分光計(jì)的調(diào)整和三棱鏡折射率的測定

令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作分光計(jì)的調(diào)整和三棱鏡折射率的測定、令狐采學(xué)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)和各部分的作用，學(xué)會分光計(jì)的調(diào)整和使用方法。（2）學(xué)會用最小偏向角法測定棱鏡材料的折射率。三、實(shí)驗(yàn)儀器JJY-1型分光計(jì)、光源（鈉光燈或汞燈）、三棱鏡、雙面平面鏡（如圖1所示）四、實(shí)驗(yàn)原理1、分光計(jì)的結(jié)構(gòu)分光計(jì)由平行光管、望遠(yuǎn)鏡、載物臺、讀數(shù)裝置四個主要部分構(gòu)成1-小燈2-分劃板套筒3-目鏡4-目鏡筒制動螺絲5-望遠(yuǎn)鏡傾斜度調(diào)節(jié)螺絲6-望遠(yuǎn)鏡鏡筒7-夾持待測件彈簧片8-平行光管9-平行光管傾斜度調(diào)節(jié)螺絲10-狹縫套筒制動螺絲11-狹縫寬度調(diào)節(jié)螺絲12-游標(biāo)圓盤制動螺絲13-游標(biāo)圓盤微調(diào)螺絲14-放大鏡15-游標(biāo)圓盤16-刻度圓盤17-底座18-刻度圓盤制動螺絲19-刻度圓盤微調(diào)螺絲20-載物小平臺21-載物臺水平調(diào)節(jié)螺絲22-載物臺緊固螺絲2、分光計(jì)各主要部件的結(jié)構(gòu)及原理的介紹令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采寫令狐采寫令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采寫令狐采寫（1）平行光管：如圖3所示圖2_UY-工型分光計(jì)的外形和結(jié)構(gòu)圖（2）阿貝式自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡：由物鏡、目鏡及分劃板組成，如圖4所示。（3）載物小平臺：載物小平臺（簡稱載物臺）是用來放置待測物件的。臺面下方裝有3個水平調(diào)節(jié)螺絲，用來調(diào)整臺面的傾斜度。（4）讀數(shù)裝置：讀數(shù)裝置是由刻度圓盤、游標(biāo)圓盤組成［如圖5（a）所示］。角度游標(biāo)讀數(shù)的方法與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法相似，如圖5（b）所示，其讀數(shù)為測量時，要同時記下兩游標(biāo)指示的度數(shù)，然后算出每個游標(biāo)兩次讀數(shù)的差，再取其平均值。（卜）,4=1[60丁B=A+E=\\（^\2r圖5令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作令狐采學(xué)創(chuàng)作3、最小偏角法測折射率一束平行單色光，入射AB面，經(jīng)折射后從AC射出（如圖6所示），入射光和出射光的夾角6稱為偏向角。當(dāng)入射角i等于出射角i‘時，故有（2）Ar故有（2）Ar=—2由⑴式和⑵式得，二。（3）A+5

sin———in

由折射定律得n=sni=——

sinrsinA（3）2因此，只要測出三棱鏡的頂角A和最小偏向角5，就可算出棱鏡對單色鈉光的折射率。 min五、實(shí)驗(yàn)步驟1、調(diào)整分光計(jì)（1）任務(wù)和目的：①望遠(yuǎn)鏡能夠接收平行光（或調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)處）。令狐采學(xué)創(chuàng)作②平行光管能夠發(fā)射平行光。③望遠(yuǎn)鏡的主光軸垂直于分光計(jì)。④平行光管主光軸與望遠(yuǎn)鏡主光軸同軸等高。（2）步驟：①粗調(diào)（目測判斷）：使望遠(yuǎn)鏡、平行光管和載物臺面大致垂直于中心軸。②細(xì)調(diào)：調(diào)整望遠(yuǎn)鏡適合觀察平行光。調(diào)節(jié)目鏡，使視場中能清晰地看到“十”字形叉絲。調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡主光軸垂直于分光計(jì)的中心軸。按圖7（a）的方式，將雙面鏡置在載物臺上。找到“十”字斑的像后，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡中的叉絲套筒，消除視差，使在望遠(yuǎn)鏡中能清晰地看到像。采用漸近法（或稱各自半調(diào)節(jié)法）調(diào)節(jié)，使得平面鏡法線與望遠(yuǎn)鏡主光軸平行，“十”字兩光斑的反射像與“十”字形叉絲的上焦點(diǎn)重合（如圖8）。旋轉(zhuǎn)載物臺1800之后也能重合。再將雙面鏡旋轉(zhuǎn)90。［如圖7（b）所示］，重復(fù)上述步驟。③調(diào)節(jié)平行光管使之產(chǎn)生平行光并調(diào)節(jié)平行光管的主光軸垂直于分光計(jì)主軸。2、最小偏向角法測三棱鏡玻璃折射率（1）把三棱鏡放在調(diào)整好的分光計(jì)上（圖9）。（2）找到最小偏向角，確定截止線位置。（3）讀出截止光所在角度位置。移去三棱鏡，再讀出入射光所在角度位置。上述兩角位置相減就是要測的最小偏向角的值。3、注意事項(xiàng)：（1）調(diào)節(jié)分光計(jì)時，沒調(diào)好一步，調(diào)好的部件不要動。（2）測量時，游標(biāo)盤一定要固定，望遠(yuǎn)鏡和刻度盤一定要鎖定。（3）轉(zhuǎn)動三棱鏡找最小偏向角，對每條折射光都應(yīng)重復(fù)該過程。（4）兩條黃色折射光靠的要近，為區(qū)分它們，可將狹縫調(diào)小些。藍(lán)綠折射光較弱，看不到時，可將狹縫調(diào)大些。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、測三棱鏡頂角11 cc。?2CC乙c/vVe左1502329609e右326,68206.5°19'2、測最小偏向角3.二1峪之/。.）+6 -。）1計(jì)算出折射率min2 2左 1左 2右 1右n。黃1黃2綠藍(lán)綠藍(lán)紫入射光e左39。17'39。27'38.5。13'38。36.5。10'35.5。7'90。e右219。12'219。11'218.5。16'218。216.5。13'215.5。9'270°3min50。51'50。55'51。15'52。53。19'54。23'n1.65031.65031.65421.66151.67461.6843九「、（nm）579.2577.8546.2511.87472.55435.7589.41k2.983x10-62.995x10-63.353x10-63.815x10-64.478x10-65.265x10-62.880x10.作出n~白曲線令狐采學(xué)創(chuàng)作貝1斜率卜=15668,截距b=1.6116n與_1的函數(shù)關(guān)系為：n=156681+1.6116如 入2誤差分析：（1）由于光線的問題和其他外界因素會影響光的傳播方向；（2）測量最小偏向角時未將光束對準(zhǔn)分劃板中心軸；（3）未固定好游標(biāo)盤；（4）讀數(shù)時的誤差。七、課后習(xí)題1、當(dāng)平光管的狹縫很寬時，對測量有什么影響？答：如果狹縫太寬,則在望遠(yuǎn)鏡中難以看到狹縫清晰的圖像,而后面的測量要用到狹縫的成像，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2、已調(diào)好望遠(yuǎn)鏡光軸垂直儀器主軸。若將平面鏡取下后又放到載物臺上（放的位置與拿下前的位置不同），發(fā)現(xiàn)兩鏡面又不垂直望遠(yuǎn)鏡主光軸了，即反射像的位置有不正確了。這是為什么？是否說明望遠(yuǎn)鏡光軸還沒調(diào)節(jié)好？答：不能說明望遠(yuǎn)鏡光軸還沒有調(diào)好.因?yàn)閷⑵矫骁R取下后,又放到載物臺上（放的位置與拿下前的位置不同）,這時平面鏡已經(jīng)不與儀器主軸平行了,所以不能說明望遠(yuǎn)鏡光軸還沒有調(diào)好.3、用自準(zhǔn)法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡時，如果望遠(yuǎn)鏡中十字孔在物鏡焦點(diǎn)以內(nèi)，則十字孔經(jīng)平面鏡反射回望遠(yuǎn)鏡后的像將在何處？答：將平面鏡里面的像看作實(shí)物處理,即平面鏡里有一個與鏡子外面真實(shí)的物鏡A一樣的透鏡A"（鏡子里外各有一個物鏡和叉絲）,這樣“十字孔經(jīng)平面鏡反射回望遠(yuǎn)鏡后的像”其實(shí)就是鏡子里的叉絲通過A"和A兩個透鏡成的像,然后就可以用透鏡成像公式來分析像的最終位置。4、如何找到偏向角最小時的三棱鏡位置？答：以綠色光線為例，在載物臺上轉(zhuǎn)動三棱鏡使綠色光線朝偏向角減小的方向移動，直到三棱鏡沿著同方向轉(zhuǎn)動時，該光線在某個位