分光计的调节与使用实验报告

分光计的调节与使用实验报告

姓名： 学号： 专业班级： 实验时间： 12周 星期四 上午10:00-12:00

一、试验目的

1、了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；

2、测量三棱镜玻璃的折射率。

二、实验仪器

分光计，三棱镜，准直镜。

三、实验原理

1.测折射率原理：

当i 1＝i 2'时，δ为最小,此时

21

A

i ='

22

11

1min

A

i i i -='-=δ

)(21

min 1A i +=

δ

设棱镜材料折射率为n ，则

2sin sin sin 1

1A

n i n i ='=

故

2

sin

2sin

2

sin

sin min 1

A A

A i n +==

δ

由此可知，要求得棱镜材料折射率n ，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角min δ。

四、实验步骤

1.调节分光计 1）调整望远镜：

a 目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。

b 调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。

c 调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在 上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。

调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。 2）使载物台轴线垂直望远镜光轴。

a 调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。

b 接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面AC 和AB 返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。

注意）： 1、望远镜对平行光聚焦。

2、望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。

3、调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。

4、狭缝宽度1mm 左右为宜。 2.测量最小偏向角

（1）平行光管狭缝对准前方水银灯。

（2）把载物台及望远镜转至（1）处，找出水银灯光谱。 （3）转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜跟踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。谱线对准分划板。 （4）记下读数1θ和2θ转至（2），记下读数1θ'和2θ'，有

[]

2211min 21

θθθθδ'-+'-=

五、实验数据处理 原始数据如下： 次数 左θ 右θ 0

左

θ

右

θ

2

--0

右

右左左θθθθ+

1

74˚38' 254˚46'

20˚41'

200˚41'

54˚1'

2 327˚12147˚2453˚31'

数据处理： α=60˚±10' 2

2

min 仪u S +±=δ

δδ

1

)

(--=

∑n S i i

δδ

δ 仪u =3

1o

∴按不确定度传递原则

n n n u Sin Cos Sin Sin Cos u n ⋅-=⋅∂∂=++2

22

)2(212)2(21min min u ααδααδααα δαδαδδδu Sin Cos u n u n ⋅=⋅∂∂=+2

)2

(21min

∴ 1.6762

)

(min ==

+α

δαSin Sin n ; 0.005)()(2

2=+=δαn n n u u u ;

00000.3100)(=⨯=n

u u n

r n ; 得：

0.0051.676±=±=n

u n n

六、思考题

1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态？如何调整？

（1）点亮照明小灯，调节目镜与分划板间的距离，看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口（目镜对分划板调焦）。 （2）将双面镜放在载物台上如图所示，使双面镜的两反射面与望远

镜大致垂直。轻缓地转动载物台，从侧面观察，判断从双面镜正、反两面反射的亮十字光线能否进入望远镜内。

（3）从望远镜的目镜中观察到亮十字像，前后移动目镜对望远镜调焦，使亮十字像成清晰像。再调准线与目镜间距离，使目镜中既能看清准线，又能看清亮十字像。注意准线与亮十字像之间有无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。