实验名称分光计的调整和玻璃三棱镜顶角的测定实验目的1.了解分光计的原理与结构。2.学习掌握分光计的调节方法。3.测定三棱镜的顶角和最小偏向角,确定其折射率。主要讲授内容:1.实验原理:分光计是一种用来精确测量角度的仪器,如测量反射角、折射率和衍射角等。通过测量有关角度,可以确定测定材料的折射率、光波波长和色散率等。分光计的种类繁多,但构造基本相同。分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、光学游标刻度盘四部分组成。分光计的下部是金属底座,底座中央装有一竖直的固定轴,望远镜、载物台、主刻度盘和游标刻度盘都可绕这一固定竖轴旋转,此轴称为分光计主轴(中心轴)。2.实验主要步骤:a.分光计的调节调整分光计的目的:(1)望远镜能发出平行光并能接受平行光束;(2)平行光管能发出平行光束:(3)望远镜、平行光管的光轴共轴,且均与分光计中心轴相垂直。载物台面平行于度盘。分光计的调整方法如下:(1)目测粗调;(2)用自准直法使望远镜聚焦于无穷远;(3)调节望远镜的光轴垂直于分光计的中心轴;(4)平行光管发射平行光、使其光轴垂直于中心轴。b.测三棱镜顶角测顶角的光路图如图,顶角A正对观测者,固定载物台和游标盘不动,转动望远镜正对AB面,使亮十字像与上十字叉丝重合,从左右读数窗读出角坐标1、/1。将望远镜转到AC面,使亮十字像与上十字叉丝重合,读出左右角坐标2、'2。这两次反射光的夹角为:=2||||'2'121,则三棱镜顶角为A=180º0′0″-c.测最小偏向角min,最小偏向角可由下式求出:min=2||||'2'1213.实验操作注意事项:(1)望远镜、平行光管上的镜头,三棱镜、平面镜的镜面不能用手摸。(2)分光计为精密仪器,各活动部分均应小心操作,如发现异常现象。当轻轻推动可转动部件(例如望远镜、游标盘)而无法转动时,切记不可强制其转动,应分析原因后再进行调节。第页图4-3-8棱镜内光的折射教师小节:1.实验数据(有效数字、误差分析等)数据表1测顶角A测量方法:自准法次数望远镜在左边望远镜在右边21'2'1A游1(θ1)游标2(θ1’)游1(θ2)游标2(θ2’)1/010222/01042/011102/010282/059119012001200602/011222/01142/011102/011282/059119012001200603/012222/01242/012102/012282/05911901200120060)1060(,1,060//0//0AUAAA数据表2测最小偏向角min次数入射线角坐标入射线角坐标21'2'1minminθ1(左)θ1(右)θ2(左)θ2’(右)1/041158/041338/037107/040287/00451/00151/00351/003512/039158/039338/037107/039287/00251/00051/001513/040158/040338/038107/040287/00251/00051/00151其它入射光线和出射光线的夹角称为偏向角,对一定波长的单色光,入射角改变时,出射角'1i和偏向角也改变,用光的折射定律可以证明:①当入射角和出射角相等时,偏向角最小,称为最小偏向角min。②对单色光,棱镜材料的折射率n与棱镜的顶角A和最小偏向角min之间有如下关系:2sin2sinminAAn因此,只要测出三棱镜的顶角A和最小偏向角min,就可以求出三棱镜材料对单色光的折射率。系主任签名:中心(室)主任签名:第页