分光计习题及数据处理

分光计的调整和使用填空题：1.分光计是一种精密测量角度和分光的仪器。它的基本组成包括望远镜，平行光管、底座、度盘和载物台。2.分光计调整要达到三个要求：①望远镜调焦到无穷远；②平行光管出射平行光；③平行光管和望远镜的光轴应与分光计中心轴垂直。3.用分光计测量三棱镜的顶角的方法有自准法和反射法两种。简答题：1.在分光计实验中，怎样判定望远镜适合观察平行光？如何调整？答：从望远镜中能同时清晰看到分划板十字准线和绿色反射像且无视差。对望远镜的目镜和物镜进行调焦，其中物镜调焦用“自准直法”进行。2.在分光计实验中，怎样判定望远镜光轴与分光计中心轴垂直？如何调整？答：分别从小平面镜两反射面反射回来的两反射像，均与分光板的调整用准线（分划板上方的十字叉线）重合。在望远镜能接收平行光的基础上，根据反射定律，应用“各半调节法”进行调整。3.在分光计实验中，怎样判定平行光管出射平行光？如何调整？答：从望远镜里可清晰看到平行光管狭缝的像呈现在分划板上且无视差。望远镜对准平行光管（注意：这一步及后面操作绝对不能动望远镜的仰角调节螺丝以及物镜和目镜的焦距），从望远镜观察平行光管狭缝的像，调节平行光管透镜的焦距，使从望远镜清晰看到狭缝的像（一条明亮的细线）呈现在分划板上为止。这时望远镜接收到的是平行光，也就是说，平行光管出射的是平行光。4.在分光计实验中，怎样判定平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直？如何调整？答：从望远镜看到的狭缝像与分光板上的竖直准线重合，狭缝像转90o后又能与中心水平准线重合。在上一步的基础上，调节平行光管（或望远镜）的水平摆向调节螺丝，使狭缝细线像与十字竖线重合，然后转动狭缝90o，调节平行光管的仰角螺丝，使狭缝细线像与中心水平线重合。这时平行光管光轴与望远镜光轴共线，也就与分光计中心轴垂直。5.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？答：第一问：(1)使望远镜对平行光聚焦；(2)使望远镜光轴垂直仪器主轴(这一点可用反证法加以证明)；第二问：不能用三棱镜来调节望远镜，由立体解析几何的原理可以推出：其中为载物台平面法线与仪器主轴的夹角，+/2为望远镜光轴与仪器主轴的夹角，为棱镜的顶角。所以对应每一个都可以找到相应的角，这样就无法将望远镜光轴与仪器主轴调节为垂直了.分光计调整和使用实验数据处理仪器：JJY型分光计，三棱镜，低压汞灯1用分光计测棱镜玻璃的折射率数据处理实验数据:1仪此表格中数据全部把分转换成了度三棱镜位置AC面AB面测量方法游标1读数1游标2读数2游标1读数1游标2读数2反射法测顶角1A341.41161.33461.41281.43自准法测顶角2A148.26328.30268.30448.27测最小偏向角min偏角转折处对准狭缝像1212273.1393.21324.16144.16*当转动游标读数时,越过刻度盘的0刻线的小角度上应加3600*当出现11,22时,计算时取绝对值相加数据处理:)]()[(4122111A=0025.600221102992.59)]()[(21180Aδmin=)]()[(212211=0976.50)(2121AAA=001.60计算棱镜材料的折射率及其不确定度：1)()(minuAu64787.15001.0824.0005.30sin493.55sin2sin2sin00minAAn21222minmin22min)]()2sin22sin()()2sin22cos[()(AuAuAAnu=212222])180601()5002.04302.0()180601()0002.15665.0[(=0.00029097400.03208.0=0.0002996实验结果:n=1.6478700030.0%018.0%100)(nnuEn2测量最小偏向角做棱镜玻璃的色散曲线光的颜色及波长(nm)游标Ⅰ1游标Ⅱ2游标Ⅰ1游标Ⅱ2δmin=)]()[(2122112sin2sinminAAn黄579.16142512220900270742.475.4447=1.6154黄577.05142412222901270783.4774471.6158绿546.1314241222819091270083.485481.6189青491.6754165221549064270817.4894481.6264蓝紫435.8334103221329162271883.4935491.6371紫404.7514141221759185271717.5034501.6454做n-λ图，可得棱镜玻璃的色散曲线.棱镜玻璃色散曲线λ/nm4004505505006001.6501.6401.6301.6201.6101.600n