分光计的调节和使用实验报告

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长安大学—-——分光计实验报告
7系05级 0649.
实验目的:着重训练分光计的调整技术和技巧，并用它来测量三棱镜的顶角和最 小偏
向角，计算出三棱镜材料的折射率。

实验原理:1）分光计的调节原理.（此项在实验的步骤中,针对每一步详细说明。

）
2
）测折射率原理：
实验要求：调整要求:①平行光管发出平行光。

当i I
= i '2时，δ为
A
最小，
此时
1 2
^—
m ∙
∙∙ ∙ A
∣ι 一 ∣ι = ∣ι -
2 2
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
1
∣1
A)
设棱镜材料折射率为n ,则
.A =ns ∣n
2
PB05007213
s ∣n ∣1= ns ∣n ∣1
Sin ∣1
Sin Sin 'F ∣n ∙ A 2
Sin^ 囲7. t.2 -8 三棱镀最小倔向
诺原科
Efi
向角「min
22
3.
② 望远镜对平行光聚焦。

③ 望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴. ④ 调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。

⑤ 狭缝宽度Imn 左右为宜。

实验器材：分光计,三棱镜，水银灯光源，双面平行面镜。

实验步骤：1•调整分光计：
(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。

(2) 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。

使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。

(1) 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。

(2) 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。

ffl 7.H2— 10 ffl ⅛SIW ⅛ A
测量顶角A:转动游标盘，使棱镜 AC 正对望远镜记下游标1的
读数巧和游标2的读数.再转动游标盘，再使 AB
面正
4.
对望远镜,记下游标1的读数 珀和游标2的读数V 2。

同 一游标两次读数误差卩1 —日；或怜2 -日2 ,即是载物台转过 的角度门，而门是A 角的补角，
重复操作两次，记下数据。

测量三棱镜的最小偏向角。

(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61和0 2转至（2），记下读数 叫和日2,有
^in
原始数据如下：
1∙顶角的测量及处理： 角度
/分组
1 2 3
平均值
标准差
q
0o
42 ’ 18 °2 ' 19 °9 '
θ/
120 °4 ’ 138 °4 ' 139 °0 '
日2
180 °0 ' 198 °0 ' 199 °7 ’
300 °5 '
318 °5 ’
319 °1 ’
一叫 +02 _日2 ]
® 7,UZ-H 测最小⅛il⅛fl⅛方法
1
综上观之，显然取①=—阳1 -日1 +日2 -日2 2
打=28〃 .
因为用刻度盘及游标盘测量角度时，最大允差属于均匀分布，所以 B 类不确定度
U B =T / — 3 I
- 35〃 。

且
k p
=1。

96
由于 A=二-G ， 可得: A =59° 56' 50〃 . 所以
U ①= U A =J
（tU A f +（k p U B f ffc 1' 37〃
2 •最小偏向角的测量及处理： 测量次数为一次.
,其在平均值两侧波动较小，
取得的门更符合“真值” .且其标准差二
1∑ (X-
∖=I
n -1
2
X i
经带入,解得:
A 类不确定度
U A =二 M 16〃
■- n
取置信概率为0.95 时,查表得：t=4.30.
1 Fin =2呵
R — 匕］=51° 19' 00〃
B 类不确定度 U B=T /、。

3 35〃 。

即
J=35〃
所以,根据合成公式 sinh
=0.0003
Sin
^
=0。

0002
则
n
=0。

0013
实验结论：通过两次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术， 对数据的处理更加熟练,同时完成了物理量的测量与数据处理任务， 并求出三棱
镜的折射率 n=1.6520 -0.0013，p=0。

95。

综上
A =59° 56’
50〃
Sin i ι n
=
A
Sin -
2
陥弓叽州一即=51°19’ 00〃
.-min
’ A
SIn Si n
=1。

6520
n=1.6520 — 0.0013 p=0.95。