東北大學(xué)單色儀定標實驗詳細過程(共25頁)

1、 （1）實驗(shyn)準備中 首先是實驗報告中的記錄表格，那本書上并沒有給出完整表格，只給了一個表頭，我們畫表格的時候(sh hou)則要畫至少19行（推薦20行乃至21行會更好些），老師在檢查完實驗報告后說許多人的表格畫的不合格，大都是因為行數(shù)畫少了。 其次就是實驗前預(yù)習(xí)，老師講解的時候真的會提問的，不過(bgu)沒有扣分就是了。問的問題大致是六個，分別是： 1.單色儀的結(jié)構(gòu)原理 2.單色儀定標的原理 3.單色儀定標的意義 4.如何識別譜圖 5.單色儀鼓輪讀數(shù)怎么讀 6.顯微鏡的使用方法 前3個問題在書中都能找到，后三個問題稍后我會說明，這6個問題也就是整個實驗的核心內(nèi)容，弄懂了這6個問題

2、整個實驗操作就不會犯太大的錯誤。 進教室并將書包放好之后，老師會將實驗報告收上來，然后(rnhu)讓我們看一段幻燈片（自動播放的），同時她在那檢查(jinch)實驗報告，幻燈片的內(nèi)容就是上述的6個問題(wnt)的答案，所以萬一課前沒來得及預(yù)習(xí)，將幻燈片里的內(nèi)容記下來也可以?；脽羝Y(jié)束之后就是老師講解了，這里我們略過，直接看實驗過程吧。 （2）實驗開始啦 注：單色儀的兩狹縫寬度千萬不要調(diào)！ 光譜、讀數(shù)顯微鏡與單色儀 透鏡(tujng)和汞燈 以上就是(jish)我們實驗時用到的儀器。 首先(shuxin)打開汞燈，剛開始不要急著觀察，汞燈需要點亮一段時間才能達到最大亮度。 接著是調(diào)整(tiozh

3、ng)單色儀鼓輪的位置 注意(zh y)：單色儀的鼓輪是配有一個反射鏡的（讓我拿下去了），單色儀鼓輪上主尺的讀數(shù)是左大右?。ɡ蠋熆赡軙柕剑?，和讀數(shù)顯微鏡的主尺標示不一樣，如上圖所示。 而在實驗時我們觀察單色儀鼓輪讀數(shù)是通過反射鏡來觀察，如下圖： 從反射鏡中看(zhngkn)主尺讀數(shù)就是左小右大了，如此時的讀數(shù)應(yīng)為18.311mm左右(zuyu)（主尺上一個格1mm，測微鼓輪一個格0.01mm）。 我們(w men)通過擰動上圖的桿來旋動鼓輪，鼓輪隨著桿的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，不要(byo)把手伸到單色儀下方轉(zhuǎn)鼓輪，擰動桿使得鼓輪的讀數(shù)(dsh)在18.000mm處，鼓輪的位置就調(diào)節(jié)好了。 然后是調(diào)整透

4、鏡的位置 注意(zh y)入射縫那有一個較亮的原點，那個原點就是入射光線，我們需要調(diào)節(jié)原點的亮度(lingd)達到最大，前后移動透鏡，觀察原點的變化趨勢，在原點達到最亮的時候停止，之后的實驗(shyn)中就不要動透鏡了。 接下來是調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡 顯微鏡的位置一般(ybn)不需移動，需要調(diào)節(jié)的主要是1，有可能用到2、3、4。 首先從顯微鏡里尋找出射狹縫的刀口，通過最右側(cè)的鼓輪來左右移動尋找，找到以后旋動(xun dn)1，使得看到的刀口最為清晰。2是鎖緊螺釘，松開2以后就可以調(diào)節(jié)4了，3調(diào)節(jié)目鏡中分劃板的叉絲的清晰程度，旋轉(zhuǎn)(xunzhun)3使得叉絲最清晰，4為分劃板，如果發(fā)現(xiàn)叉絲有些傾斜可以

5、旋轉(zhuǎn)4調(diào)節(jié)（不過老師說將叉絲調(diào)成X形并非十字形會看的更方便一些），調(diào)好后擰緊鎖緊螺釘。 接下來是找譜線，先轉(zhuǎn)動鼓輪至刀口的一側(cè)，然后旋轉(zhuǎn)鼓輪使得叉絲與其中一個刀口相切，記下顯微鏡讀數(shù)（主尺1mm，側(cè)位鼓輪0.01mm）,然后繼續(xù)向同一個方向轉(zhuǎn)動鼓輪，與另一個刀口相切，記下讀數(shù)，計算兩讀數(shù)的平均值，接著將鼓輪轉(zhuǎn)到最初的位置，最后轉(zhuǎn)動鼓輪使顯微鏡沿與剛才同一個方向直至轉(zhuǎn)到剛才算出的平均值的位置為止，顯微鏡調(diào)節(jié)完畢后，之后的實驗就不要動顯微鏡了。 做幾個模擬圖（本來是段動畫的，無奈人人不讓上傳動態(tài)(dngti)圖片）： 小圓內(nèi)為顯微鏡的視野。整個流程大概就是這樣，之所以這樣操作(cozu)是因為鼓輪

6、向左轉(zhuǎn)和向右轉(zhuǎn)的時候是有空程差的，做過牛頓環(huán)實驗的應(yīng)該知道，所以為了消除誤差，就要保證整個實驗過程中鼓輪向著一個方向轉(zhuǎn)動。 顯微鏡也調(diào)好了以后就該辨認光譜了。步驟就是根據(jù)顯微鏡中看到的光譜，到光譜圖中找到對應(yīng)的光的波長，然后(rnhu)再讀出單色儀鼓輪上的數(shù)據(jù)，一組數(shù)就結(jié)束了。由于實驗時忘了照光譜圖，這里只能拿模擬圖來介紹一下，還望將要做實驗的同學(xué)(tng xu)做完后提供張照片 先貼幾張顯微鏡內(nèi)的圖像吧 紅、橙光區(qū) 黃光區(qū) 黃、綠光區(qū) 綠、藍光區(qū)（注意眼睛實際看到的光與照出來的效果不是(b shi)完全一樣的，如右邊的兩條藍光我當(dāng)時看的時候就沒有那么藍，不過顏色什么的不用講究太細，老師也說看

7、著是什么顏色就寫什么顏色就行）。 紫光區(qū) 那么光譜怎么讀呢？我們主要看的是光譜的顏色、強度（即亮度）、間距（通過(tnggu)各個譜線距離的關(guān)系推知） 我們?nèi)绾蔚贸龅娜龡l紅光的波長的呢？看圖，根據(jù)實際譜圖可以得知，第一條紅光最亮，第二條次之，第三條最暗，從間距上看，第一條與第二條的距離(jl)比第二條與第三條的距離要大，通過這兩個特征，我們就可以找到波長為623.4、612.3、607.2的三條紅光譜線滿足要求，從而得出波長，將叉絲中心(zhngxn)依次對準(du zhn)每條譜線的中心，測得鼓輪讀數(shù)，我們就得到了三個數(shù)據(jù)了。 其他的譜線識別方法同理，有興趣的可以照著實物譜圖找其他的波長。

8、剛看到譜線的時候不要急著馬上測量數(shù)據(jù)，將所有譜線從左到右（或者從右到左）全部掃一遍（通過轉(zhuǎn)動單色儀鼓輪），辨認出你所看到的每一條譜線（太暗的就不要辨認了），要能確定出他們的波長，紅色的譜線至少要能看出5條，否則數(shù)據(jù)會不夠，如果看不到5條，調(diào)節(jié)一下透鏡的亮度，第一遍不要測量數(shù)據(jù)。 第二遍將單色儀鼓輪轉(zhuǎn)到第一遍初始的位置，按照與剛才相同的方向轉(zhuǎn)動，這遍開始要讀取鼓輪讀數(shù)了，所以這一遍鼓輪不要反轉(zhuǎn)，整個過程均向一個方向轉(zhuǎn)動，將你看到的所有譜線的數(shù)據(jù)全部記錄下來。 第三遍就是重復(fù)第二遍的過程，整個實驗只測兩組數(shù)據(jù)即可。 注意：如果同一條譜線，第三遍與第二遍的結(jié)果不一樣的話，一定不要就那么放著，也不要立

9、刻就轉(zhuǎn)回去重新測量，將不同的數(shù)據(jù)標記一下，第三遍測量結(jié)束后，將鼓輪轉(zhuǎn)回初始位置再次測量差別較大的數(shù)據(jù)，如果第三遍的數(shù)據(jù)與前兩遍都不同的話，再次測量吧數(shù)據(jù)差太多了老師肯定會扣分的 書上說鼓輪的范圍應(yīng)在1723mm之間，不過在最后測量紫光時鼓輪的讀數(shù)很可能超過23mm，老師說這個是沒問題(wnt)的，只要不超過24.500mm都允許。 單色儀是兩人一組的實驗，不過如果趕上是15個人做實驗的話則有可能單出來，兩人一組的話是前一個人測第二遍數(shù)據(jù)，后一個人測第三遍的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)交給老師檢查的時候是兩個人一起交，如果錯了的話分也是兩個人一起扣。一個人的話就要自己測兩遍數(shù)據(jù)，雖然(surn)累了點，不過由于兩

10、次數(shù)據(jù)都是自己測的所以心里更有數(shù)。數(shù)據(jù)差別一定不要太大，一般前三位都是相同的。數(shù)據(jù)的話真的是最好有多少譜線測多少(dusho)數(shù)據(jù)，難免哪組數(shù)據(jù)就不準呢，而且測的數(shù)據(jù)多一點的話給老師的印象會好一些，畫圖的時候也會更輕松一些。 至此單色儀的整個實驗過程就結(jié)束了，實驗的時候可以看看教室前面的黑板，有一些提示的。 （3）實驗(shyn)結(jié)束嘍 接下來就是實驗數(shù)據(jù)的處理，這個實驗要求畫圖表的（用坐標紙），可以采取以下(yxi)步驟： 1.選擇(xunz)分度值 最小不必從0開始 2.畫兩軸、標出方向、名稱、單位 3.描點 點可用O、X、標在坐標紙上，點一定要標的準確(zhnqu)，不要差太大，老師真的

11、是一個點一個點檢查(jinch)的，相差太大了肯定會扣分。 4.連成光滑(gung hu)曲線 注意要舍棄壞點，這就是為什么要測量多余18組數(shù)據(jù)的原因。 5.標出圖名 思考題做2、3題 至此單色儀的實驗就結(jié)束了，總體來說操作方面需要謹慎一些，轉(zhuǎn)動幅度不要過大，數(shù)據(jù)處理就是個畫圖的事，相信只要細心一些誰都可以畫好，重點就是識譜和兩組數(shù)據(jù)的誤差不要太大，只要做實驗的時候足夠認真，老師不會為難你的（不過據(jù)說那個孫晶老師特別極品，在此對被虐的人表示同情）。 最后感謝大家，讓我們下期再見！ 最新更新！數(shù)據(jù)處理部分 今天見到了一些單色儀的實驗報告，看到的扣分點有四個，一個是比較普遍的是實驗原理中單色儀定標的意義如果沒寫的話會扣0.1分。 第二個是定標曲線的橫坐標波長的單位誤寫成了mm了（應(yīng)該是nm），這個如果不太仔細的話可能會犯。第三個就是點描的不太準，之前已經(jīng)說過了。最后一個比較詭異的扣分點是線畫的太粗所以畫線的時候要注意。 單色儀的報告發(fā)下來了，扣分點又增加了兩個，一個(y )是實驗原理那，原理圖要好好畫，平行線一定要畫好，如果老師發(fā)現(xiàn)(fxin)不平行會扣0.1分的。 另一個(y )