分光鏡的使用

1、用分光計測棱鏡玻璃的折射率1、使學(xué)生了解分光計的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)會調(diào)節(jié)和使用分光計的方法。2、使學(xué)生掌握測量棱鏡頂角和最小偏向角的方法。3、用最小偏向角法計算棱鏡玻璃的折射率。1、分光計的調(diào)節(jié) 2、最小偏向角的測量講授、討論、實驗演示相結(jié)合4個學(xué)時、刖言分光計是一種精確測量光線偏轉(zhuǎn)角度的光學(xué)儀器，常用來測量廣波的波長、棱鏡的色散率等。分光計比較精密，調(diào)整部件較多，是一種具有代表性的基本光學(xué)儀器,熟練掌握分光計的調(diào)整和使用，對一般光學(xué)儀器具有普遍的參考和指導(dǎo)作用。折射率是介質(zhì)材料光學(xué)性質(zhì)的重要參量， 測量的方法也很多，本實驗通過測量三棱鏡的頂角和最小偏向角來求出棱鏡玻璃的折射率。、實驗儀器JJY型

2、分光計，220V變壓器，手持照明放大鏡，雙面鏡、 燈及電源。三棱鏡、低壓汞三、實驗原理三棱鏡是分光儀器中的色散元件，其主截面是等腰三角形，如圖1所示，光線以入射角ii投射到棱鏡AB面上，經(jīng)棱鏡兩次折射后，以i2角從AC面射出，出射光線與入射光線的夾角 稱為偏向角。的大小隨入射角i1而改變?？梢宰C明，當(dāng)11 i2時，偏向角為極小值min圖1光線在三棱鏡中的折射稱為棱鏡的最小偏向角。它與棱鏡的頂角 A和折射率n之間有如下關(guān)系:A_r minsinn2.Asin 2四、實驗內(nèi)容及步驟1、調(diào)節(jié)分光計(1)調(diào)節(jié)的要求“三垂直”是分光計的調(diào)節(jié)要達到“三垂直”的幾何要求和“三聚焦”的物理要求。“三聚指載物臺

3、平面、望遠鏡的主光軸、平行光管的主光軸必須與分光計主軸垂直。焦”是指叉絲對目鏡聚焦，即在目鏡中能看到清晰的叉絲的像；望遠鏡對無窮遠聚焦即平面鏡返回清晰的綠十字的像；狹縫對平行光管物鏡聚焦，即在望遠鏡中看到清晰的狹縫像。(2)調(diào)節(jié)的步驟 參照圖2,簡要的介紹分光計的基本構(gòu)造以及各部件的功能和調(diào)節(jié)方法。 目測粗調(diào)“三垂直”。調(diào)叉絲對目鏡聚焦。打開電源，讓照明小燈照亮望遠鏡視場。旋轉(zhuǎn)目鏡同時眼睛從目鏡中觀察，直至看到叉絲變清晰，此時叉絲正好位于目鏡的焊寶 塑甜 別腹®a 藪罰& 平衍比宮jsii；啊J霍豈r悸舉R 外蘭I圖2分光計焦平面上。入射光波長:546.1nm分光計分度值：1

4、' 調(diào)望遠鏡對無窮遠聚焦。調(diào)載物臺平面與分光計主軸垂直。狹縫對平行光管的物鏡聚焦。 調(diào)望遠鏡的主光軸與分光計主軸垂直。調(diào)平行光管主光軸與分光計主軸垂直。2、調(diào)節(jié)三棱鏡的兩個光學(xué)面平行于分光計主軸將三棱鏡放置于載物臺上，使其每一個角對準一個調(diào)平螺釘，并使其非光學(xué)面對準平行光管。采用“二分法”反復(fù)調(diào)節(jié)，直至 AB、AC兩面返回的綠十字像與調(diào)節(jié)用的叉絲重合，此時棱鏡的兩光學(xué)面就平行于分光計主軸。3、用自準法測三棱鏡的頂角。4、測量三棱鏡的最小偏向角min五、數(shù)據(jù)表格及數(shù)據(jù)處理1,2、3,4、舫1h.i且1t,bl出射 療&2ur2Q143/.121 43 -201 44/.2141/

5、12142'.1201'44?人射疔位.1.131/.1_ 1石心tr.1.1_ 124U 31/.I.13<J.33/,133.50?毀翦一効93343?3?.48.33.49.H丈取，陽50,33.43.3裁3氷恥3裁Cb實驗結(jié)果計算(1) 三棱鏡的頂角A 6038049(2) 最小偏向角' min(3)棱鏡玻璃的折射率1 A1n sin(一min A)/sin sin (38049' 600)/sin 3002 22n 1.512(4)不確定度的計算求Ua三棱鏡的頂角直接取60°，因此只要取A的B類不確定度分量，所以UA1Ub73yi求u

6、. minUaS imin( min(i) "min)2/(5 4)0.451Ub -r 0.5873u-.Ju a2 Ub20.0002radmin' 廠A求UnUn I=1 A . minA222 min A . 2-cscJ(sinCSC) U A cosU22Y22 /2min0.001結(jié)果表達式n n Un 1.512 0.001六、注意事項1、在實驗中，拿放光學(xué)器件時，要輕拿輕放，注意不要用手接觸光學(xué)面。2、在轉(zhuǎn)動望遠鏡時，不要直接轉(zhuǎn)鏡筒，而是轉(zhuǎn)動望遠鏡下面的支架。3、在測量偏轉(zhuǎn)角度時，一定要固定度盤和望遠鏡，讓它們儀器轉(zhuǎn)動。七、教學(xué)后記1、本實驗操作步驟很多，操作難度較大，一定要注意邊講