分光儀的調(diào)整、反射法測三棱鏡頂角及最小偏向法測三棱鏡折射率

1、基礎(chǔ)物理基礎(chǔ)物理實驗研究性報告分 光儀 的調(diào)整 、 反 射 法 測 量 三 棱 鏡 的 頂 角及最小偏向角法測量三棱鏡折射率第一作者 ：學(xué)號 ：第二作者 ：學(xué)號 ：所在院系 ：孔祥鑫 11011041 孫文波 11011031 材料科學(xué)與工程學(xué)院 基礎(chǔ)物理實驗研究性報告摘要本文以“分光儀的調(diào)整、反射法測量三棱鏡頂角及最小偏向法測量三棱鏡折射率”為主要內(nèi)容，依次介紹了實驗原理、實驗儀器、實驗步驟，隨后進行了數(shù)據(jù)處理及誤差分析，并進行了誤差的定量分析，同時還給出了調(diào)節(jié)分光儀調(diào)節(jié)的技巧與經(jīng)驗，也對實驗提出了一些改進意見，最后寫了自己的體會和收獲。關(guān)鍵詞：分光儀，三棱鏡，頂角，折射率，誤差分析目錄摘要

2、I目錄II一、實驗原理11.1分光儀的調(diào)整11.1.1分光儀的結(jié)構(gòu)11.1.2分光儀的調(diào)節(jié)原理及方法21.2反射法測量三棱鏡頂角51.2.1三棱鏡的調(diào)整51.2.2反射法測量三棱鏡頂角的測量原理61.3最小偏向角法測量三棱鏡折射率6二、實驗儀器7三、實驗步驟73.1分光儀的調(diào)整73.2三棱鏡頂角的測量83.3最小偏向角法測量棱鏡折射率8四、實驗數(shù)據(jù)處理94.1反射法測三棱鏡頂角94.1.1原始數(shù)據(jù)處理94.1.2不確定度計算94.2最小偏向法測量棱鏡折射率104.2.1原始數(shù)據(jù)處理104.2.1不確定度計算11五、誤差分析115.1誤差來源分析115.2探究平行光管的光是否垂直磨砂面BC射入對

3、反射法測三棱鏡頂角實驗結(jié)果的影響125.3三棱鏡頂角及三棱鏡折射率誤差定量分析13六、注意事項15七、分光儀調(diào)節(jié)技巧與經(jīng)驗15八、實驗儀器改進建議16方案一 利用激光進行輔助調(diào)節(jié)16方案二 利用水準(zhǔn)儀進行輔助調(diào)節(jié)16九、實驗感想與收獲17參考文獻18原始數(shù)據(jù)記錄紙19II一、實驗原理1.1分光儀的調(diào)整1.1.1分光儀的結(jié)構(gòu)圖1-1 JJY型分光儀1一狹縫套筒;2一狹縫套簡鎖緊螺釘;3一平行光管;4一制動架;5一載物臺;6一載物臺調(diào)平螺釘;7一載物臺與游標(biāo)盤聯(lián)結(jié)螺釘;8一望遠鏡;9一望遠鏡鎖緊螺釘;10一阿貝式自準(zhǔn)直目鏡; 11一目鏡視度調(diào)節(jié)手輪;12一望遠鏡光軸俯仰調(diào)節(jié)螺釘;13一望遠鏡光軸水

4、平凋節(jié)螺釘;14一支臂; 15一望遠鏡微調(diào)螺釘;16一望遠鏡與度盤聯(lián)結(jié)螺釘;17一望遠鏡固緊螺釘（位于圖后與螺釘16對稱位置）;18一制動架(一);19一底座;20一轉(zhuǎn)座;21一度盤;22一游標(biāo)盤;23一立柱;24一游標(biāo)盤微調(diào)螺釘;25一游標(biāo)盤固緊螺釘;26一平行光管光軸水平調(diào)節(jié)螺釘;27一平行光管光軸俯仰調(diào)節(jié)螺釘;28一狹縫寬度調(diào)節(jié)螺釘(1)三角底座在一角底座中心，裝有一垂直的固定軸，望遠鏡、主刻度圓盤、游標(biāo)刻度圓盤都可繞它旋轉(zhuǎn)，這一固定軸稱分光儀主軸。(2)刻度固盤圓盤上刻有角度數(shù)值的稱為主刻度盤，在其內(nèi)側(cè)有一游標(biāo)盤，在游標(biāo)盤上相對 180處刻有兩個游標(biāo)。主刻度盤和游標(biāo)刻度盤都垂直于儀器主

5、軸，并可繞主軸轉(zhuǎn)動。讀數(shù)系統(tǒng)由主刻度盤和游標(biāo)盤（角游標(biāo)）組成 ，沿度盤一周刻有360個大格，每格 1，每大格又分成兩小格，所以每小格為 30。主刻度盤內(nèi)側(cè)有一游標(biāo)盤。主刻度盤可以和望遠鏡一起轉(zhuǎn)動，游標(biāo)盤可以和載物臺一起轉(zhuǎn)動，游標(biāo)盤在它的對徑方向有兩個游標(biāo)刻度，游標(biāo)刻度的 30 個小格對應(yīng)主刻度盤刻度的 29 個小格，所以這一讀數(shù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度為 1。它的讀數(shù)原理與游標(biāo)卡尺完全相同。(3)載物平臺載物平臺用來放置光學(xué)元件，如棱鏡、光柵等，在其下方有載物臺調(diào)平螺釘3 只，以調(diào)節(jié)平臺傾斜度（見圖 1 中的 6）。用螺釘 7 可調(diào)節(jié)載物平臺的高度，當(dāng)固緊時平臺與游標(biāo)刻度盤固聯(lián)。固緊螺釘25，可使游標(biāo)盤與

6、主軸固聯(lián)；擰動螺絲24，可使載物臺與游標(biāo)盤一起微動。 (4)自準(zhǔn)直望遠鏡圖1-2 自準(zhǔn)直望遠鏡自準(zhǔn)直望遠鏡的結(jié)構(gòu)如圖1-2 所示。它由目鏡、全反射棱鏡、叉絲分劃板及物鏡組成。目鏡裝在6處，全反射棱鏡和叉絲分劃板裝中間套筒內(nèi)，物鏡裝在 2處。叉絲分劃板上刻有雙十字叉絲和透光小十字刻線，并且與上叉絲與小十字刻線對稱于中心叉絲，全反射棱鏡緊貼其上。開啟光源4時，光線經(jīng)全反射棱鏡照亮小十字刻線。當(dāng)小十字刻線平面處在物鏡的焦平面上時，從刻線發(fā)出的光線經(jīng)物鏡成平行光。如果有一平面鏡將這個平行光反射回來，再經(jīng)物鏡，必成像于焦平面上，于是從目鏡中可以同時看到叉絲和小十字刻線的反射像，并且無視差，如果望遠鏡光軸

7、垂直于平面反射鏡，反射像將與上叉絲重合。這種調(diào)節(jié)望遠鏡使之適于觀察平行光的方法稱為自準(zhǔn)直法，這種望遠鏡稱為自準(zhǔn)直望遠鏡。 (5)平行光管平行光管與底座固聯(lián)，靠近儀器主軸的一端裝有平行光管的物鏡，另一端裝有可調(diào)狹縫套筒，前后移動套管，使狹縫處在物鏡的焦平面上，于是由狹縫產(chǎn)生的光通過物鏡后成平行光。1.1.2分光儀的調(diào)節(jié)原理及方法分光儀常用于測量人射光與出射光之間的角度，為了能夠準(zhǔn)確測得此角度，必須滿足兩個條件：入射光與出射光(如反射光、折射光等)均為平行光；入射光與出射光都與刻度盤平面平行。為此須對分光儀進行調(diào)整：使平行光管發(fā)出平行光，其光軸垂直于儀器主軸(即平行于刻度盤平面);使望遠鏡接收平行

8、光，其光軸垂直于儀器主軸；須調(diào)整載物平臺，使其上旋轉(zhuǎn)的分光元件的光學(xué)平面平行于儀器主軸。下面介紹調(diào)整方法。(1)粗調(diào)調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)螺釘(見圖1-1之13)，使望遠鏡居支架中央，并目測調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰螺釘(見圖1-1之12)，使光軸大致與主軸垂直，調(diào)節(jié)載物平臺下方3只螺釘外伸部分等長，使平臺平面大致與主軸垂直。這些粗調(diào)對于望遠鏡光軸的順利調(diào)整至關(guān)重要。1一上叉絲;2一中心叉絲;3一透光十字刻線;4一綠色背景;5一十字刻線的反射像(綠色) 圖1-3 叉絲分劃板和十字刻線的反射像(2)調(diào)整望遠鏡1)望遠鏡調(diào)焦于無窮遠調(diào)節(jié)要求：根據(jù)自準(zhǔn)直原理，當(dāng)叉絲位于物鏡焦平面時，叉絲與小十字刻線的反射像共面，即綠十字

9、與叉絲無視差，此時望遠鏡只接受平行光，或稱望遠鏡調(diào)焦于無窮遠。調(diào)節(jié)方法：在載物平臺上(見圖1-4)放置平面反射鏡，構(gòu)成如圖1-2所示自準(zhǔn)直光路。開啟內(nèi)藏照明光泡，照明透光小十字形刻線。調(diào)節(jié)目鏡A（轉(zhuǎn)動目鏡筒手輪A，筒壁螺紋結(jié)構(gòu)使A筒在B筒內(nèi)前后移動），改變目鏡與叉絲分劃板間的距離，直至看清分劃板上的雙十字形叉絲。旋轉(zhuǎn)載物臺，改變平面反射鏡沿水平方向的方位，若平面反射鏡大的鏡面在俯仰方向上已大致垂直于望遠鏡光軸，則在選擇載物臺的過程中，總可以在某一位置，通過目鏡看到一個綠色十字，如看不到則應(yīng)視情況調(diào)節(jié)望遠鏡下方的俯仰螺釘或載物臺下方的b（或c）螺釘，再一次粗調(diào)望遠鏡光軸大致與平面反射鏡的鏡面垂直

10、。前后伸縮叉絲分劃板套筒B，改變叉絲與物鏡之間的距離，直到在目鏡中清晰無視差地看到一個明亮的綠色小十字為止(見圖1-3(a)。圖1-4 平面鏡的放置2)調(diào)整望遠鏡光軸與儀器主軸垂直調(diào)整原理：若望遠鏡光軸垂直于平面反射鏡鏡面，且平面鏡鏡面平行于儀器主軸，則望遠鏡光軸必垂直于儀器主軸。此時若將載物臺繞儀器主軸轉(zhuǎn)180，使平面鏡的另一面對準(zhǔn)望遠鏡，望遠鏡仍將垂直于平面鏡。若望遠鏡光軸開始時垂直于平面鏡，但不垂直于主軸，亦即平面鏡鏡面不平行于主軸，則將平面鏡反轉(zhuǎn)180后，望遠鏡光軸不再垂直于平面鏡鏡面。當(dāng)望遠鏡光軸垂直于平面鏡鏡面時，反射像綠十字與上叉絲重合。若同時有平面鏡鏡面平行于儀器主軸，則平面鏡

11、反轉(zhuǎn)180后，仍有望遠鏡光軸與平面鏡垂直，綠十字仍與上叉絲重合。此時必有望遠鏡光軸垂直于主軸。若平面鏡鏡面不平行于儀器主軸，則平面鏡反轉(zhuǎn)180后，仍有望遠鏡光軸與平面鏡垂直，綠十字仍與上叉絲重合。此時必有望遠鏡光軸垂直于主軸。若平面鏡鏡面不平行于儀器主軸，則平面鏡反轉(zhuǎn)180后，綠十字與上叉絲將不再重合。圖1-5 半調(diào)法調(diào)整方法：在望遠鏡調(diào)焦于無窮遠的基礎(chǔ)上，觀察綠色小十字，一般它會偏離上叉絲，調(diào)節(jié)載物臺調(diào)平螺釘b或c，使綠色小十字向上叉絲移近1/2的偏離距離，再調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘，使綠色小十字與上叉絲重合(見圖1-5)，這時，望遠鏡光軸與平面鏡鏡面垂直。將平面鏡反轉(zhuǎn)180，重復(fù)調(diào)節(jié)載物臺調(diào)

12、平螺釘b或c，并調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘，使綠色小十字各自消除1/2與上叉絲的偏離量，再次使望遠鏡光軸與平面鏡鏡面垂直。如此重復(fù)幾次，直至平面鏡繞主軸旋轉(zhuǎn)180，綠色小十字始終都落在上叉絲中心為止。這種方法被稱為半調(diào)法。（3）平行光管的調(diào)整1)使平行光管產(chǎn)生平行光當(dāng)被光所照明的狹縫剛好位于透鏡的焦平面上時，平行光管出射平行光。調(diào)整方法：將已調(diào)節(jié)好的望遠鏡對準(zhǔn)平行光管，擰動狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪，打開狹縫，松開狹縫套筒鎖緊螺釘，前后移動狹縫套筒，當(dāng)在已調(diào)焦無窮遠的望遠鏡目鏡中無視差地看到邊緣清晰的狹縫像時，平行光管即發(fā)出平行光。2)調(diào)平行光管光軸與儀器主軸垂直望遠鏡光軸已垂直主軸，若平行光管與其共軸，則

13、平行光管光軸同樣垂直主軸。調(diào)整方法：旋轉(zhuǎn)玩觀景至觀察到狹縫像，調(diào)整平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘，使狹縫像的中點與中心叉絲重合（中心叉絲與狹縫中點都可視為望遠鏡與平行光管光軸所垂直通過的地方）；或?qū)ⅹM縫橫放，調(diào)平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘至狹縫的固定邊與中心叉絲重合。1.2反射法測量三棱鏡頂角1.2.1三棱鏡的調(diào)整1)調(diào)整要求欲測只棱鏡頂角,必須使忘遠鏡的光軸旋轉(zhuǎn)平面垂直于待測頂角A的兩光學(xué)平面AB面和AC面（見圖1-6），即望遠鏡分別對準(zhǔn)AB面和AC面時均應(yīng)有綠十字與上叉絲重合。2)三棱鏡的放置圖1-6 三棱鏡放置方法如圖1-6，按逆時針方向稱三棱鏡的三個頂角為A、B、C，AB、AC構(gòu)成待測頂角A的光學(xué)面，B

14、C為磨砂面。放置時，令三棱鏡的AB(BC,AC)邊平行于載物臺上的經(jīng)線Oa（Ob、Oc）。這樣一來，在調(diào)節(jié)Oa（Oc）線下的調(diào)平螺釘a(c)時，整個棱鏡將以bc（ba）為軸轉(zhuǎn)動，由于AB(AC)面與bc(ba)垂直，故不會影響AB(AC)面與儀器主軸的相對關(guān)系。3) 調(diào)三棱鏡的AB面和AC面與望遠鏡光軸垂直此調(diào)整在已調(diào)好望遠境的基礎(chǔ)上進行。先用自準(zhǔn)直法調(diào)AB面與望遠鏡光軸垂直（即A月面與儀器主軸平行），如不垂直，可調(diào)節(jié)調(diào)平螺釘b或c；再轉(zhuǎn)動載物平臺將AC面轉(zhuǎn)向望遠鏡。此時可且只可調(diào)節(jié)調(diào)平螺釘a使AC面與望遠鏡光軸垂直，因為調(diào)a不會破壞已調(diào)好的AB面與望遠鏡光軸的垂直關(guān)系。1.2.2反射法測量三

15、棱鏡頂角的測量原理圖1-7 三棱鏡頂角應(yīng)靠近主軸中心反射法測頂角須使入射平行光經(jīng)AB、AC面反射后能通過望遠鏡，而望遠鏡是繞主軸旋轉(zhuǎn)的，所以AB和AC面的反射平行光必須通過主軸才能進入 望遠鏡。如果主軸中心遠離頂角A，AB、AC面的反射光不能通過主軸，從而也就不能通過望遠鏡；只有如圖1-7所示，頂角A 處于主軸中心O附近時，AB、AC面的反射光才能進入望遠鏡。所以測量頂角時，應(yīng)盡量將頂角A平移靠主軸中心處。測量原理：旋轉(zhuǎn)載物臺至三棱鏡頂角 A 對準(zhǔn)平行光管，使部分平行光由 AB 面反射；另一部分平行光由AC面反射。當(dāng)望遠鏡在位置觀察到AB面反射的狹縫像，在位置觀察到AC面反射的狹縫像時，望遠鏡

16、轉(zhuǎn)過了角度 ，由圖1-7可知:=A+i1+i2又因為A=i1+i2故有A=21.3最小偏向角法測量三棱鏡折射率如圖1-8所示，單色平行光束人射到三棱鏡AB面，經(jīng)折射后由AC面出射，出射光線與人射光線的夾角稱為偏向角。圖1-8 最小偏向角發(fā)測量棱鏡折射率沿主截面入射的光線DE在界面AB上發(fā)生第一次折射，由折射定律有sini1=n1sini2折射光線EF入射到界面AC上發(fā)生第二次折射，同理有 n1sini2=sini1 (1)設(shè)三棱鏡頂角為A，由EOF和EPF可知 A=i2+i2 (2)=i1-i2+i1-i2=i1+i1-i2+i2 =i1+i1-A (3)可見對頂角一定的棱鏡而言，偏向角隨入射

17、角i1而變；對某一個i1值，偏向角有最小值min，稱為最小偏向角。由最小偏向角條件ddi1=0可以證得 i1=i1 或 i2=i2 (4)將(4)式代入式(2)和式(3)，得 i2=A2， i1=12 min+A (5) 將上式代入式(1)，得n1=sinmin+A2sinA2二、實驗儀器分光儀、平面反射鏡、三棱鏡、鈉燈及電源三、實驗步驟3.1分光儀的調(diào)整調(diào)整要求：平面鏡反射回來的綠色十字與叉絲無視差。平面鏡正、反兩面反射回來的綠色十字均與上叉絲重合，且轉(zhuǎn)動平臺過程中綠色十字沿上叉絲移動。狹縫像.與叉絲無視差，且其中點與中心叉絲等高。具體調(diào)整方法詳見原理部分。3.2三棱鏡頂角的測量（1）調(diào)整三

18、棱鏡將三棱鏡放置于載物臺上，使帶測頂角 A 靠近中心，并使其一個光學(xué)面與載物臺上的某根徑線平行，用壓桿法固定好棱鏡。將望遠鏡對準(zhǔn)三棱鏡某光學(xué)平面，調(diào)節(jié)與另一光學(xué)平面平行的載物臺徑線下螺釘，使綠十字與上叉絲重合。同理再調(diào)整另一光學(xué)平面。（2）反射法測三棱鏡的頂角1)偏心差的消除在分光儀的生產(chǎn)過程中，分光儀的主刻度盤和游標(biāo)盤不可能完全同心，讀數(shù)時不可避免地將差生偏差，成為偏心差，這是儀器本身的系統(tǒng)誤差。消除系統(tǒng)誤差的辦法是采用對徑讀數(shù)法。設(shè)開始時，左邊游標(biāo)的讀數(shù)為1，右邊游標(biāo)的讀數(shù)為1，當(dāng)望遠鏡或載物臺轉(zhuǎn)過某一角度后，左邊游標(biāo)的讀數(shù)為2，右邊游標(biāo)的讀數(shù)為2，可以由左邊的讀數(shù)得其轉(zhuǎn)角1=2-1，由右

19、邊讀數(shù)得其轉(zhuǎn)角2=2-1，然后取其平均=121+2=122-1+2-1這就可以消除偏心差，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。2)減小主刻度盤不均勻所造成的系統(tǒng)誤差如果主刻度盤不均勻，測量時將產(chǎn)生一定的系統(tǒng)誤差。為了減少此系統(tǒng)誤差，需要在刻度盤的不同部位進行多次測量，然后取其平均值。測量方法：每次測量時應(yīng)改變初始值，即松開主刻度盤與望遠鏡的固緊螺釘（見圖1-1之16），單獨旋轉(zhuǎn)主刻度盤5060，測量次數(shù)不少于5次。注意：在推動望遠鏡時，應(yīng)推動望遠鏡支臂（見圖1-1之14），切勿直接推鏡筒，以免破壞望遠鏡與儀器主軸的垂直關(guān)系，造成角度測量的超差。3.3最小偏向角法測量棱鏡折射率旋轉(zhuǎn)載物平臺，使平行光沿圖1-8所示方

20、向人射三棱鏡的AB面，用望遠鏡在AC面觀察折射光線，之后沿某方向緩慢轉(zhuǎn)動平臺(改變?nèi)肷浣?，可看到譜線隨平臺轉(zhuǎn)動向一個方向移動，當(dāng)移到某個位置時突然向反方向折回，這一轉(zhuǎn)折位置郎該潛線的最小偏向位置。測量此位置處譜線與入射光線的夾角，此即最小偏向角min。四、實驗數(shù)據(jù)處理4.1反射法測三棱鏡頂角4.1.1原始數(shù)據(jù)處理i112213304415039210423039120.017224445644144818446120.067332613146920610268120.0334180520503005212049119.99252751495101551233511120.008其中=121+

21、2=122-1+2-1（其中第2、4組1與2、1與2在計算時互換位置）。當(dāng) 21或21時，應(yīng)將2-1或2-1調(diào)整為（360+1-2）或（360+1-2）。同時將分度制換算為角度制，則=i=15ik=120.017+120.067+120.033+119.992+120.0085 =120.0234所以 A=/2=60.01174.1.2不確定度計算A類不確定度：ua=i=15i-2/kk-1=0.01276其中k=5。B類不確定度：因為游標(biāo)的準(zhǔn)確度為1 ，所以其誤差限可認為是1。所以ub=11603=0.0096225所以由不確定度合成公式得A的不確定度為：u=ua2+ub2=0.01598因

22、為A=/2所以uA=12u=0.00799則AuA=60.0120.0084.2最小偏向法測量棱鏡折射率4.2.1原始數(shù)據(jù)處理i1122132811148827716971250.9252251127193025122350.892327414941222324432250.8334208182817259879650.82552404760451895795550.833其中=121+2=122-1+2-1（其中第2、4組1與2、1與2在計算時互換位置）。當(dāng) 21或2 A=12=142-1+2-14= 6= 5結(jié)果頂角A的表達式與(1)式相同, 可見(1)式的成立與平行入射光是否與BC 邊垂

23、直無關(guān)。所以用反射法測定三棱鏡的頂角的關(guān)鍵不在于如何使三棱鏡的頂角正對平行光管, 而只要把三棱鏡放置于載物臺中部, 使頂角A對著平行光管, 適當(dāng)調(diào)節(jié)頂角A 的取向, 使AB、AC兩面均能看到狹縫的反射像即可。圖5-25.3三棱鏡頂角及三棱鏡折射率誤差定量分析如圖5-3所示，平面BCD為刻度盤所在平面位置，由于載物臺的傾斜，設(shè)其傾斜角度為，使放在載物臺上的三棱鏡也傾斜角度，平面ACD為三棱鏡所在位置，由圖可得：SBCD=SACDcos (2)SBCD=12BCBDsin2 (3)SACD=12ACADsin1 (4)BD=ADcos1 (5)圖5-3BC=ACcos2 (6)由以上五式可得：co

24、s1cos2sin2=cossin1 (7)即：sin1=sin2coscos1cos2 (8)令2=1+2AB=BOtan=BDtan1 (9)BO=BDcos1 (10)由此可得tan1=cos1tan (11)同理可得tan2=cos2tan=cos2-1tan (12)代入得sin1=sin2cos11+tan211+tan22=sin2cos11+tan2cos211+tan2cos22-1 (13)其中012計算不難得到，當(dāng)1=2=22 時，dsin1d1=0 時，sin1取得最小值。當(dāng)1=0，2=2或1=2，2=0時，sin1取得最大值。(1)若取2=60，5時：由(13)，通過

25、計算可得：1的最大值為：59551的最小值為：5949由時可看出1的最小值比2小了11，絕對誤差遠大于分光儀的讀數(shù)誤差(分光計的讀數(shù)誤差為1，在測量偏向角與頂角時，因為有兩個以上的分光儀的角度讀數(shù)相減，因此運算后的分光計角度的最大絕對誤差為2)。進而測得的折射率也會存在誤差，若取三棱鏡頂角為5949到5955之間，則相應(yīng)的折射率誤差大約為0.0013到0.0028，可見如果三棱鏡調(diào)節(jié)不好使角大于5時即會產(chǎn)生很大的誤差。(2)若取2=60，2時：1的最大值為：59591的最小值為：5958通過上述計算可得，只要傾斜角度小于2，(一般來說，傾斜度大于2，人就能感覺出傾斜了) 1的最大值與最小值，和

26、2的誤差范圍約等于分光計讀數(shù)的誤差。也即可認為1=2。此時，相應(yīng)的折射率誤差大約為0.0003到0.0005，可見如果三棱鏡調(diào)節(jié)的好使角小于2時三棱鏡折射率會比較準(zhǔn)確，誤差較小。六、注意事項1、所有光學(xué)儀器的光學(xué)面均不能用手擦拭，應(yīng)該用鏡頭紙輕輕揩擦。三棱鏡、平面鏡應(yīng)妥善放置，以免損壞。2、分光儀是較精密的光學(xué)儀器，不允許在制動螺釘鎖緊時強行轉(zhuǎn)動望遠鏡或游標(biāo)盤等，也不要隨意擰動狹縫。3、在讀數(shù)前務(wù)必檢查分光儀的幾個制動螺釘是否鎖緊，以防讀數(shù)過程中，望遠鏡或游標(biāo)盤轉(zhuǎn)動，這樣取得的數(shù)據(jù)不可靠。4、測量中應(yīng)正確使用望遠鏡轉(zhuǎn)動的微調(diào)螺絲，以便提高工作效率和測量準(zhǔn)確度。使用微調(diào)螺釘時，應(yīng)保證相應(yīng)的制動螺

27、釘在松弛狀態(tài)。5、在游標(biāo)讀數(shù)過程中，由于望遠鏡可能位于任何方位，故處理數(shù)據(jù)時，應(yīng)注意望遠鏡轉(zhuǎn)動過程中是否過了刻度零點。6、讀數(shù)時，左、右游標(biāo)不要弄混。七、分光儀調(diào)節(jié)技巧與經(jīng)驗1.粗調(diào)工作一定要做好，因為粗調(diào)關(guān)系到后面的精調(diào)能否順利，如果粗調(diào)工作沒有做好，那么后面精調(diào)時會既費時又費力，有時候甚至根本調(diào)不好分光儀，所以粗調(diào)工作一定要做好。2.當(dāng)望遠鏡光軸已垂直于儀器轉(zhuǎn)軸，而平面鏡平面與儀器轉(zhuǎn)軸成角，則平面鏡兩個反射平面分別反射到望遠鏡中的亮十字必然對稱分布在重合位置的上下兩邊，因此，在這種情況下，只需調(diào)節(jié)載物臺傾斜度使之重合即可，而不必調(diào)望遠鏡傾斜度。3.當(dāng)平行平面鏡兩個反射面已經(jīng)平行于儀器轉(zhuǎn)軸，

28、而望遠鏡光軸不垂直于儀器轉(zhuǎn)軸，則平面鏡兩個反射面分別反射到望遠鏡中的亮十字必然位于正確重合位置的上方或者下方的同一側(cè)的相同位置處。因此在這種情況下，只需調(diào)望遠鏡傾斜度使之重合即可，而不必調(diào)載物臺傾斜度。4.正式實驗之前一定要將各個螺絲的功能搞清楚，這樣才能在實驗的時候有條不紊，不會手忙腳亂，如果事先沒有搞清楚各個螺絲的作用，則會對調(diào)節(jié)儀器造成很大的障礙，所以實驗前做好預(yù)習(xí)是很重要的。5.如果轉(zhuǎn)動載物臺使平面鏡的一面對準(zhǔn)望遠鏡，如看不到十字像，則可以轉(zhuǎn)動載物臺使望遠鏡對準(zhǔn)有十字像的一面，通過調(diào)節(jié)望遠鏡傾斜螺絲，使十字像處于視場的最上方，轉(zhuǎn)動載物臺在另一面尋找十字像，通常可以找到。如果找不到，則轉(zhuǎn)

29、動載物臺，使望遠鏡對準(zhǔn)有十字像的那一面，調(diào)節(jié)望遠鏡的傾斜螺絲，使十字像調(diào)至視場的最下方，轉(zhuǎn)動載物臺，將原來無反射十字像的鏡面對著望遠鏡，就可以找到十字像了。八、實驗儀器改進建議本實驗的難點，就是調(diào)整儀器比較困難。調(diào)節(jié)望遠鏡光軸、平行光管光軸與儀器主軸垂直都比較困難，我們試圖尋找一些簡單的方法使調(diào)節(jié)變得容易一些，經(jīng)過討論和查閱相關(guān)資料，我們確定如下兩種方案。方案一 利用激光進行輔助調(diào)節(jié)激光具有方向性好的特點，可以幫助我們調(diào)節(jié)望遠鏡的光路。在望遠鏡的鏡筒上方安裝一小型激光器配合瞄準(zhǔn)，作為幫助校準(zhǔn)之用。在激光器前放置一小孔，讓激光器通過小孔入射的平面鏡上，根據(jù)反射光點的位置利用半調(diào)法對望遠鏡俯仰和載物臺進行調(diào)節(jié)，使平面鏡