在激光 器激光發(fā)光孔的正上方（注意：轉動過程中，激光應始終照在光屏的零刻度線上），如圖6 6。b b）調節(jié)“后調節(jié)螺絲;使反射光的光斑上（下） 移動后，照射在激光器發(fā)光孔內。（注意：在此 過程中，其他兩個調節(jié)螺絲不能調節(jié)）6.6. 調節(jié)光柵調節(jié)架的螺絲，使光柵調節(jié)板與光 柵間距相等，如圖7 7。在與光屏相距7575厘米的 地方放上光柵，調節(jié)光柵調節(jié)架的螺絲 1 1或光柵調節(jié)架的螺絲2 2,使反射光的衍射光照射在激光器發(fā)光孔內（注意：是選取最亮一個衍射光斑，即零級衍射光斑）7 7 觀察光屏上的幾個衍射光斑（連線）是否與光屏刻度橫線平行（或重合），如果不平行，則可通過“前左調節(jié)螺絲”或“前右調節(jié)螺絲”調節(jié)。調節(jié)完畢后，如發(fā) 現零級衍射光斑移動（不在零刻度線上），可以拿走光柵，通過移動光屏，使零級衍射光斑重新在光屏零刻度線上，重復以上步驟5 5, 6