摘要 对衍射光栅的发展历程、分类和应用做了简要介绍。围绕衍射光栅的基本光学特性，做了一系列实验和分析。在衍射光栅实验中，讨论了平面光斜入射光栅时，入射角度对实验结果的影响。在衍射光栅实验的应用方面，利用钠灯、氢灯等光源测定了里德堡常数。对衍射光栅的基本参数色散率、波长分辨率等做了理论推导和实验验证。以VCD和DVD光盘作为实验对象，研究反射光栅的特性，并用氦氖激光做光源测其等效光栅常数。通过这些围绕衍射光栅展开的实验探究，对衍射光栅有了更深的了解，丰富了衍射光栅实验的内容。87449

毕业论文关键词  衍射光栅；实验；里德堡常数；色散率；分辨率

毕业设计说明书外文摘要

Title        Research and Exploration of the Diffraction grating expand Experiment     

Abstract There was a brief introduction about the development, classification and application of diffraction gratings。 And a series of experiments and analysis around the fundamental optical characteristics of the diffraction gratings were taken。 In the experiment, we discussed the deviation of the results caused by the incident angle。 As for the application, two experiments using different light sources were designed to measure Rydberg constant。 And then, there were theoretical analysis and demonstration on the dispersion ratio and resolution of diffraction gratings。 Finally, VCDs and DVDs were made to be the research objects to measure their equivalent grating constants, using the He-Ne laser as the light source。 Through all of these studies, some characteristics of the diffraction gratings were revealed, and the grating experiments were also enriched。

Keywords  Diffraction gratings；Experiment；Rydberg constant；Dispersion ratio；Resolution

目   录

1  绪论  1

1。1  光栅的发展  1

1。2  光栅的分类  3

1。3  光栅的应用  4

2  衍射光栅实验误差探究  7

2。1  实验原理  7

2。2  实验内容  8

2。3  数据及分析  8

2。4  误差因素探究  8

3  里德堡常数的测量 11

3。1  利用钠灯测里德堡常数 11

3。2  利用氢灯测里德堡常数 12

3。3  关于里德堡常数的讨论 12

4  光栅的两个性能指标 14

4。1  角色散率 14

4。2  分辨率 16

5  对反射光栅的研究 20

结论  22

致谢  23

参考文献 24

1  绪论

衍射光栅是一种重要的光学元件。狭义上讲，衍射光栅是一组高度密集的、相互平行且等距等宽的狭缝（或刻痕）[1]；广义上说，任何具有空间周期性的衍射屏都能称为光栅[2]。衍射光栅作为许多光学仪器之中不可缺少的分光元件，在光学领域有着重要的地位，它的理论研究与实际应用有着两百多年的历史。以前衍射光栅的主要用途十分传统，大多都是通过它来使复色光进行空间分离[3]。衍射光栅的工作原理是多缝衍射和干涉原理，当光波在光栅平面上透射或反射时，发生衍射形成衍射图样，由此将不同波长的单色光分隔开[2]。过去，衍射光栅一般是利用光栅刻划机在镀有铝膜的玻璃毛坯上刻划而成的，每单位长度刻划出不同的线数来制成不同光栅常数的光栅。随着光栅刻划技术的不断提高，衍射光栅的精度和质量也越来越高，同样作为分光元件的棱镜也越来越被其所取代。近年来，随着微加工技术的不断发展与革新，微光学等领域的研究热潮方兴未艾，这促使衍射光栅的应用范围得到了前所未有的拓展。这里可以借用George。R。Harrison的话来形容衍射光栅的重要性：“我们很难找出另一种像衍射光栅这样的给众多科学领域带来更为重要信息的简单器件。”对衍射光栅的研究，特别是对其基本性质和参数的深入探究也就十分重要。本文从衍射光栅实验入手，探究利用光栅测定里德堡常数的方法，设计实验测定光栅的色散率和分辨率，然后以光盘为研究对象测其等效光栅常数，丰富了光栅实验的内容。论文网