南昌大学物理实验报告分光计的调节与使用

南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号：专业班级：应用物理111班级编号：S008试验时间：第周星期座位号：教师编号：成绩：一实验目的1了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法2掌握三棱镜的顶角的两种测量方法3测量三棱镜玻璃的折射率二实验仪器分光计、三棱镜、准直镜三实验原理1棱镜玻璃折射率的测定：最小偏向角法测量如图所示当'21ii时为最小，此时2'1i221'11miniii2)(min1i设棱镜折射率为n，南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号：专业班级：应用物理111班级编号：S008试验时间：第周星期座位号：教师编号：成绩：则2sin'sinsin11nini2sin2sin2sinsinmin1in只要测得和min就能用上式求得待测棱镜材料的折射率。四实验步骤1调节分光计（1）调整望远镜：ａ目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。ｂ调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。ｃ调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。（2）调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。2.使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。（1）调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。（2）接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。2自准法测量三棱镜顶角南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号：专业班级：应用物理111班级编号：S008试验时间：第周星期座位号：教师编号：成绩：转动游标盘，使棱镜AC正对望远镜记下游标１的读数1和游标２的读数2。再转动游标盘，再使AB面正对望远镜，记下游标１的读数'1和游标２的读数。'2同一游标两次读数误差|'|11或|'|22，即是载物台转过的角度Φ，而Φ是角的补角，＝Φ−π.重复操作两次，记下数据。3测量最小偏向角将待测棱镜放在载物平台上，转动望远镜，直至能从望远镜中看见待测线谱。慢慢转动有游标盘，使谱线偏向减小的方向移动，同时转动望远镜跟踪谱线。当棱镜无论向哪个方向移动，偏向角均增大时，南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号：专业班级：应用物理111班级编号：S008试验时间：第周星期座位号：教师编号：成绩：谱线的极限位置就是棱镜对该谱线的最小偏向角的位置。使望远镜叉丝对准该谱线中心，读出望远镜在此位置的坐标值。撤去三棱镜，转动望远镜使之正对平行光管，定位后再读出望远镜的角坐标，两次数值之差即为最小偏向角。再将三棱镜翻转180°，使光经过平行光管后从三棱镜的另一个侧面入射，重复测量最小偏向角，两次结果取平均。五数据记录次数2'21'1|]''||[|2112121'30298'20118'10352'12172'4653'50532'2046'18226'25352'25172'5453由表格数据可计算90016455121.01)(2nSniii30100766631.0仪U故0.032022仪USU00260.0|30sin30cos'5556sin2130sin'5656cos21|||||2UUnn南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号：专业班级：应用物理111班级编号：S008试验时间：第周星期座位号：教师编号：成绩：00437.02sin)2cos(21||||UUUnn676.12sin)2sin(n005.0)()(22nnnUUU%3.0%100)(nUUnrn005.0676.1n六思考题1为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态？如何调整？（1）点亮照明小灯，调节目镜与分划板间的距离，看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口（目镜对分划板调焦）。（2）将双面镜放在载物台上如图所示，使双面镜的两反射面与望远镜大致垂直。轻缓地转动载物台，从侧面观察，判断从双面镜正、反两面反射的亮十字光线能否进入望远镜内。（3）从望远镜的目镜中观察到亮十字像，前后移动目镜对望远镜调焦，使亮十字像成清晰像。再调准线与目镜间距离，使目镜中既能看清准线，又能看清亮十字像。注意准线与亮十字像之间有无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。南昌大学物理实验报告学生姓名：李淑万学号：专业班级：应用物理111班级编号：S008试验时间：第周星期座位号：教师编号：成绩：此时分划板平面、目镜焦平面、物镜焦平面重合在一起，望远镜已聚焦于无穷远（即平行光经物镜聚焦于分划板平面上），能接受平行光了。2调整望远镜光轴与分光计中心相互垂直为什么要用各半调法？如何应用各半调法？若望远镜光轴与光学测角仪中心轴不垂直，双面镜反射像必然不会同时与“╪”准线的上交点重合，而是一个偏低，一个偏高，甚至只能看到一个十字反射像。这时需要认真分析，确定调节措施，切不可盲目乱调。先粗调：即先从望远镜外面目测，调节到从望远镜外能观察到两个十字反射像；然后再细调：从望远镜视场中观察，当无论以双面镜的哪一个反射面对准望远镜，均能观察到十字反射像时，分别调节望远镜方位和载物台平面，使准线与十字反射像重合。即转动载物台，使望远镜先对着双面镜的一个表面，若从望远镜中看到准线与十字反射像不重合，它们的交点在高低方面相差一段距离δ，此时调节望远镜倾斜度，使差距减小一半；再调节载物台螺丝，消除另一半距离使准线与十字反射像重合。然后将载物台旋转180°，使望远镜对着双面镜的另一面，采用同样方法调节，如此重复调整数次，直至转动载物台时，从双面镜前后两表面反射回来的十字像都能与准线重合为止。