分光計(jì)測(cè)量棱鏡折射率2

請(qǐng)帶實(shí)驗(yàn)報(bào)告預(yù)習(xí)部分到考勤冊(cè)處簽到，并按考勤冊(cè)上的桌號(hào)入座;請(qǐng)勿大聲喧嘩，手機(jī)關(guān)機(jī)或設(shè)為振動(dòng);請(qǐng)將書包等物品放入實(shí)驗(yàn)桌側(cè)下的柜子里桌面僅留實(shí)驗(yàn)用品。歡迎各位同學(xué)注重學(xué)習(xí)過程養(yǎng)成好的習(xí)慣實(shí)驗(yàn)課的幾點(diǎn)說明及要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告：以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)事求是定成績(jī)一周內(nèi)交報(bào)告，對(duì)應(yīng)信箱；第二次上課發(fā)報(bào)告分析討論有見解，不貪多，不照抄課本

優(yōu)秀報(bào)告評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)（工整、分析與討論有內(nèi)容）

預(yù)習(xí)４：遇到的問題須有答案，如已解決請(qǐng)寫明．如沒有問題請(qǐng)寫“無”不要在原始記錄處處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效數(shù)值的記錄：小數(shù)點(diǎn)后５位定域干涉圖樣：需分析討論圖形的變化規(guī)律分光計(jì)的調(diào)節(jié)和三棱鏡折射率的測(cè)定主講教師:楊文星東南大學(xué)物理系田家柄樓北樓301電話實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)儀

器實(shí)驗(yàn)原

理實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處

理注意事

項(xiàng)分光計(jì)的調(diào)節(jié)和三棱鏡折射率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼n題實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)技術(shù)光學(xué)系統(tǒng)的自準(zhǔn)直原理及方法分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用三棱鏡頂角和最小偏向角的測(cè)量物理現(xiàn)象物理原理三棱鏡色散譜線的觀察最小偏向角測(cè)折射率光譜定性分析光的色散和偏向角可以證明，當(dāng)i1=i2、γ1=γ2時(shí)，有最小偏向角δ0.光源平行光色散分光譜線信息實(shí)驗(yàn)儀器分光計(jì)的主要用途分光計(jì)的構(gòu)造原理分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法三棱鏡汞燈分光計(jì)分光計(jì)的測(cè)量方法分光計(jì)的主要用途

分光計(jì)是精確測(cè)定光線偏轉(zhuǎn)角的儀器，也稱測(cè)角儀。 光學(xué)中的許多基本量如波長(zhǎng)、折射率等都可以直接或間接的表現(xiàn)為光線的偏轉(zhuǎn)角，因而利用分光計(jì)可測(cè)量波長(zhǎng)、折射率、色散率等。 使用分光計(jì)時(shí)必須經(jīng)過一系列的精細(xì)的調(diào)整才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，它的調(diào)整技術(shù)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基本技術(shù)之一，必須正確掌握。分光計(jì)的構(gòu)造原理平行光管狹縫裝置鎖緊螺釘俯仰螺絲載物臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲讀數(shù)窗望遠(yuǎn)鏡止動(dòng)螺釘微動(dòng)螺釘目鏡調(diào)焦手輪俯仰螺絲望遠(yuǎn)鏡筒分光計(jì)的調(diào)節(jié)方法三垂直:望遠(yuǎn)鏡軸垂直中心轉(zhuǎn)軸；載物平臺(tái)垂直中心轉(zhuǎn)軸；平行光管軸垂直中心轉(zhuǎn)軸調(diào)節(jié)要求調(diào)節(jié)步驟望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡軸線及平臺(tái)與中心轉(zhuǎn)軸垂直平行光管軸線與中心轉(zhuǎn)軸垂直目測(cè)粗調(diào)調(diào)節(jié)俯仰螺絲

縫2－3mm等高目測(cè)粗調(diào)注意事項(xiàng)：望遠(yuǎn)鏡的仰角調(diào)節(jié)螺絲和載物平臺(tái)下的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲都應(yīng)為后面細(xì)調(diào)預(yù)留調(diào)節(jié)余度，即不能將它們擰到極限位置。目測(cè)粗調(diào)調(diào)節(jié)俯仰螺絲

望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)1、目鏡調(diào)焦：其目的是使眼睛通過目鏡能清晰地看到分劃板上的叉絲刻線和十字光標(biāo)。方法：調(diào)節(jié)目鏡。3、物鏡調(diào)焦：其目的是將分劃板上十字光標(biāo)調(diào)整到焦平面上，即望遠(yuǎn)鏡對(duì)無窮遠(yuǎn)聚焦。方法：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦手輪，使十字光標(biāo)成像清晰，然后擰緊鎖定螺絲。調(diào)節(jié)步驟2、調(diào)整分劃板叉絲刻線的方向。使叉絲刻線水平或豎直。方法：松開目鏡筒鎖定螺絲，旋轉(zhuǎn)目鏡套筒.望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)分化板位于物鏡焦平面上時(shí)，十字光標(biāo)經(jīng)物鏡后成為平行光。該平行光經(jīng)反射鏡反射后，依然為平行光，再經(jīng)物鏡會(huì)聚于焦平面（分劃板平面），形成十字光標(biāo)的像。物鏡調(diào)焦原理⑵

叉絲像分劃板視場(chǎng)透光窗反射像旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)節(jié)鼓輪⑴伸縮目鏡筒⑶

望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)分化板位于物鏡焦平面上時(shí)，十字光標(biāo)經(jīng)物鏡后成為平行光。該平行光經(jīng)反射鏡反射后，依然為平行光，再經(jīng)物鏡會(huì)聚于焦平面（分劃板平面），形成十字光標(biāo)的像。調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的仰角調(diào)節(jié)螺絲和載物平臺(tái)下的三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲，使望遠(yuǎn)鏡和平臺(tái)基本水平。1.將雙面反射鏡放在載物平臺(tái)上，與望遠(yuǎn)鏡筒垂直，視場(chǎng)中能看到十字光標(biāo)和它經(jīng)平面鏡反射回來的像。2.將平臺(tái)轉(zhuǎn)過180o，視場(chǎng)中仍能看到十字光標(biāo)反射回來的像。調(diào)節(jié)要求：調(diào)節(jié)方法：望遠(yuǎn)鏡軸線及平臺(tái)與中心轉(zhuǎn)軸垂直調(diào)節(jié)步驟1、將雙面反射鏡放在載物臺(tái)上，使鏡面處于任意兩個(gè)載物臺(tái)調(diào)平螺絲的連線上。并使之正對(duì)望遠(yuǎn)鏡。2、用半趨法(各半調(diào)節(jié),逐步逼近)調(diào)節(jié)螺絲a和望遠(yuǎn)鏡的仰角螺絲，使十字光標(biāo)通過反射鏡成的像與分劃板的上十字線重合。abc望遠(yuǎn)鏡載物盤水平、望遠(yuǎn)鏡俯仰的

“各半調(diào)節(jié)、逐次逼近”d調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘

調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘d/2a叉絲3、使載物臺(tái)（連同底座）轉(zhuǎn)動(dòng)180o，同樣用半趨法調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲和望遠(yuǎn)鏡的傾斜度螺絲，使十字光標(biāo)通過反射鏡另一面成的像也與分劃板的上十字線重合。4、重復(fù)3，直至雙面反射鏡的任一面都能使十字光標(biāo)像調(diào)節(jié)到位。至此以后，不再碰動(dòng)調(diào)平螺絲和望遠(yuǎn)鏡的仰角螺絲。望遠(yuǎn)鏡軸線及平臺(tái)與中心轉(zhuǎn)軸垂直調(diào)節(jié)步驟abc望遠(yuǎn)鏡8、重復(fù)7，直至雙面反射鏡的任一面都能使十字光標(biāo)像調(diào)節(jié)到位。至此以后，不再碰動(dòng)螺絲b和螺絲c。5、將反射鏡放在其中兩個(gè)調(diào)平螺絲連線之中垂線上，將載物臺(tái)（連同底座）旋轉(zhuǎn)90o，使平面鏡正對(duì)望遠(yuǎn)鏡。6、用半趨法調(diào)節(jié)此兩個(gè)調(diào)平螺絲，使十字光標(biāo)像與分劃板的上十字線重合。7、使載物臺(tái)（連同底座）轉(zhuǎn)動(dòng)180o，重復(fù)6。望遠(yuǎn)鏡軸線及平臺(tái)與中心轉(zhuǎn)軸垂直調(diào)節(jié)步驟abc望遠(yuǎn)鏡平行光管由狹縫和準(zhǔn)直透鏡組成。平行光管軸線與中心轉(zhuǎn)軸垂直平行光管軸線與中心轉(zhuǎn)軸垂直調(diào)節(jié)步驟1、取走反射鏡，將已調(diào)節(jié)好的望遠(yuǎn)鏡正對(duì)著平行光管，打開汞燈，照亮狹縫。2、松開狹縫套筒鎖定螺絲，調(diào)節(jié)狹縫套筒前后位置，使望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)中能看到清晰的狹縫像（白色）。4、調(diào)節(jié)狹縫的粗細(xì)調(diào)節(jié)旋鈕，使縫寬適當(dāng)。一般狹縫較細(xì)測(cè)量才能準(zhǔn)確。3、旋轉(zhuǎn)狹縫套筒調(diào)節(jié)狹縫方向，使狹縫像與望遠(yuǎn)鏡分劃板水平叉絲平行。調(diào)節(jié)平行光管仰角螺絲，使狹縫像與分劃板中間水平叉絲重合。至此以后，不再碰動(dòng)平行光管仰角螺絲。松開狹縫鎖緊螺釘前后移動(dòng)狹縫裝置①

轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫調(diào)節(jié)平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘

②

轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫鎖住狹縫鎖緊螺釘③

狹縫鎖緊螺釘狹縫寬度調(diào)節(jié)螺釘俯仰角調(diào)節(jié)螺釘分光計(jì)的測(cè)量方法分光計(jì)測(cè)角度（兩條光線的夾角）的方法測(cè)量時(shí)，刻度盤固定，望遠(yuǎn)鏡帶動(dòng)游標(biāo)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，刻度盤與游標(biāo)盤之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度即為望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度。望遠(yuǎn)鏡通常先對(duì)準(zhǔn)某條光線（如入射光），轉(zhuǎn)動(dòng)后對(duì)準(zhǔn)另一條光線（如折射光），望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度就是這兩條光線之間的夾角。分光計(jì)的測(cè)量方法望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度讀數(shù)和計(jì)算公式分光計(jì)的讀數(shù)與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)類似。如圖，游標(biāo)的零刻度線對(duì)準(zhǔn)的刻度盤讀數(shù)為250o22’。主刻度盤游標(biāo)盤游標(biāo)窗口游標(biāo)窗口偏心差的消除？設(shè)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲先對(duì)準(zhǔn)某條光線，此時(shí)，左右兩個(gè)游標(biāo)的零刻度線分別對(duì)準(zhǔn)刻度盤上的兩個(gè)值（左和右），當(dāng)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲對(duì)準(zhǔn)另一條光線后，左右兩個(gè)游標(biāo)的零刻度線分別對(duì)準(zhǔn)刻度盤上的另兩個(gè)值（左’和右’）。左右右’左’分光計(jì)的測(cè)量方法望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度讀數(shù)和計(jì)算公式實(shí)驗(yàn)原理

入射光

LD

與出射光

ER

的夾角

稱為偏向角。當(dāng)改變?nèi)肷浣菚r(shí)，偏向角也會(huì)改變，在某個(gè)入射角處，偏向角最小，稱最小偏向角

m。三棱鏡對(duì)入射光線的

m與其對(duì)入射光的折射率存在單值關(guān)系可見,通過測(cè)定棱鏡頂角和某單色光在棱鏡中的最小偏向角可得棱鏡對(duì)該單色光的折射率.實(shí)驗(yàn)步驟三棱鏡折射頂角的測(cè)定(反射法)2,轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡筒的方位,可分別觀察到從AC和AB面反射的平行光線I和II,測(cè)出兩束光I和II之間的夾角即可求得頂角.1,將三棱鏡放在載物臺(tái)上,使頂角對(duì)準(zhǔn)平行光管,使平行光照射在三棱鏡兩個(gè)反射面上;實(shí)驗(yàn)步驟1,頂角應(yīng)放在靠近載物臺(tái)中心處,否則發(fā)射光線不能進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡;2,利用望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺絲使分劃板上的豎叉絲與狹縫像對(duì)準(zhǔn).3,多次測(cè)量(3次以上),求平均.注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟1,觀察汞光譜，觀察光譜線排列及入射角改變時(shí)所觀察到的現(xiàn)象；測(cè)量綠光的最小偏向角2,根據(jù)最小偏向角的概念,測(cè)量汞光譜中綠色光的最小偏向角.δ＝(α2-α1+β2-β1)/2

δ

平行光管α2

β2

望遠(yuǎn)鏡平行光管α1

β1

望遠(yuǎn)鏡最小偏向角測(cè)量最小偏向角步驟三棱鏡置于平臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，觀察折射光（汞光譜六條譜線）轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，改變?nèi)肷浣?，?duì)綠光尋找最小偏向角找到最小偏向角時(shí)，用望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲對(duì)準(zhǔn)折射光分光計(jì)調(diào)節(jié)正常狀態(tài)讀出此時(shí)刻度盤的左右兩個(gè)讀數(shù)左與右反復(fù)多次勿動(dòng)三棱鏡操作檢查正反清晰的十字像；一口氣正確讀數(shù)。觀察到汞綠光的譜線的最小偏向角。

注意事項(xiàng)1、調(diào)節(jié)分光計(jì)時(shí)，每調(diào)好一步，調(diào)好的部件不要碰動(dòng)。2、