分光計習(xí)題及數(shù)據(jù)處理

1、分光計的調(diào)整和使用填空題：1 .分光計是一種精密測量角度和分光的儀器。它的基本組成包括望遠(yuǎn)鏡，平行光管、底座、度盤和載物臺。2. 分光計調(diào)整要達(dá)到三個要求： 望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)； 平行光管出射平行光； 平行光管和望遠(yuǎn)鏡的光軸應(yīng)與分光計中心軸垂直。3. 用分光計測量三棱鏡的頂角的方法有自準(zhǔn)法和反射法兩種。簡答題：1. 在分光計實驗中，怎樣判定望遠(yuǎn)鏡適合觀察平行光？如何調(diào)整？答：從望遠(yuǎn)鏡中能同時清晰看到分劃板十字準(zhǔn)線和綠色反射像且無視差。對望遠(yuǎn)鏡的目鏡和物鏡進行調(diào)焦，其中物鏡調(diào)焦用“自準(zhǔn)直法”進行。2. 在分光計實驗中，怎樣判定望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心軸垂直？如何調(diào)整？答：分別從小平面鏡兩反射面反射

2、回來的兩反射像，均與分光板的調(diào)整用準(zhǔn)線（分劃板上方的十字叉線）重合。在望遠(yuǎn)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。3. 在分光計實驗中，怎樣判定平行光管出射平行光？如何調(diào)整？答：從望遠(yuǎn)鏡里可清晰看到平行光管狹縫的像呈現(xiàn)在分劃板上且無視差。望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)平行光管（注意：這一步及后面操作絕對不能動望遠(yuǎn)鏡的仰角調(diào)節(jié)螺絲以及物鏡和目鏡的焦距），從望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡清晰看到狹縫的像（一條明亮的細(xì)線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時望遠(yuǎn)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. 在分光計實驗中，怎樣判定平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線并

3、與分光計中心軸垂直？如何調(diào)整？答：從望遠(yuǎn)鏡看到的狹縫像與分光板上的豎直準(zhǔn)線重合，狹縫像轉(zhuǎn)90o后又能與中心水平準(zhǔn)線重合。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)平行光管（或望遠(yuǎn)鏡）的水平擺向調(diào)節(jié)螺絲，使狹縫細(xì)線像與十字豎線重合，然后轉(zhuǎn)動狹縫90o，調(diào)節(jié)平行光管的仰角螺絲，使狹縫細(xì)線像與中心水平線重合。這時平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線，也就與分光計中心軸垂直。5. 調(diào)節(jié)分光計時所使用的雙平面反射鏡起了什麼作用？能否用三棱鏡代替平面鏡來調(diào)整望遠(yuǎn)鏡？答：第一問：(1)使望遠(yuǎn)鏡對平行光聚焦；(2)使望遠(yuǎn)鏡光軸垂直儀器主軸(這一點可用反證法加以證明)；第二問：不能用三棱鏡來調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，由立體解析幾何的原理可以推出： 其中

4、q為載物臺平面法線與儀器主軸的夾角，a+p/2為望遠(yuǎn)鏡光軸與儀器主軸的夾角，b為棱鏡的頂角。所以對應(yīng)每一個q都可以找到相應(yīng)的a角，這樣就無法將望遠(yuǎn)鏡光軸與儀器主軸調(diào)節(jié)為垂直了.分光計調(diào)整和使用實驗數(shù)據(jù)處理儀器：JJY型分光計，三棱鏡，低壓汞燈1用分光計測棱鏡玻璃的折射率數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù): 此表格中數(shù)據(jù)全部把分轉(zhuǎn)換成了度三棱鏡位置AC面AB面測量方法游標(biāo)1讀數(shù)q1游標(biāo)2讀數(shù)q2游標(biāo)1讀數(shù)游標(biāo)2讀數(shù)反射法測頂角341.41161.33461.41281.43自準(zhǔn)法測頂角148.26328.30268.30448.27測最小偏向角偏角轉(zhuǎn)折處對準(zhǔn)狹縫像q1q2273.1393.21324.16144.16*當(dāng)轉(zhuǎn)動游標(biāo)讀數(shù)時,越過刻度盤的0刻線的小角度上應(yīng)加3600*當(dāng)出現(xiàn),時,計算時取絕對值相加數(shù)據(jù)處理: = min = =計算棱鏡材料的折射率及其不確定度： = =0.0002909=0.0002996實驗結(jié)果: n =1.64787 2 測量最小偏向角做棱鏡玻璃的色散曲線光的顏色及波長(nm)游標(biāo)q1游標(biāo)q2游標(biāo)游標(biāo)min =黃579.1=1.6154黃577.01.6158綠546.11.6189青491.61.6264藍(lán)紫435.81.6371紫404.71.645