分光計的調整與使用

1、實驗七 分光計的調整與使用,1.了解分光計的結構及工作原理,一.實驗目的,二.實驗原理,1. 分光計,2.學會分光計的調整方法,3.使用分光計測定三棱鏡的頂角（選做），最小偏向角，學習用最小偏向角法測定三棱鏡的折射率,分光計是精確測定光線偏轉角的儀器，也稱測角儀。光學中的許多基本量如波長、折射率等都可以直接或間接的表現(xiàn)為光線的偏轉角，因而利用分光計可測量波長、折射率等。 使用分光計時必須經(jīng)過一系列的精細的調整才能得到準確的結果，

2、它的調整技術是光學實驗中的基本技術之一，必須正確掌握。,,,,,分光計主要調節(jié)螺絲,望遠鏡調節(jié)螺絲,三個平臺調節(jié)螺絲,,,儀器主軸,望遠鏡主軸,,游標盤固定螺絲（載物平臺）,,角度盤固定螺絲（望遠鏡）,,,,平行光管調節(jié)螺絲,,平行光管主軸,,三棱鏡、平面鏡,（1）望遠鏡,（2）平行光管,用來產生平行光束。管的一端裝有消色差透鏡，另一端內插入一套筒，套筒末端為一可調狹縫，調節(jié)螺絲可調節(jié)其寬度。伸縮套筒可改變狹縫與透鏡之間距，當其間距

3、等于透鏡焦距時，就能使照在狹縫上的光經(jīng)透鏡后成為平行光出射。螺釘可調節(jié)平行光管的俯仰傾斜程度。,（3）分光計的讀數(shù),2. 三棱鏡的最小偏向角,入射光 LD?與出射光?ER?的夾角? 稱為偏向角。當改變入射角時，偏向角也會改變，在某個入射角處，偏向角最小，稱最小偏向角?min。,由幾何關系得：,當偏向角?為最小偏向角?min時有 ，所以,由折射定律： ，即,所以,三.實驗內容

4、與步驟,1.調整分光計處于待測狀態(tài)（參考“分光計的調整” p85）,(1) 調目鏡：轉動目鏡調焦手輪使目鏡中的刻線最清晰,(2) 粗調載物臺：調節(jié)三顆螺釘使載物臺大致水平,(3) 調望遠鏡：放上反射平面鏡轉動望遠鏡調焦手輪使十字線最清晰,(4) 調節(jié)望遠鏡光軸垂直旋轉中心軸,,,,,,,觀察不到反射綠十字架像的原因,轉動望遠鏡至與鏡面垂直位置,③平面反射鏡的鏡面與望遠鏡的光軸不垂直,①反射十字像模糊（調節(jié)望遠鏡的調焦手輪）,②望遠鏡的光

5、軸與平面反射鏡的鏡面與不垂直,,,重新粗調載物臺至大致水平,,,,2.調節(jié)平行光管,(1) 打開鈉燈，轉動望遠鏡對準平行光管,(2) 旋轉狹縫左側螺釘，打開狹縫并調節(jié)狹縫寬度在1mm-2mm之間,(3) 調節(jié)平行光管調焦手輪至狹縫最清晰,3.測三棱鏡頂角（選做）,(1) 自準法,(2) 反射法,用反射法測三棱鏡頂角,4.測定玻璃三棱鏡對鈉黃光的最小偏向角δmin,(1) 三棱鏡的調節(jié),,反復來回調節(jié),(2) 用鈉光燈照明狹縫，使望遠鏡、

6、平行光管和三棱鏡的位置如圖所示,轉動載物臺尋找最小偏向角,鎖定載物臺后讀出,(3) 確認載物臺鎖定后，旋轉望遠鏡對準平行光管，讀出,(4) 重復測量6次，利用公式 計算出,再利用公式 計算出折射率,四.實驗數(shù)據(jù)處理,1.計算三棱鏡的折射率 ，及不確定度 ，相對不確定度,?min 的A類不確定度,取置信概率,測量次數(shù),?m