光栅衍射实验实验报告

光栅衍射实验实验报告.doc光栅衍射实验实验报告

一、实验目的

1.通过实验观察光栅衍射现象，了解光栅衍射的原理和特点

2.掌握光栅方程，能够利用光栅方程计算不同级次的衍射角

3.学习使用分光计进行角度测量，提高实验技能和数据处理能力

二、实验原理光栅是由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学元件，当一束平行光垂直照射在光栅上时，会发生衍射现象光栅衍射的原理是多缝衍射和单缝衍射的结合，通过光栅方程可以描述不同级次的衍射角与波长之间的关系光栅方程为dsin0±sin=m入其中，d为光栅常数，即相邻两狭缝之间的距离；9为衍射角；4为入射角；m为衍射级次，可以是正整数或负整数；入为入射光的波长

三、实验步骤

1.调整分光计，使平行光管发出平行光，并调整光栅位置，使平行光垂直照射在光栅上

2.观察光栅衍射现象，可以看到在屏幕上出现了一系列明亮的衍射条纹

3.转动分光计上的望远镜，对准某一衍射条纹，记录此时望远镜的角度读数

4.重复步骤3,对准不同级次的衍射条纹，记录相应的角度读数

5.根据光栅方程，计算不同级次的衍射角

6.分析实验数据，得出实验结论

四、实验结果与数据分析实验中观察到了多个级次的衍射条纹，记录了不同级次衍射条纹对应的望远镜角度读数如下表所示级次望远镜角度读数（度）衍射角（度）-

227.

514.7-

132.

019.

2036.

523.7+

141.

028.2+

245.

532.7根据光栅方程，可以计算得到不同级次的衍射角如下表所示:级衍射角（度）计算值（度）实验值（度）.误差（度）次

14.

714.

814.7-

0.

1219.

219.

419.2-

0.

21023.

723.

923.7-

0.2+

28.

228.

428.2-

0.21+

32.

732.

932.7-

0.22通过对比计算值和实验值可以发现，两者之间的误差较小，说明实验结果较为准确同时，不同级次的衍射角随着级次的增加而增加，符合光栅方程的规律

五、实验结论本次实验通过观察光栅衍射现象，了解了光栅衍射的原理和特点掌握了光栅方程，能够利用光栅方程计算不同级次的衍射角同时，学习了使用分光计进行角度测量，提高了实验技能和数据处理能力实验结果较为准确，验证了光栅方程的正确性。