用分光計測量玻璃棱鏡折射率

1、實驗題目實驗題目用分光計測量玻璃棱鏡折射率用分光計測量玻璃棱鏡折射率【實驗目的實驗目的】1、了解分光計的結構并掌握調節(jié)和使用方法.2、掌握測定棱鏡角的調整技巧與方法.【實驗儀器實驗儀器】1、待測三棱鏡2、鈉燈3、分光計(附變壓器、平面鏡、手持照明放大鏡)4、會聚透鏡【實驗原理實驗原理】1、自準直法測量三棱鏡的頂角三棱鏡由兩個光學面和及一個毛玻璃面構成.三棱ABACBC鏡的頂角是指與的夾角.如圖所示自準直法就是使自ABAC?準直望遠鏡光軸

2、與面垂直使三棱鏡面反射回來的小十字ABAB像位于準線中央并由分光計的度盤和游標盤讀出這時望遠鏡光軸相對于某一個方向的角位置再把望遠鏡轉到與三棱鏡自準直法測三棱鏡頂角OO1?AC面垂直由分光計的度盤和游標盤讀出這時望遠鏡光軸相對于的角位置.于是望遠鏡轉過的角度為OO2?三棱鏡的頂角.由于制造上的原因分光計帶有一定的偏心差即分光計的主軸可能21?????180?????不在分度盤的圓心上而略微偏離分度盤圓心.因此望遠鏡繞過的真實角度與分度盤

3、上反映出的角度有偏差.為了消除這種誤差分光計分度盤上設置了相隔的兩個讀數窗口與而望遠鏡讀數則由兩個窗口各180?AB自讀數的平均值來決定.其中，21AAA?????21BBB?????2AB?????(11)21211801802AABB???????????????2、三棱鏡最小偏向角的測量如圖所示在三棱鏡中入射光線與出射光線之間的夾角稱為棱鏡的偏向角這個偏向角與光線的入射??角有關從圖中可以看出(31)231414cos2sinsi

4、n22cos2iiiinii????由(22)式知產生最小偏向角時亦即則上式可化簡為代入14ii?23ii?14sinsin22iin??min14ii?????可得(32)minsin2sin2n?????故只要得到三棱鏡的頂角以及最小偏向角的取值就可以得到三棱鏡的折射率.?min?n【實驗步驟實驗步驟】1、分光計的調節(jié)①打開望遠鏡叉絲照明燈和臺燈并打開鈉燈預熱.②用眼睛估測并調節(jié)望遠鏡高低傾斜螺絲和載物臺調平螺絲將載物臺平面和望遠鏡

5、軸調節(jié)至接近水平.③將平面鏡倒扣于望遠鏡上調節(jié)望遠鏡焦距使得視野中可以看到清晰的十字像.④取下平面鏡并置于載物臺上(平面鏡的放置方法如圖)松開游標盤止動螺絲與載物臺鎖緊螺絲轉動內盤使望遠鏡中可以看見由平面鏡反射回的十字像.⑤轉動內盤使得平面鏡轉過用望遠鏡觀察使視野中出現十字像.若無十字180?像則反復調節(jié)載物臺調平螺絲與望遠鏡光軸水平調節(jié)螺絲使得平面鏡在與0?時望遠鏡中都能夠出現清晰的十字像.平面鏡放置示意圖180?⑥將望遠鏡對準平面鏡

6、的一面在視野中看到十字像后使用逐次逼近法調節(jié)分光計.首先調節(jié)望遠鏡光軸水平調節(jié)螺絲使得十字叉絲的像與調整叉絲之間的偏離減小一半再調節(jié)載物臺平面與平面鏡背對著的螺絲使叉絲像和調整叉絲重合.⑦旋轉內盤以帶動載物臺旋轉使望遠鏡對準平面鏡的另一面看到發(fā)射了的十字像后再次調節(jié)望遠鏡光軸水平調節(jié)螺絲使得十字叉絲的像與調整叉絲之間的偏離減小一半后調節(jié)調節(jié)載物臺平面與平面鏡背對著的螺絲使叉絲像和調整叉絲重合.⑧轉動平面鏡與載物臺的相對位置并在視野中看見

7、反射回的十字像.調節(jié)90?載物臺上另外一個沒有調節(jié)過的螺絲使得叉絲像和調整叉絲重合.由此望遠鏡與載望遠鏡視野示意圖物臺調節(jié)完畢.⑨取下平面鏡并關閉望遠鏡叉絲照明燈.調節(jié)鈉燈以及匯聚透鏡的位置使得鈉燈光源射入平行光管內.⑩將已調好的望遠鏡對準平行光管此時可在視野中看見狹縫的像.調節(jié)平行光管的焦距使視野中可以看見清晰的狹縫并適當調窄狹縫(視野中約為).1~2mm?轉動狹縫至水平狀態(tài)將測量叉絲對準視野中狹縫的像.轉動狹縫觀察測量叉絲中間部分與