分光計(jì)的調(diào)整和棱鏡折射率的測(cè)定

1、 1、掌握分光計(jì)的測(cè)量原理及調(diào)節(jié)方法、掌握分光計(jì)的測(cè)量原理及調(diào)節(jié)方法 2、用自準(zhǔn)法測(cè)三棱鏡的頂角、用自準(zhǔn)法測(cè)三棱鏡的頂角 3、用最小偏向角法測(cè)量棱鏡玻璃的折射率、用最小偏向角法測(cè)量棱鏡玻璃的折射率 重點(diǎn)：分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法重點(diǎn)：分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法 難點(diǎn)：分光計(jì)的測(cè)量原理難點(diǎn)：分光計(jì)的測(cè)量原理 平行光平行光l l1 1射向頂角為射向頂角為A A的三的三 棱鏡的側(cè)面棱鏡的側(cè)面ABAB，經(jīng)過(guò)折射后由，經(jīng)過(guò)折射后由 另一側(cè)面另一側(cè)面ACAC射出，入射光射出，入射光l l1 1與折與折 射光射光l l2 2的夾角的夾角稱為偏向角。根稱為偏向角。根 據(jù)圖中的幾何關(guān)系與折射定理?yè)?jù)圖中的幾何關(guān)系與折射定理 可得如

2、下關(guān)系可得如下關(guān)系 min 1 2 1 sin() sin 2 sin sin 2 A i n A i 由上式可知，只要測(cè)出由上式可知，只要測(cè)出 最小偏向角最小偏向角min min和三棱鏡 和三棱鏡 頂角頂角A A，就可以計(jì)算出棱鏡，就可以計(jì)算出棱鏡 玻璃的折射率玻璃的折射率n n。 JJY型分光計(jì)型分光計(jì) 雙面鏡三棱鏡汞燈及電源 分光計(jì)的基本構(gòu)造分光計(jì)的基本構(gòu)造 1 1、調(diào)節(jié)分光計(jì)、調(diào)節(jié)分光計(jì) （1 1）調(diào)節(jié)的基本要求）調(diào)節(jié)的基本要求 分光計(jì)的調(diào)節(jié)有分光計(jì)的調(diào)節(jié)有“三垂直三垂直”的幾何要求和的幾何要求和 “三聚焦三聚焦”的物理要求。的物理要求。 （2 2）調(diào)節(jié)的步驟）調(diào)節(jié)的步驟 1）目測(cè)粗調(diào)

3、目測(cè)粗調(diào)“三垂直三垂直” 2 2）調(diào)叉絲對(duì)目鏡聚焦調(diào)叉絲對(duì)目鏡聚焦 3）調(diào)望遠(yuǎn)鏡對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)聚焦調(diào)望遠(yuǎn)鏡對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)聚焦 4）調(diào)望遠(yuǎn)鏡主光軸與分光計(jì)主軸垂直調(diào)望遠(yuǎn)鏡主光軸與分光計(jì)主軸垂直 5 5）調(diào)載物臺(tái)平面與分光計(jì)主軸垂直調(diào)載物臺(tái)平面與分光計(jì)主軸垂直 6 6）調(diào)節(jié)狹縫對(duì)平行光管物鏡聚焦調(diào)節(jié)狹縫對(duì)平行光管物鏡聚焦 7 7）調(diào)節(jié)平行光管主光軸與分光計(jì)主軸垂直調(diào)節(jié)平行光管主光軸與分光計(jì)主軸垂直 2 2、用反射法測(cè)量三棱鏡的頂角用反射法測(cè)量三棱鏡的頂角A A 3 3、測(cè)量最小偏向角測(cè)量最小偏向角 用反射法測(cè)量三棱鏡的頂角用反射法測(cè)量三棱鏡的頂角 ( , )( , ) | L a bR a b TT 1 ()

4、 4 ab 測(cè)量最小偏向角測(cè)量最小偏向角 入射光波長(zhǎng)入射光波長(zhǎng)546.1nm 1( , )2( , ) | a ba b TT min( )min( ) 1 () 2 ab 1、在實(shí)驗(yàn)中，拿放光學(xué)器件時(shí)，要輕拿輕、在實(shí)驗(yàn)中，拿放光學(xué)器件時(shí)，要輕拿輕 放，注意不要用手接觸光學(xué)面。放，注意不要用手接觸光學(xué)面。 2、在轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，不要直接轉(zhuǎn)鏡筒，而、在轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，不要直接轉(zhuǎn)鏡筒，而 是轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡下面的支架。是轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡下面的支架。 3、在測(cè)量偏轉(zhuǎn)角度時(shí)，一定要固定度盤和望、在測(cè)量偏轉(zhuǎn)角度時(shí)，一定要固定度盤和望 遠(yuǎn)鏡，讓它們儀器轉(zhuǎn)動(dòng)。遠(yuǎn)鏡，讓它們儀器轉(zhuǎn)動(dòng)。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 六、思

5、考題六、思考題 1 1、能否直接通過(guò)三棱鏡的兩個(gè)光學(xué)面來(lái)、能否直接通過(guò)三棱鏡的兩個(gè)光學(xué)面來(lái) 調(diào)望遠(yuǎn)鏡主光軸與分光計(jì)主軸垂直？調(diào)望遠(yuǎn)鏡主光軸與分光計(jì)主軸垂直？ 2 2、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡測(cè)角度之前，分光計(jì)的哪些、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡測(cè)角度之前，分光計(jì)的哪些 部分固定不動(dòng)？望遠(yuǎn)鏡應(yīng)和什么盤一起轉(zhuǎn)部分固定不動(dòng)？望遠(yuǎn)鏡應(yīng)和什么盤一起轉(zhuǎn) 動(dòng)？動(dòng)？ 3 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為分光計(jì)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵在何、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為分光計(jì)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵在何 處？處？ “三垂直” 是指載物臺(tái)平面、望遠(yuǎn)鏡的主光軸、 平行光管的主光軸必須與分光計(jì)主軸垂直。 “三聚焦”是指叉絲對(duì)目鏡聚焦，即在目鏡能看到清 晰的叉絲像；望遠(yuǎn)鏡對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)聚焦，即平面鏡返回清 晰

6、的綠十字像；狹縫對(duì)平行光管物鏡聚焦，即在望遠(yuǎn) 鏡中看到清晰的狹縫的像。 1、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié) 望遠(yuǎn)鏡水望遠(yuǎn)鏡水 平調(diào)節(jié)螺平調(diào)節(jié)螺 釘釘 3、調(diào)節(jié)平行、調(diào)節(jié)平行 光管的水平調(diào)光管的水平調(diào) 節(jié)螺釘節(jié)螺釘 2、調(diào)節(jié)載物臺(tái)、調(diào)節(jié)載物臺(tái) 水平調(diào)節(jié)螺釘水平調(diào)節(jié)螺釘 目測(cè)粗調(diào)“三垂直” 調(diào)節(jié)叉絲對(duì)目鏡聚焦 打開電源，讓照明小燈照亮 望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)目鏡，改 變目鏡與分劃板之間的距離， 同時(shí)眼睛從目鏡中觀察，直 到看到的叉絲變清晰，此時(shí) 叉絲正好位于目鏡的焦平面 上。 調(diào)望遠(yuǎn)鏡對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)聚焦 將雙面鏡放置于載物臺(tái)上，放置時(shí)， 雙面鏡兩鏡面的對(duì)稱軸線要與載物 臺(tái)上某一條刻線重合（如右圖）。 轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使雙面鏡的某一面

7、對(duì) 準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡，觀察望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的分劃板 上有無(wú)綠色十字像。 若無(wú)，則適當(dāng)調(diào)節(jié)鏡面的 俯仰角度，以使十字像出 現(xiàn)在望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)中。松開 目鏡鎖緊螺釘，伸縮分劃 板套筒，調(diào)節(jié)分劃板與物 鏡間的距離，直到綠色十 字像最清晰并與叉絲無(wú)視 差為止。 經(jīng)目測(cè)粗調(diào)后，從雙面鏡的兩個(gè)反射的兩個(gè)反射 面都能看到十字像。用面都能看到十字像。用“減半減半”調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 法法調(diào)節(jié)載物臺(tái)下的調(diào)平螺絲和望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)載物臺(tái)下的調(diào)平螺絲和望遠(yuǎn)鏡 高低調(diào)節(jié)螺絲，達(dá)到從雙面鏡的兩個(gè)高低調(diào)節(jié)螺絲，達(dá)到從雙面鏡的兩個(gè) 反射面反射回來(lái)的十字像都與分劃板反射面反射回來(lái)的十字像都與分劃板 的上十字線重合。的上十字線重合。 每次讓十字像向分劃板上十字每

8、次讓十字像向分劃板上十字 線靠近一半，轉(zhuǎn)過(guò)線靠近一半，轉(zhuǎn)過(guò)180180后，再后，再 靠近一半。對(duì)于每一個(gè)反射面靠近一半。對(duì)于每一個(gè)反射面 的每一次調(diào)節(jié)都必須是：載物的每一次調(diào)節(jié)都必須是：載物 臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡各調(diào)一半。如此反臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡各調(diào)一半。如此反 復(fù)調(diào)節(jié)，可較快的使十字像與復(fù)調(diào)節(jié)，可較快的使十字像與 分劃板上十字線重合。分劃板上十字線重合。 分分 劃劃 板板 a a a/2a/2 分分 劃劃 板板 亮十字亮十字 十字像十字像 調(diào)節(jié)載物臺(tái)平面與分光計(jì)主軸垂直 將雙面鏡轉(zhuǎn)到與載物臺(tái) 刻線垂直的方向 (如右 圖),然后調(diào)節(jié)載物臺(tái)的 水平螺釘C,使綠色十字 像與調(diào)節(jié)用叉絲完全重 合 調(diào)節(jié)狹縫對(duì)平行光管的物鏡聚焦 松開鎖緊螺釘,伸縮狹縫套筒,直到從望遠(yuǎn) 鏡中看到的狹縫像最清晰且與叉絲無(wú)視差 為