分光计实验

1) 目视粗调
⑤ 调节望远镜俯仰调节螺钉
平行光管俯仰调节螺钉
②
平行光管水平调节螺钉
松开 游标盘锁紧螺钉 ③ 锁紧 载物台升降锁紧螺钉 移动底座
望远镜支架 望远镜水平调节螺钉
调节 载物盘水平调节螺钉
① ④ 松开望远镜锁紧螺钉
2) 用自准直法将望远镜调焦到无穷远
⑵
⑶
⑴
反射像 叉丝像 透光窗 伸缩目镜筒
实验原理-----1.分光计的结构 实验原理-----1.分光计的结构
实验原理------2.分光计的调节 实验原理------2.分光计的调节
测量前应调节分光计，达到： 望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准 仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。 平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的 光轴共轴。 待测光学元件的表面与中心转轴平行。
如图所示， AB面 如图所示，当AB面反射的十字像与分划板的上 叉丝重合时， 面垂直于望远镜 面垂直于望远镜， 叉丝重合时，AB面垂直于望远镜，在两园游标上读
′ 是AB面的法线方向坐标。同理，当 面的法线方向坐标。 得的 ϕ , ϕ 面的法线方向坐标 同理， 1 1 AC面垂直于望远镜时可读得 , ′ 。显然： 显然： AC面垂直于望远镜时可读得 ϕ2 ϕ2
分划板视场
旋转目镜调节鼓轮
观察不到反射像的原因
目镜中观察到的叉丝和透光窗中黑色十字的像模 糊。（转动目镜调节鼓轮） 望远镜没有聚焦于无穷远。（松开目镜筒锁紧螺 钉，前后移动目镜筒 ） 平面反射镜的镜面与望远镜的光轴不垂直。
俯视
侧视
转动载物台或望远镜 调节望远镜俯仰或载物盘水平调节螺钉
平面镜的放置方法
1 ′ ′ Φ= ( ϕ2 −ϕ1 + ϕ2 − ϕ1 ) 2
由上图可知： 由上图可知：
A= 1 0 −Φ 8°
注意事项
1、在调好望远镜光轴与分光计光轴垂直后， 不要再动望远镜下方调倾镙钉。 2、用分光计测量角度时，同一游标两次读 数的差值是望远镜转过的角度，不要将两 个游标的读数弄混。
实验数据
n
sin n=
δmin + A
利用分光计测出棱镜的最小偏向角 δm 和顶 in 角 A 就可以由上面的公式求出棱镜材料的折射 ， 率 。
2 A sin 2
n
n
的方法： 测量δmin 的方法：
1）使平行光管发出平行光 ） 在三棱镜AB面入射 面入射。 在三棱镜 面入射。 2）如图所示，找到由三棱 ）如图所示， 镜出射的彩色谱线， 镜出射的彩色谱线，选定其 中一条谱线，转动载物台， 中一条谱线，转动载物台， 注意该谱线出射光所对应的 偏向角的变化， 偏向角的变化，选择使偏向 角减小的方向缓慢转动载物 台，当看到该谱线移至某一 位置后反向移动， 位置后反向移动，则逆转处 即为该谱线最小偏向角出射 光位置。 光位置。
大家好
本次实验报告可参 照下面的模式撰写
本次实验要求在实验预习时 写出实验内容和步骤内容！ 写出实验内容和步骤内容！
物理实验报告
姓名 日期 学号 院系 教师 成绩
3、分光计测量角度的原理 将分光计的望远镜与主刻度盘紧固在一起，与游 标盘作相对旋转。使望远镜先后对准待测角的两条 边线，望远镜相对于游标盘转过的角度，就等于待 测角的大小，其最高精度可达1分以上。
∆δ
m A in
=
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t0.95 n
(δmini − δmin )2 ∑
i=1
n
n−1
_ _ _ _ , =_ _ _ _ _
2 ∆δmin = ∆δ
m in
2 + ∆B = _________________, A
δmin = δmin ± ∆δmin = ___________________.
数据处理
δ min + A sin 2 n= = __________ _________; A sin 2
∆n =
∂n ∂n 2 ( ∆A) + ( ∆ δ min ) 2 = __________ _____; ∂A ∂ δ min
n = n ± ∆ n __________ _____ .
再见
器之一，通过角度的测量可以计算媒质折射 率、光波波长等相关的物理量，检验棱镜的 棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行 等。
实验目的
了解分光计的结构及工作原理 掌握分光计的调节原理和调节方法 学习用自准直法测量三棱镜顶角 学习用最小偏向角法测定三棱镜材料的折射 率
实验仪器
汞光源 三棱 镜
平面镜
分光计
实验原理-----3.分光计测量角度的原理 实验原理-----3.分光计测量角度的原理
将分光计的望远镜与主刻度盘紧固在 将分光计的望远镜与主刻度盘紧固在 一起，与游标盘作相对旋转。 一起，与游标盘作相对旋转。使望远镜 先后对准待测角的两条边线， 先后对准待测角的两条边线，望远镜相 对于游标盘转过的角度， 对于游标盘转过的角度，就等于待测角 的大小，其最高精度可达1分以上。 的大小，其最高精度可达1分以上。
测 量 次 数 1 2 3 4 5 6 平均值
A=
‘ ∆仪 = 1
AB面
AC面
ϕ
' 1
A =
' ϕ2
1 4
[(ϕ
2
' − ϕ 1 + ϕ '2 − ϕ 1
) (
)]
ϕ1
ϕ2
或 A = 180 0 −
1 ' ϕ 2 − ϕ 1 + ϕ '2 − ϕ 1 2
[(
) (
)]
数据处理
1、 最小偏向角测量结果
表1、最小偏向角测量数据 ？？？？？？？？？？？？
六、问题讨论 ？？？？？？？？？？ ？？？？？？？
表2、三棱镜顶角测量数据 ？？？？？？？？？？？？
分光计的调节与使用
分光计的调节与使用
实验简介 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据记录 数据处理
实验简介
分光计（又名分光测角仪）是用来精确测 分光计（又名分光测角仪） 量角度的仪器。分光计是光学实验的基本仪 量角度的仪器。
2、 三棱镜顶角测量结果
n
∆
α A
=
t 0 . 95 n
∑
(A
i=1
i
− A )2 = __________ _____;
n − 1
∆ α = ∆2α A + ∆2B = __________ ________;
A = A ± ∆ α = _______________ .
数据处理
3、 三棱镜玻璃折射率测量结果
二、实验原理
1、分光计的结构 分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数 盘、底座等几部分构成，他们的作用分别是： ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？ 2、分光计的调节 测量前应调节分光计，使其达到： 1）望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪器 的中心转轴并与中心转轴垂直。 2）平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光轴 共轴。 3）待测光学元件的表面与中心转轴平行。
实验题目 分光计的调节与使用 一、实验目的
1、了解分光计的结构及工作原理 2、掌握分光计的调节原理和调节方法 3、学习用自准直法测量三棱镜顶角 4、习学用最小偏向角法测定三棱镜材料的折射率
三、实验仪器
分光计、汞光源、平面镜、三棱镜。
四、实验内容和步骤（本实验要求在实验预习时
写出以下内容 1） 谱线最小偏向角的测定 用光路图和公式详细说明 ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
B
C
射 方 入 光 向
射 方 出 光 向
1 ′ ′ δmin = ( θ2 −θ1 + θ2 −θ1 ) 2
实验内容----2、自准法测量三棱镜顶角A ----2
B
C
A
远 望 镜
ϕ1 ϕ1′
远 望 镜
Φ
ϕ2 ϕ2′
即可得： 先测出 Φ ，即可得：
A= 1 0 −Φ 8°
三棱镜放置方法
调节好分光计并使三棱镜的侧面AB和AC均垂直于望远镜的 调节好分光计并使三棱镜的侧面AB和AC均垂直于望远镜的 AB 光轴以后，即可进行测量。 方法可以是固定刻度盘和望远镜， 光轴以后，即可进行测量。 方法可以是固定刻度盘和望远镜， 转动游标盘和载物台； 转动游标盘和载物台；也可以是固定游标盘和载物台而转动刻 度盘和望远镜。 度盘和望远镜。
3) 调节望远镜光轴与中心转轴垂直
①放置平面镜
②拨动 游标盘 ③调节载物盘水平调节螺钉或望远镜俯仰调节螺钉
载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节
d
调节载物盘水平调节螺钉 d/2 调节望远镜俯仰调节螺钉
4) 调节平行光管
平行光管由狭缝和准直透镜组成。
狭缝
锁紧螺钉
俯仰调节螺钉
①
②
③
松开狭缝锁紧螺钉 转动狭缝 转动狭缝 前后移动狭缝 调节平行光管俯仰调节螺钉 锁住狭缝锁紧螺钉
A
n
δ
i
长 入 光 波 λ的 射
δ
长 出 光 波 λ的 射
可以证明，当出射角和入射角相等时， 可以证明，当出射角和入射角相等时，偏向 最小，称为最小偏向角 in 角 δ 最小，称为最小偏向角 δm 。对一定波长 的入射光，最小偏向角 δm 的入射光， 与三棱镜顶角 A 、 in 的关系如下: 材料折射率 的关系如下
3)先将望远镜对准最小偏向 先将望远镜对准最小偏向 先将望远镜对准 出射光方向， 角出射光方向，使狭缝的像 与分划板中央直线重合， 与分划板中央直线重合，在 两园游标上读得的 θ , θ ′ 1 1 是出射光方向坐标。 是出射光方向坐标。 4）同理，使望远镜对准入 ）同理， 射光时， 射光时，可读得 θ , θ ′ 。 2 2 显然
‘ 表1 最小偏向角测量数据 ∆ 仪 = 1
λ = ______ nm
1 ' ' (θ2 −θ1 ) + θ2 −θ1 2
测量 次数 1
θ1
入射光线
θ
出射光线
' 1
θ2
表1 测量最小偏向角
θ
' 2
δm = in
[
(
)]
2 3
________
4 5 6
平均值
δm = in
实验数据
表2 三棱镜顶角测量数据
测量角度 δ ：
平行光管 平行光管
θ1
望远镜
′ θ1
θ2
′ θ2
δ
望远镜
1 ′ ′ δ = ( θ2 −θ1 + θ2 −θ1 ) 2
读数方法： 读数方法：
游标窗口
游标盘 主刻度盘
233º13΄
偏心差
主刻度盘
游标盘
实验内容------1、谱线最小偏向角的测定 ------1
平行光在三棱镜表 面入射， 面入射，出射光方向发 生偏折， 生偏折，入射光和出射 称为偏 光之间的夹角 δ 称为偏 向角， 向角，它与三棱镜材料 的折射率 n和入射光的 有关。 波长 λ有关。 棱镜顶角 一定时， A 一定时，偏向角 δ 的 大小随入 射角 i 的变化 而变化。 而变化。
2）三棱镜顶角的测量 用光路图和公式详细说明 ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
1）最小偏向角测量结果 ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
2）三棱镜顶角测量结果 ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
3）三棱镜玻璃折射率测量结果
五、实验数据与处理
？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？