B4分光计的调整和玻璃三棱镜顶角的测定

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||||'2'1213.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'2'1A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//0AUAAA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'2'1minminθ1(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