專(zhuān)利名稱(chēng)：利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體地說(shuō)是一種利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
分光計(jì)是一種常用的光學(xué)儀器，實(shí)際上就是一種精確的測(cè)角儀。在物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，加上分光元件(棱鏡、光柵)即可作為分光儀器用來(lái)觀察光譜，測(cè)量光譜線的波長(zhǎng)等。普通物理實(shí)驗(yàn)中就采用分光計(jì)來(lái)測(cè)定光譜的衍射角。但由于分光計(jì)調(diào)節(jié)過(guò)于繁瑣，且可視面小。于是目前有一些對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)的報(bào)道。將光譜投影于固定在觀察屏上的白紙，用鉛筆記錄兩亮條紋的位置，再直接測(cè)量?jī)蓷l紋間的距離，從而可測(cè)量光譜線的波長(zhǎng)。此法操作雖簡(jiǎn)單但人為引起的誤差太大，且必須靠?jī)扇伺浜喜拍芡瓿伞?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種的利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的具體技術(shù)方案是硬件由由線振CCD CCD，激光器S，光柵 G，透鏡Ll和L2，數(shù)據(jù)采集卡、微型計(jì)算機(jī)組成，激光器S和線振CXD CXD分別放在兩個(gè)透鏡Ll和L2的焦平面上，再由數(shù)據(jù)采集卡將線振CCD CCD取得的信息轉(zhuǎn)換送到微型計(jì)算機(jī)處理。本實(shí)用新型的一種利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀，系統(tǒng)采用電子成像器件 CCD采集光譜，通過(guò)VB編寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理。由于CCD具有精度高、響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，用其取代分光計(jì)，學(xué)生可實(shí)時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上觀測(cè)各階段波形和直尺及其一級(jí)譜線的像，可視面大且操作方便。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的部分光路放大圖圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的部分光路放大圖圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的透射光柵光路圖圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的軟件流程圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型也不僅限于實(shí)施例的內(nèi)容。如圖3所示，本實(shí)用新型的利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀硬件由用線振CCD， 激光器，光柵，透鏡，數(shù)據(jù)采集卡、微型計(jì)算機(jī)組成，用線振CCD，激光器，光柵，透鏡在光學(xué)平臺(tái)上搭建出要求位置的光路圖，數(shù)據(jù)采集卡將線振CCD取得的信息轉(zhuǎn)換送到微型計(jì)算機(jī)處理。[0012]當(dāng)一束波長(zhǎng)為λ的光線垂直照射到光柵上，那么它將發(fā)生衍射，形成光譜，其中第k級(jí)光譜的衍射角ek系由光柵方程Clsinek = kx決定，其中d為光柵常數(shù)。若d為己知，即可求出光波波長(zhǎng)λ。反之，若光波波長(zhǎng)λ已知，即可求出光柵常數(shù)d。如圖1所示， 設(shè)S為與紙面垂直的細(xì)長(zhǎng)可調(diào)狹縫，G為透射光柵，光柵上相鄰狹的間距即光柵常量為。自光源射出的光經(jīng)狹縫S后垂直地照射在光柵G上，只要將可調(diào)狹縫的寬度調(diào)到合適的程度， 則光柵后面的觀察屏上將出現(xiàn)中間為銳細(xì)明亮的零級(jí)條紋而相對(duì)應(yīng)的更加銳細(xì)且強(qiáng)度較小的亮條紋則對(duì)稱(chēng)地分布在零級(jí)像的兩側(cè)的明暗相間的衍射條紋。圖1為放大的光路圖， 由圖1可知屏上出現(xiàn)衍射亮紋的條件為dsin θ =kX式中θ是衍射角，λ是光波波長(zhǎng)，
k是光譜級(jí)數(shù)(k = 0、士 1、士2......)。當(dāng)k = 0時(shí)，在θ =0的方向上，就形成銳細(xì)明亮
的零級(jí)像，而與k的正、負(fù)兩組值相對(duì)應(yīng)的亮條紋則對(duì)稱(chēng)地分布在零級(jí)像的兩側(cè)。由圖1可以看出
權(quán)利要求1. 一種利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于由線振CCD[CCD]，激光器[S]，光柵⑴]，透鏡[Li]和[L2]，數(shù)據(jù)采集卡、微型計(jì)算機(jī)組成，激光器[S]和線振 CCD[CCD]分別放在兩個(gè)透鏡的焦平面上，再由數(shù)據(jù)采集卡將線振CCD[CCD]取得的信息轉(zhuǎn)換送到微型計(jì)算機(jī)處理。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體地說(shuō)是一種利用光柵常數(shù)測(cè)定光波波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)儀。硬件由用線振CCD，激光器，光柵，透鏡，數(shù)據(jù)采集卡、微型計(jì)算機(jī)組成，用線振CCD，激光器，光柵，透鏡在光學(xué)平臺(tái)上搭建出要求位置的光路圖，數(shù)據(jù)采集卡將數(shù)碼測(cè)微目鏡取得的信息轉(zhuǎn)換送到微型計(jì)算機(jī)處理。該系統(tǒng)采用電子成像器件CCD采集光譜，通過(guò)VB編寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理。由于CCD具有精度高、響應(yīng)時(shí)間快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，用其取代分光計(jì)，學(xué)生可實(shí)時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上觀測(cè)各階段波形和直尺及其一級(jí)譜線的像，可視面大且操作方便。
文檔編號(hào)G01J9/00GK202008770SQ20102014463
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者萬(wàn)旭, 吳瓊, 彭保進(jìn), 李勇, 陳洲 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)