分光计的使用与调节实验报告

分光计的使用与调节实验报告
一、实验目的
1、了解分光计的结构和工作原理。

2、掌握分光计的调节方法，使其达到正常工作状态。

3、学会用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。

二、实验原理
1、分光计的结构和原理
分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。

望远镜用于观察和测量光线的角度，平行光管用于产生平行光，载物台用于放置待测物体，读数圆盘用于测量角度。

分光计的测量原理基于光线的反射和折射定律。

通过测量光线经过待测物体后的角度变化，可以计算出相关物理量。

2、三棱镜顶角的测量
测量三棱镜顶角通常采用自准直法。

将三棱镜放置在载物台上，使其中一个光学面与望远镜光轴垂直，通过望远镜观察反射回来的十字像，调整载物台，使十字像与分划板上的十字线重合，此时望远镜的光轴与三棱镜的光学面垂直。

然后测量两个光学面的反射十字像的角度差，即可得到三棱镜的顶角。

3、最小偏向角的测量
当光线以一定角度入射到三棱镜时，会发生折射。

当入射角和折射角达到一定条件时，光线的偏向角最小。

通过转动载物台和望远镜，找到最小偏向角的位置，测量此时的入射角和折射角，即可计算出最小偏向角。

三、实验仪器
分光计、三棱镜、钠光灯。

四、实验步骤
1、分光计的调节
（1）目测粗调
将望远镜、平行光管和载物台大致调水平，使它们的中心大致在分光计的中心轴线上。

（2）调节望远镜
点亮目镜照明小灯，调节目镜焦距，使分划板上的十字线清晰。

将平面反射镜放在载物台上，使反射面与望远镜光轴大致垂直。

通过望远镜观察反射镜，调节望远镜俯仰螺丝，使反射的十字像清晰，并与分划板上的十字线重合。

（3）调节平行光管
将狭缝调到合适宽度，点亮平行光管光源。

调节平行光管的俯仰螺丝和焦距，使狭缝像清晰，并与望远镜分划板的十字线平行。

（4）调节载物台
将三棱镜放置在载物台上，调节载物台螺丝，使三棱镜的两个光学
面分别与望远镜光轴大致垂直。

2、测量三棱镜顶角
（1）用自准直法测量三棱镜的顶角。

分别测量两个光学面反射十
字像的角度，计算顶角。

（2）重复测量多次，取平均值。

3、测量最小偏向角
（1）转动载物台，使光线以一定角度入射到三棱镜。

（2）沿一个方向缓慢转动载物台，同时观察望远镜中谱线的移动，找到谱线移动方向发生反转的位置，即最小偏向角的位置。

（3）测量此时的入射角和折射角，计算最小偏向角。

（4）重复测量多次，取平均值。

五、实验数据记录与处理
1、顶角测量数据
｜测量次数|1|2|3|4|5|
｜｜｜｜｜｜｜
｜左游标读数（°）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|
｜右游标读数（°）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|
｜顶角（°）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|
顶角平均值＝（∑顶角）／ 5
2、最小偏向角测量数据
｜测量次数|1|2|3|4|5|
｜｜｜｜｜｜｜
｜入射角（°）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|
｜折射角（°）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|
｜最小偏向角（°）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|
最小偏向角平均值＝（∑最小偏向角）／ 5
六、误差分析
1、仪器误差
分光计的刻度盘和游标可能存在一定的误差，影响角度测量的准确性。

2、调节误差
在调节分光计和测量过程中，如果调节不到位，可能导致测量结果的偏差。

3、读数误差
读取角度时，可能由于人为因素导致读数不准确。

4、环境误差
实验环境的温度、湿度等因素可能会影响仪器的性能和测量结果。

七、注意事项
1、调节过程中要轻缓，避免用力过猛损坏仪器。

2、测量过程中要注意保持仪器的稳定，避免震动。

3、读数时要仔细，确保准确读取数据。

八、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了分光计的结构和工作原理，掌握了
其使用和调节方法。

同时，通过测量三棱镜的顶角和最小偏向角，提
高了我们的实验操作能力和数据处理能力。

在实验过程中，我们也认
识到了误差的来源和控制方法，为今后的实验学习打下了良好的基础。

在今后的实验中，我们应更加注重实验细节，提高实验的准确性和
可靠性。

同时，要不断思考和探索，改进实验方法，提高实验效率。