大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)講義實(shí)驗(yàn)05 分光計(jì)的調(diào)節(jié)三棱鏡折射率測(cè)定.doc

實(shí)驗(yàn)6 分光計(jì)的調(diào)節(jié)三棱鏡折射率測(cè)定分光計(jì)是一種精確測(cè)量角度的光學(xué)儀器。利用它不但能測(cè)出反射角、透明介質(zhì)的折射角、光柵的衍射角、棱鏡的頂角、劈尖的角度，從而確定與這些角度有關(guān)的物理量，如折射率、光波波長、色散率、光柵常數(shù)等，而且它的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)方法與其它一些光學(xué)儀器（如攝譜儀、單色儀等）相類似。因此，有必要掌握分光計(jì)的調(diào)整和使用方法。當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光線將產(chǎn)生偏折，這就是光的折射。當(dāng)一束平行光通過棱鏡玻璃時(shí)，光也發(fā)生折射。對(duì)同一波長的光，不同的棱鏡材料折射率不同，同一種棱鏡材料，對(duì)于不同波長的入射光其折射率也不相同，如果入射光為多種波長的光組成的復(fù)合光，在棱鏡后面的觀察屏上將觀察到折射光譜，即觀察到色散現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)通過觀察汞光譜線通過三棱鏡后的折射光譜，了解光的色散現(xiàn)象，并用最小偏向角法測(cè)定三棱鏡的折射率?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 了解分光計(jì)的主要構(gòu)造及各部分的作用。2. 掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)要求和使用方法。3. 觀察光的色散現(xiàn)象。4. 學(xué)習(xí)三棱鏡頂角的測(cè)量方法。5. 學(xué)習(xí)用最小偏向角法測(cè)定棱鏡材料的折射率?！緝x器用具】JJY型分光計(jì)、汞燈及電源、三棱鏡、平面反射鏡【實(shí)驗(yàn)原理】1. 用最小偏向角法測(cè)三棱鏡的折射率如圖10-1所示，有一折射率為的三棱鏡，一束平行的單色光以入射角（入射光與AB面法線的夾角）入射到三棱鏡的AB面上，經(jīng)兩次折射后由另一面AC射出，出射角（出射光與AC面法線的夾角）為，入射光與出射光之間的夾角稱為偏向角，理論上可以證明，當(dāng)入射角等于出射角時(shí)，入射光和出射光之間的夾角最小，稱為最小偏向角。圖6-1 三棱鏡的折射由圖6-1a可知：（6-1）光線從空氣入射到棱鏡，又從棱鏡出射到空氣，由折射定律，有：（6-2）（6-3）當(dāng)時(shí)，由式（6-2）和式（6-3）得到，于是，式（6-1）可寫成：（6-4）又因?yàn)榧矗?-5）由式（6-4）、式（6-5）有：將上式代入式（6-2）并考慮到式（6-5），得：（10-6）從式（6-6）可知，只要測(cè)出三棱鏡頂角A和最小偏向角，就可以計(jì)算出棱鏡玻璃對(duì)該波長的單色光的折射率。當(dāng)入射光不是單色光時(shí)，雖然各種波長的光的入射角都相同，但出射角并不相同，表明折射率也不相同。對(duì)于一般的透明材料來說，折射率隨波長的減小而增大，通常，手冊(cè)中給出的材料的折射率如果未作特別標(biāo)明的話，一般都是指該材料對(duì)波長為589.3nm的鈉黃光而言的。2. 用反射法測(cè)定三棱鏡頂角的原理圖6-2所示為反射法測(cè)三棱鏡頂角的光路圖。一束平行光入射到三棱鏡上，被三棱鏡的兩個(gè)光學(xué)面反射，由幾何關(guān)系和光的反射定律得到，兩個(gè)光學(xué)面的反射光之間的夾角，其中A是三棱鏡的頂角。即只要測(cè)出，就可以得頂角：（6-7）圖6-2 反射法測(cè)三棱鏡頂角3. 自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的原理用分光計(jì)測(cè)量角度，是根據(jù)光的反射和折射定律測(cè)量入射光和出射光的方位角而實(shí)現(xiàn)的。要達(dá)到測(cè)量的目的，分光計(jì)必須滿足以下三個(gè)要求： 入射光和出射光（如反射光、折射光等）均為平行光； 入射光與出射光所構(gòu)成的平面與儀器轉(zhuǎn)軸垂直（即與刻度盤平面平行）。為此，分光計(jì)上裝有能產(chǎn)生平行光的平行光管，能接收平行光的望遠(yuǎn)鏡，以及能承載光學(xué)元件的載物平臺(tái)，這三者的方位都能利用各自的調(diào)節(jié)螺釘作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。為了測(cè)出角度，還配有讀數(shù)用的刻度盤和游標(biāo)盤。它們構(gòu)成了分光計(jì)的主要部件。圖6-3 自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)1-平面鏡；2-物鏡；3-雙十字分劃板；4-入射光；5-綠十字透光窗；6-綠色棱鏡；7-目鏡；8-綠十字反射像分光計(jì)的望遠(yuǎn)鏡使用的是阿貝式自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡，所謂自準(zhǔn)直就是利用光學(xué)成像原理使物和像都處在同一個(gè)平面上的方法，自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡是利用無限遠(yuǎn)的物經(jīng)平面鏡反射仍成像在無限遠(yuǎn)這個(gè)成像原理實(shí)現(xiàn)自準(zhǔn)直的。圖6-3為阿貝式自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)圖，其主要部件為一包括目鏡和雙十字分劃板等光學(xué)部件的自準(zhǔn)直目鏡，要實(shí)現(xiàn)自準(zhǔn)直，須先將貼著分劃板的綠十字透光窗照亮，使其成為一發(fā)光的物體，調(diào)節(jié)目鏡，使它處在目鏡的焦平面上以便于觀察，然后調(diào)節(jié)它的位置，使它處在物鏡的焦平面上時(shí)，經(jīng)望遠(yuǎn)鏡出射后成平行光，被平面鏡反射后該平行光又射回望遠(yuǎn)鏡(對(duì)于望遠(yuǎn)鏡來說該平行光如同來自無限遠(yuǎn)的物)，成像在分劃板上(對(duì)于平面鏡來說如同來自無限遠(yuǎn)的物被反射后仍成像在無限遠(yuǎn))，這樣，像和物就處在同一平面上了，望遠(yuǎn)鏡就能適合平行光了?！緝x器介紹】1. JJY型分光計(jì)的構(gòu)造圖6-4 JJY型分光計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖1-平行光管狹縫鎖緊螺釘；2-平行光管狹縫裝置；3-平行光管狹縫調(diào)節(jié)螺釘；4-平行光管傾斜度調(diào)節(jié)螺釘；5-平行光管水平方向調(diào)節(jié)螺釘；6-平行光管，7-載物臺(tái)鎖緊螺釘；8-載物臺(tái)；9-載物臺(tái)調(diào)平螺釘；10-望遠(yuǎn)鏡；11-望遠(yuǎn)鏡目鏡鎖緊螺釘；12-望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)焦螺旋；13-小電珠；14-望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺釘；15-望遠(yuǎn)鏡水平方向調(diào)節(jié)螺釘(背面)；16-游標(biāo)盤；17-轉(zhuǎn)座水平方向微調(diào)螺釘(背面)；18-游標(biāo)；19-刻度盤；20-底座；21-轉(zhuǎn)座與刻度盤鎖定螺釘；22-轉(zhuǎn)座；23-望遠(yuǎn)鏡止動(dòng)螺釘(背面)；24-游標(biāo)盤微動(dòng)螺釘；25-游標(biāo)盤止動(dòng)螺釘JJY型分光計(jì)的外型結(jié)構(gòu)如圖6-4所示。分光計(jì)的構(gòu)造可以分為四大部分，即平行光管、望遠(yuǎn)鏡、載物臺(tái)、讀數(shù)裝置及底座。各部分的作用如下：（1） 平行光管平行光管6的作用主要是用來產(chǎn)生平行光。它的外端裝有可前后移動(dòng)的、寬度可調(diào)的狹縫裝置2，另一端裝有消色差透鏡組。當(dāng)狹縫恰好位于透鏡的焦平面上時(shí)，平行光管就能射出平行光。（2） 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡10的作用主要是用來接收來自平行光管的平行光。點(diǎn)亮望遠(yuǎn)鏡下的小電珠13，光線照亮綠色棱鏡上的十字透光窗而使它成為發(fā)光體，利用自準(zhǔn)直原理調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)目鏡視場(chǎng)中雙十字分劃板、綠色小棱鏡、綠十字反射像均清晰時(shí)，望遠(yuǎn)鏡就被調(diào)到適合平行光了。（3） 載物臺(tái)載物臺(tái)8是一個(gè)用來放置平面反射鏡、光柵等光學(xué)元件的平臺(tái)，它可以繞分光計(jì)中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)或升降。載物臺(tái)底部有三個(gè)調(diào)平螺釘9，用來調(diào)節(jié)臺(tái)面水平；臺(tái)面上還有一條壓簧片，可用來壓緊臺(tái)上的物體。（4） 讀數(shù)裝置及底座圖6-5 讀數(shù)裝置分光計(jì)的讀數(shù)裝置是由游標(biāo)盤16和刻度盤19組成的，其結(jié)構(gòu)如圖6-5所示。沿刻度盤圓周的刻線將其分為720個(gè)等分，即最小分度為0.5（30），小于0.5則利用游標(biāo)讀數(shù)。游標(biāo)盤上沿直徑方向設(shè)置有兩個(gè)游標(biāo)，游標(biāo)上刻有30小格(圖6-5(b)，對(duì)應(yīng)于刻度盤上29格，即與刻度盤相差1格（30），因此，游標(biāo)的格值為1。讀數(shù)時(shí)，首先從游標(biāo)的零線所對(duì)的刻度盤示數(shù)讀出度數(shù)（讀至0.5），再讀出游標(biāo)上與刻度盤刻線重合得最好的游標(biāo)讀數(shù)，兩者相加即為最終讀數(shù)。例如，圖6-5(b)所示的角度讀數(shù)應(yīng)為33155。圖6-6 望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)角理論上來說，刻度盤的轉(zhuǎn)軸應(yīng)與分光計(jì)中心軸相重合，但在制造上總存在一定的誤差，即存在著偏心差，為消除偏心差，在轉(zhuǎn)軸直徑上設(shè)置了兩個(gè)位置相差180的游標(biāo)，測(cè)量時(shí)，兩個(gè)游標(biāo)都應(yīng)讀數(shù)，然后算出每個(gè)游標(biāo)兩次讀數(shù)的差，再取平均值。這個(gè)平均值即為消除了偏心差后的望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)角讀數(shù)（證明見附錄）。具體說明如下：設(shè)望遠(yuǎn)鏡從位置1轉(zhuǎn)到位置2時(shí)，所轉(zhuǎn)過的角度為，如圖6-6所示，則的計(jì)算方法是：讀出望遠(yuǎn)鏡在位置1時(shí)，游標(biāo)盤上左、右游標(biāo)的示數(shù)，然后將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)至位置2，再讀出望遠(yuǎn)鏡在位置2時(shí)游標(biāo)盤上左、右游標(biāo)的示數(shù)，則有 （6-6）如果測(cè)量時(shí)，刻度盤的零刻線曾經(jīng)經(jīng)過左游標(biāo)或右游標(biāo)的零刻線，則測(cè)量數(shù)據(jù)需加上360再計(jì)算。2. 分光計(jì)的調(diào)整程序按照分光計(jì)的調(diào)整要求，對(duì)照?qǐng)D6-4進(jìn)行如下調(diào)節(jié)：（1） 三調(diào)焦調(diào)節(jié)要求：通過望遠(yuǎn)鏡觀察到清晰的雙十字叉絲、綠窗的黑十字叉絲、反射回來的綠十字像、1mm寬的平行光管狹縫像，見圖6-7，即平行光管發(fā)射平行光，望遠(yuǎn)鏡觀察平行光。圖6-7 目鏡視場(chǎng)調(diào)整方法：1） 目鏡調(diào)節(jié)：打開電珠電源，照亮望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)中綠色小棱鏡上的十字透光窗；調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦螺旋12使雙十字叉絲清晰和綠窗的十字叉絲（如果目鏡視場(chǎng)很暗，可以用汞燈光源照射望遠(yuǎn)鏡物鏡）。2） 物鏡調(diào)焦：將平面反射鏡緊貼在望遠(yuǎn)鏡鏡筒靠近載物臺(tái)的一端，由于望遠(yuǎn)鏡鏡筒的前端面與望遠(yuǎn)鏡的光軸大致垂直，平面反射鏡面與望遠(yuǎn)鏡的光軸大致垂直；松開螺釘11，前后移動(dòng)目鏡筒使反射回來的綠十字像清晰，并注意消除視差。3） 平行光管透鏡調(diào)焦： 拿開反射鏡，打開汞燈電源；將望遠(yuǎn)鏡10轉(zhuǎn)到正對(duì)平行光管6的位置，調(diào)節(jié)平行光管水平方向調(diào)節(jié)螺釘5和望遠(yuǎn)鏡水平方向調(diào)節(jié)螺釘15，使望遠(yuǎn)鏡光軸與平行光管光軸基本在一條直線上，并通過分光計(jì)中心軸；調(diào)節(jié)平行光管傾斜度調(diào)節(jié)螺釘4和望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺釘14，使望遠(yuǎn)鏡的光軸和平行光管的光軸均與分光計(jì)中心軸基本垂直（或刻度盤平面基本平行）；松開平行光管狹縫鎖緊螺釘1，前后移動(dòng)狹縫裝置2，使能觀察到清晰的狹縫像；轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫裝置、調(diào)節(jié)平行光管傾斜度調(diào)節(jié)螺釘4、調(diào)節(jié)平行光管水平方向調(diào)節(jié)螺釘5，使狹縫像鉛直，并處于目鏡視場(chǎng)的中央；調(diào)節(jié)狹縫的寬度，使在目鏡視場(chǎng)中觀察到的狹縫像寬約1mm左右。至此，平行光管已調(diào)好；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，用其豎直叉絲對(duì)準(zhǔn)平行光管狹縫，鎖緊望遠(yuǎn)鏡止動(dòng)螺釘23。（2） 三垂直調(diào)節(jié)要求：望遠(yuǎn)鏡的光軸、平行光管的光軸、載物臺(tái)與儀器轉(zhuǎn)軸垂直（即與刻度盤平面平行）。調(diào)節(jié)方法：1） 粗調(diào)：圖6-8 平面鏡放置圖(俯視)調(diào)節(jié)要求：按圖6-8、6-9在載物臺(tái)上放置雙面平面反射鏡，經(jīng)過一番調(diào)節(jié)后，在目鏡視場(chǎng)中能觀察到反射鏡兩面都反射回來綠十字像，則粗調(diào)完成。圖6-9 平面鏡放置圖(俯視)1） 調(diào)節(jié)載物臺(tái)8的三個(gè)調(diào)平螺釘9，使載物臺(tái)基本與刻度盤平行；可以通過觀察載物臺(tái)和臺(tái)基之間的間距或三個(gè)螺釘出來的高度來判斷其水平度。2） 按照?qǐng)D6-8（6-9）所示將平面反射鏡置于載物臺(tái)上。圖中，a1，a2，a3分別為載物臺(tái)下面的三個(gè)調(diào)平螺釘，平面鏡垂直于a1，a2螺釘?shù)倪B線放置，這樣做的好處是將三個(gè)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)簡化為一個(gè)螺釘（a1或a2）的調(diào)節(jié)了(想一想，為什么能使調(diào)節(jié)簡化？)。3） 旋緊載物臺(tái)鎖緊螺釘7，轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤16帶動(dòng)載物臺(tái)，觀察目鏡視場(chǎng)中平面反射鏡反射回來的綠十字像，如果在目鏡視場(chǎng)中能觀察到反射鏡兩面都反射回來綠十字像，說明粗調(diào)已達(dá)到要求，否則，需重新進(jìn)行粗調(diào)。實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)的粗調(diào)難以達(dá)到要求的情況，即在目鏡視場(chǎng)中只能觀察到一個(gè)反射綠十字像，這時(shí)，可進(jìn)行如下處理：打開汞燈電源，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，這時(shí)可發(fā)現(xiàn)在反射綠十字像的下面帶有一條長長的狹縫像“尾巴”，將載物臺(tái)轉(zhuǎn)過180再觀察，如果你能在目鏡視場(chǎng)中觀察到這樣的狹縫像“尾巴”，就可以調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的傾斜度調(diào)整螺釘和載物臺(tái)的三個(gè)調(diào)平螺釘，把第二個(gè)反射綠十字像調(diào)到目鏡視場(chǎng)中來，由于這條“尾巴”很長，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)時(shí)很容易觀察到它。因而使得分光計(jì)的粗調(diào)能夠順利完成。2） 望遠(yuǎn)鏡與載物臺(tái)的細(xì)調(diào)分光計(jì)的粗調(diào)完成后，即可進(jìn)行望遠(yuǎn)鏡與載物臺(tái)的細(xì)調(diào)，用各半調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)水平。 用各半調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡和載物臺(tái)水平：圖6-10 各半調(diào)節(jié)法轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤，使目鏡視場(chǎng)中出現(xiàn)如圖6-10（a）所示的綠十字反射像，從光的反射定律可知，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡光軸和載物臺(tái)均水平時(shí)，綠十字反射像應(yīng)正好位于直線上。調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺釘14（或是載物臺(tái)調(diào)平螺釘a1或a2），使得綠十字像到直線的距離減小一半，如圖6-10（b）所示，再調(diào)載物臺(tái)調(diào)平螺釘a1或a2（或是望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺釘14），使得綠十字反射像正好與線重合，如圖6-10（c）所示；將游標(biāo)盤轉(zhuǎn)過180,觀察平面反射鏡另一反射面反射回來的綠十字像，重復(fù)上面的調(diào)節(jié)步驟，使得該綠十字像也正好與線重合；再將游標(biāo)盤轉(zhuǎn)過180,再觀察，再調(diào)節(jié)，這樣，不斷重復(fù)上面的調(diào)節(jié)步驟，直到無論怎么轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤，平面反射鏡兩個(gè)反射面反射回來的綠十字像都能與線重合為止。圖6-11 不使用各半調(diào)節(jié)法的情況在進(jìn)行上面的調(diào)節(jié)時(shí)，如果觀察到圖6-11這樣的特殊情況時(shí)，可不用各半調(diào)節(jié)法進(jìn)行調(diào)節(jié)，而是分別調(diào)節(jié)載物臺(tái)或是望遠(yuǎn)鏡即可。如果平面反射鏡兩個(gè)反射面反射回來的綠十字像關(guān)于線上下對(duì)稱，如圖6-11(a)所示，按照光學(xué)原理可知，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡已基本水平，載物臺(tái)不水平，因此這時(shí)以調(diào)節(jié)載物臺(tái)為主；如果平面反射鏡兩個(gè)反射面反射回來的綠十字像在線的同側(cè)等高，如圖6-11(b)所示，按照光學(xué)原理可知，此時(shí)載物臺(tái)已基本水平，望遠(yuǎn)鏡不水平，因此這時(shí)以調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡為主。將平面反射鏡在載物臺(tái)上轉(zhuǎn)90放置后再調(diào)節(jié)（見圖6-12b）：步驟完成之后，為了保證載物臺(tái)平面與分光計(jì)中心軸相垂直，還須把平面反射鏡在載物臺(tái)上轉(zhuǎn)90放置后再調(diào)節(jié)，此時(shí)需注意：在這一調(diào)節(jié)步驟中不能再調(diào)望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺釘及載物臺(tái)調(diào)平螺釘a1和a2，而只能調(diào)節(jié)載物臺(tái)調(diào)平螺釘a3，使平面反射鏡兩個(gè)反射面反射回來的綠十字像都調(diào)到與線重合。完成上述調(diào)節(jié)步驟后，再檢查一下目鏡分劃板豎絲是否嚴(yán)格鉛直，檢查辦法是：緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，如果綠十字像能沿著線移動(dòng)，則表明豎絲已鉛直，否則，須松開望遠(yuǎn)鏡目鏡鎖緊螺釘11，調(diào)節(jié)分劃板豎絲鉛直。圖6-12 平面鏡放置圖(俯視)3） 平行光管的細(xì)調(diào)這一部分的調(diào)節(jié)目的是要調(diào)節(jié)平行光管的光軸與分光計(jì)中心軸相垂直。在調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)注意不可再調(diào)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺釘及載物臺(tái)調(diào)平螺釘。具體步驟如下：1） 拿開平面反射鏡，用已經(jīng)調(diào)好的望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管，觀察狹縫的像；2） 松開平行光管狹縫鎖緊螺釘1 轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫裝置讓狹縫像成水平狀態(tài)，調(diào)節(jié)平行光管傾斜度調(diào)節(jié)螺釘4使狹縫像視場(chǎng)中央，見圖6-13b；3） 轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫裝置讓狹縫像成鉛直狀態(tài)，見圖6-13a。（a） （b）圖6-13 狹縫像【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求】1. 學(xué)習(xí)和掌握分光計(jì)的調(diào)節(jié)要領(lǐng)和使用方法（1） 對(duì)照?qǐng)D6-4和分光計(jì)實(shí)物，熟悉分光計(jì)各部分的具體結(jié)構(gòu)及其調(diào)整、使用方法。（2） 調(diào)整分光計(jì)（三調(diào)焦三垂直）。2. 用反射法測(cè)定三棱鏡的頂角 將三棱鏡按照?qǐng)D6-14的方法放置在載物臺(tái)上，放置時(shí)注意讓三棱鏡的一個(gè)頂點(diǎn)A盡量靠近載物臺(tái)中心O，AB面平行于連線Oa3，AC面平行于連線Oa2,鎖定游標(biāo)盤；用自準(zhǔn)直調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)三棱鏡的AB光學(xué)面垂直于望遠(yuǎn)鏡光軸（注意此時(shí)只能調(diào)節(jié)載物臺(tái)下面的調(diào)平螺釘a2，不可再調(diào)望遠(yuǎn)鏡）；用自準(zhǔn)直調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)三棱鏡的AC光學(xué)面垂直于望遠(yuǎn)鏡光軸（注意此時(shí)只能調(diào)節(jié)載物臺(tái)下面的調(diào)平螺釘a3，不可再調(diào)望遠(yuǎn)鏡）。 轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤（連同載物臺(tái)、三棱鏡），使得從平行光管射出的平行光照射在三棱鏡的兩個(gè)光學(xué)面上，見圖6-2； 鎖緊轉(zhuǎn)座與刻度盤鎖定螺釘，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)到位置1，使望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)中的叉絲對(duì)正經(jīng)三棱鏡AB面反射的平行光管的狹縫像，記錄游標(biāo)盤上左、右游標(biāo)的示數(shù)，然后將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)至位置2，使望遠(yuǎn)鏡目鏡視場(chǎng)中的叉絲對(duì)正經(jīng)三棱鏡AC面反射的平行光管的狹縫像，再讀出望遠(yuǎn)鏡在位置2時(shí)游標(biāo)盤上左、右游標(biāo)的示數(shù)，按照式（6-6）、式（6-7）計(jì)算和三棱鏡頂角A，重復(fù)測(cè)量3次計(jì)算平均值，并與理論值比較計(jì)算相對(duì)誤差。圖6-14 三棱鏡的放置次數(shù)反射光線1反射光線2夾角頂角A123平均A=3. 用最小偏向角法測(cè)三棱鏡的折射率（1） 轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤（連同載物臺(tái)、三棱鏡），使光線能通過三棱鏡的兩個(gè)光學(xué)面，見圖6-15（AC面基本垂直于平行光管）；（2） 鎖緊望遠(yuǎn)鏡與刻度盤鎖定螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡尋找棱鏡折射光譜（這時(shí)需適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)），觀察光的色散現(xiàn)象；（3） 選擇綠光譜線（）作為測(cè)量對(duì)象，稍稍轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤帶動(dòng)載物臺(tái)、三棱鏡，改變?nèi)肷浣菍?duì)光學(xué)面AB的入射角，出射光方向隨之而變，與此同時(shí)偏向角發(fā)生變化，見圖6-15。這時(shí)，從望遠(yuǎn)鏡中看到的彩色譜線也隨之移動(dòng)（望遠(yuǎn)鏡要同步跟蹤）。注意觀察此時(shí)偏向角是增大還是減小，然后轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使綠線向偏向角減小的方向移動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)某個(gè)位置時(shí)，綠線不再移動(dòng)。繼續(xù)使三棱鏡沿原方向移動(dòng)，綠線反而向相反方向移動(dòng)。這個(gè)轉(zhuǎn)折位置就是最小偏向角位置。找到此位置后，鎖定游標(biāo)盤；（4） 松開望遠(yuǎn)鏡鎖定螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡使叉絲對(duì)正譜線，此位置即對(duì)應(yīng)于以最小偏向角出射的折射光方向，記錄游標(biāo)盤上左、右游標(biāo)的示數(shù)，然后拿走三棱鏡，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)至入射光方向，叉絲對(duì)正白光譜線，再讀出望遠(yuǎn)鏡在此位置時(shí)游標(biāo)盤上左、右游標(biāo)的示數(shù)，利用（6-6）計(jì)算轉(zhuǎn)角，此角即為最小偏向角；（5） 為減小測(cè)量誤差，重復(fù)上面的測(cè)量（3次），取其平均值作為綠譜線的最小偏向角值；綠光綠色光線（折射光）白色光線（入射光）夾角最小偏角次數(shù)123最小偏角平均=（6） 再選藍(lán)紫光譜線（），重復(fù)上面的測(cè)量3次，計(jì)算藍(lán)紫光譜線的最小偏向角，自行擬表；（7） 將計(jì)算出來的頂角A值和，值代入式（6-6），計(jì)算，和跟公認(rèn)值比較的相對(duì)誤差，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析比較。【公認(rèn)值：光學(xué)玻璃ZF1的對(duì)應(yīng)的=1.65218；對(duì)應(yīng)的=1.67245】（8） 再選黃光（）、紫光（）測(cè)量出它們的折射率，根據(jù)上面4條譜線作波長與折射率n的關(guān)系曲線。圖6-15 測(cè)量最小偏向角【注意事項(xiàng)】1. 汞燈點(diǎn)亮之后須經(jīng)過十幾分鐘后才能達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)；關(guān)掉之后須先拿開燈罩冷卻十幾分鐘后才能再次啟動(dòng)。2