分光計的調(diào)整與三棱鏡頂角的測量示范報告

1、分光計的調(diào)整與三棱鏡頂角的測量示范報告【實驗?zāi)康摹?、了解分光計的結(jié)構(gòu)和各個組成部分的作用；2、學(xué)習(xí)分光計調(diào)節(jié)的要求和調(diào)節(jié)方法；3、測量三棱鏡頂角【實驗儀器】1分光計：（型號：JJY-n型），最小刻度1'；2、 鈉燈：（型號： GY-5 ）；3、三棱鏡棱角:60o±5'（材料：重火石玻璃， nD = 1.6475）;4、雙面反射鏡，變壓器 （6.3V/220V）【實驗原理】（ 1 ）分光計調(diào)整總要求： 望遠鏡和平行光管的光軸共線并與分光計中心軸垂直 。 分要求：有三個如下：1望遠鏡調(diào)焦到無窮遠（接收平行光） 、其光軸與分光計中心軸 垂直調(diào)整方法： 對望遠鏡的目鏡進行調(diào)

2、焦， 從望遠鏡中能清晰看到分劃板十字準 線 對望遠鏡的物鏡進行調(diào)焦，用“自準直法”進行，從望遠鏡中能 清晰看到綠“ + ”字像、且無視差。 分別從望遠鏡看到從小鏡兩反射面反射回來的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。 在望遠鏡能接收平行光的基礎(chǔ)上，根據(jù)反射定律，應(yīng)用“各半調(diào) 節(jié)法”進行調(diào)整。2載物臺垂直儀器主軸調(diào)整方法：將雙面鏡旋轉(zhuǎn) 90 °，同時旋轉(zhuǎn)載物臺 90 ° ，調(diào)節(jié)一個螺絲，分別 從望遠鏡看到從雙面鏡兩反射面反射回來的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。3 平行光管出射平行光 ；調(diào)整方法： 從望遠

3、鏡里看到平行光管狹縫清晰像呈現(xiàn)在分劃板上且無視差。 望遠鏡對準平行光管（注意：這一步及后面操作絕對不能動望遠鏡 的仰角調(diào)節(jié)螺絲以及物鏡和目鏡的焦距） ，從望遠鏡觀察平行光管 狹縫的像，調(diào)節(jié)平行光管透鏡的焦距，使從望遠鏡清晰看到狹縫的 像（一條明亮的細線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時望遠鏡接收到的 是平行光，也就是說，平行光管出射的是平行光。4平行光管光軸與望遠鏡光軸共線并與分光計中心軸垂直 調(diào)整方法：望遠鏡看狹縫像與分光板豎直準線重合， 狹縫像轉(zhuǎn) 90o 后又能與中心水平準線重合。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)平行光管（或望遠鏡）的水平擺向調(diào)節(jié)螺絲，使狹縫細線像與十字豎線重合，然后轉(zhuǎn)動狹縫90o,調(diào)節(jié)平行

4、光管的仰角螺絲，使狹縫細線像與中心水平線重合。這時平行光管光軸與望遠鏡光軸共線，也就與分光計中心軸垂直（2）三棱鏡的頂角的測量1方法：反射法測量。2原理：如下圖所示：(_)2用反射法測定棱鏡的頂角一束平行光由頂角方向射入，在兩光學(xué)面上分成兩束反射光。測出兩束反射光線之間的夾角©，貝V可得到頂角 A為A= 23方法：實驗時，將待測棱鏡放在分光計載物小平臺上，使棱鏡的折射棱正對平行光管，并接近載物臺的中心位置，如圖4-26-2所示。調(diào)節(jié)載物臺面平面與分光計主軸垂直，旋緊7、25,鎖緊載物臺和游標盤，緩慢轉(zhuǎn)動望遠鏡，用望遠鏡尋找經(jīng)過棱鏡兩反射面 反射回來的狹縫像，使狹縫像與分劃板中心豎線重

5、合。記錄下望遠鏡所處位置分別為I和H時的兩刻度盤讀數(shù)左、左和右、右，則望遠鏡分別處于I和口位置時光軸的夾角為：左左右 右4重復(fù)測量五次，按（4-26-1）式求出頂角A，計算其測量不確定度。4讀數(shù)時超過0點處理：轉(zhuǎn)動望遠鏡時，如果越過了刻度0點，則應(yīng)按下式計算望遠鏡轉(zhuǎn)過的角度=3600 |2、實驗步驟：（寫出實驗操作過程中的有效步驟）1將雙面鏡放在載物臺上；三個螺釘高度分別為“h”2望遠鏡調(diào)焦到無窮遠（接收平行光）3望遠鏡光軸與分光計中心軸垂直（自準法）4望遠鏡和平行光管的光軸共線并與分光計中心軸垂直3、注意事項：（主要）。1不要用手摸三棱鏡棱角、雙面反射鏡鏡面2讀數(shù)時每半小格在游標盤上分成 3

6、0等份；超過0°時要加360°3計算時借位為604鈉燈開啟后直至結(jié)束（中途不要關(guān)閉）再關(guān)閉。四、數(shù)據(jù)記錄與處理（計算結(jié)果有誤，數(shù)據(jù)僅供格式參考）數(shù)據(jù)表格測量序號12345窗口示數(shù)左右左右左右左右左右望 遠 鏡 位置K=153 12'23312'55 32'235 08'48 28'228 30'48 20'228 16'57 05'237 06'K=-1293 01'113 02'295 30'115 02'288 17'108 21'288 01

7、'108 03'297 10'117 12'12011'120 10'120 03'120 06'120 11'120 19'120 19'120 13'119 55'119 54'偏心誤差修正12011'120 05'120 15'120 16'119 55'最佳值A(chǔ)類不確定度B類不確定度總不確定度結(jié)果120 08'09'02'09'120 08' 09'最佳值不確定度結(jié)果相對不確定度百分差60

8、 04'05'60 04' 05'0.14%0.11%使用公式反射光夾角角度測量公式:左右 右偏心誤差的修正頂角計算：2處理過程：1計算反射光的夾角儀器精度:儀01'1左1左1左360 +53 12' 293 01'120 11'佑1右1右233 12' 113 02'12C10'1右1左1左2，如21左201'202'11 _1左1右120 11' 12010'120 11'221 221 左21右1202'2 02'202'120 11&#

9、39; 02'1）同樣的方法計算得到兒52120 16'3120 15'4120 16'5119 55'（要寫出來的）亠120 11' 120 05' 120 15' 120 16' 119 55'120 08'n5ASx(12011' 120 08')2(120 05' 120 08')2 (12015' 12008')2 (12016' 120 08')2(119 55' 120 08')總,A B 、09'2 02'209'120 08' 09'2計算頂角叱 60 04'哎05'結(jié)果表示:60 04' 05'Er相對不確定度:100%05'60 04'100% 0.14%本次實驗三棱鏡頂角參考值0 60 00'（注意每組可能不一樣的）百分差:EP100%060 04' 60 00'60 00'100% 0.11%顯然：Er Ep,說明實驗結(jié)果在本方法測量