分光计实验报告

分光计实验报告

实验目的:1.深入了解分光计的构造和设计原理,学会调整分光计的正确方法; 2.了解用最小偏向角法测棱镜材料折射率的基本原理; 3.完成测量折射率实验,并正确分析实验误差。 实验器材:

分光计仪器 汞光源 分光计 调整用双平面镜

实验原理:1)分光计的调节原理。 2)测折射率原理:

分光计实验报告

当平行光管发出平行光,i 1=i 2'时,δ为最小,此时2

1A

i =

' 2

2

11

1min

A

i i i -='-=δ )(2

1

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 2sin sin min

1A 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。

实验步骤:⒈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。

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3. 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1θ和游标2的读数2θ。再转动游标盘,再使AB 面正

对望远镜,记下游标1的读数1θ'和游标2的读数2

θ'。同一游标两次读数误差11θθ'-或22θθ'-,即是载物台转过的角度Φ,而Φ是A角的补角,

A=Φ-π.

重复操作两次,记下数据。

4.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1θ和2θ转至(2),记下读数1θ'和2

θ',有 []2211min 2

1

θθθθδ'-+'-=

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数据处理:

13度51分 193°51′ 三棱镜顶角数据

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则 1.67869

2

sin

)(21

sin min *=+=A A n δ 1.调节分光计时所使用的双平面反射镜起了什麽作用?能否用三棱镜代替平面镜来调整望远镜?

2.如果调节时从望远镜中观察到平面镜的两个反射象如图所示,怎样调节能最快的将十字叉丝象与上十字线重合?写出调节步骤。

3.讨论本实验的系统误差,根据系统误差决定折射率n 的有效数字应取几位。

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