南昌大學物理實驗報告分光計的調節與使用

2021-05-11 22:07:33 字數 1890 閱讀 5174

一實驗目的

1了解分光計的結構,掌握調節分光計的方法

2 掌握三稜鏡的頂角的兩種測量方法

3 測量三稜鏡玻璃的折射率

二實驗儀器

分光計、三稜鏡、準直鏡

三實驗原理

1 稜鏡玻璃折射率的測定:最小偏向角法測量

如圖所示當時為最小,此時

設稜鏡折射率為n,則

只要測得和就能用上式求得待測稜鏡材料的折射率 。

四實驗步驟

1 調節分光計

(1) 調整望遠鏡目鏡調焦:清楚的看到分劃板刻度線調整望遠鏡對平行光聚焦:分劃板調到物鏡焦平面上調整望遠鏡光軸垂直主軸:

當鏡面與望遠鏡光軸垂直時,反射象落在上十字線中心,平面鏡旋轉180°後,另一鏡面的反射象仍落在原處。 (2) 調整平行光管發出平行光並垂直儀器主軸:將被照明的狹縫調到平行光管物鏡焦面上,物鏡將出射平行光

2. 使三稜鏡光學側面垂直望遠鏡光軸1)調整載物台的上**面大致平行,將稜鏡放到平台上,是鏡三邊與台下三螺釘的連線所成三邊互相垂直2)接通目鏡照明光源,遮住從平行光管來的光,轉動載物台,在望遠鏡中觀察從側面ac和ab返回的十字象,只調節台下三螺釘,使其反射象都落在上十子線處。

2 自準法測量三稜鏡頂角

轉動游標盤,使稜鏡ac正對望遠鏡記下游標1的讀數和游標2的讀數。再轉動游標盤,再使ab面正對望遠鏡,記下游標1的讀數和游標2的讀數。同一游標兩次讀數誤差或,即是載物台轉過的角度φ,而φ是角的補角重複操作兩次,記下資料。

3 測量最小偏向角

將待測稜鏡放在載物平台上,轉動望遠鏡,直至能從望遠鏡中看見待測線譜。慢慢轉動有游標盤,使譜線偏向減小的方向移動,同時轉動望遠鏡跟蹤譜線。當稜鏡無論向哪個方向移動,偏向角均增大時,譜線的極限位置就是稜鏡對該譜線的最小偏向角的位置。

使望遠鏡叉絲對準該譜線中心,讀出望遠鏡在此位置的座標值。

撤去三稜鏡,轉動望遠鏡使之正對平行光管,定位後再讀出望遠鏡的角座標,兩次數值之差即為最小偏向角。再將三稜鏡翻轉180°,使光經過平行光管後從三稜鏡的另乙個側面入射,重複測量最小偏向角,兩次結果取平均。

五資料記錄

由**資料可計算

故六思考題

1為什麼利用自準法可以將望遠鏡調至接受平行光和垂直中心軸的正常工作狀態?如何調整?

(1)點亮照明小燈,調節目鏡與分劃板間的距離,看清分劃板上的「準線」和帶有綠色的小十字視窗(目鏡對分劃板調焦)。

(2)將雙面鏡放在載物台上如圖所示,使雙面鏡的兩反射面與望遠鏡大致垂直。輕緩地轉動載物台,從側面觀察,判斷從雙面鏡正、反兩面反射的亮十字光線能否進入望遠鏡內。

(3)從望遠鏡的目鏡中觀察到亮十字像,前後移動目鏡對望遠鏡調焦,使亮十字像成清晰像。再調準線與目鏡間距離,使目鏡中既能看清準線,又能看清亮十字像。注意準線與亮十字像之間有無視差,如有視差,則需反覆調節,予以消除。

此時分劃板平面、目鏡焦平面、物鏡焦平面重合在一起,望遠鏡已聚焦於無窮遠(即平行光經物鏡聚焦於分劃板平面上),能接受平行光了。

2調整望遠鏡光軸與分光計中心相互垂直為什麼要用各半調法?如何應用各半調法?

若望遠鏡光軸與光學測角儀中心軸不垂直,雙面鏡反射像必然不會同時與「╪」準線的上交點重合,而是乙個偏低,乙個偏高,甚至只能看到乙個十字反射像。這時需要認真分析,確定調節措施,切不可盲目亂調。先粗調:

即先從望遠鏡外面目測,調節到從望遠鏡外能觀察到兩個十字反射像;然後再細調:從望遠鏡視場中觀察,當無論以雙面鏡的哪乙個反射面對準望遠鏡,均能觀察到十字反射像時,分別調節望遠鏡方位和載物台平面,使準線與十字反射像重合。即轉動載物台,使望遠鏡先對著雙面鏡的乙個表面,若從望遠鏡中看到準線與十字反射像不重合,它們的交點在高低方面相差一段距離δ,此時調節望遠鏡傾斜度,使差距減小一半;再調節載物台螺絲,消除另一半距離使準線與十字反射像重合。

然後將載物台旋轉180°,使望遠鏡對著雙面鏡的另一面,採用同樣方法調節,如此重複調整數次,直至轉動載物台時,從雙面鏡前後兩表面反射回來的十字像都能與準線重合為止。

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