分光計(jì)的調(diào)整與三棱鏡頂角的測(cè)量示范報(bào)告

1、分光計(jì)的調(diào)整與三棱鏡頂角的測(cè)量示范報(bào) 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1、了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)和各個(gè)組成部分的作用； 2、學(xué)習(xí)分光計(jì)調(diào)節(jié)的要求和調(diào)節(jié)方法； 3、測(cè)量三棱鏡頂角 【實(shí)驗(yàn)儀器】 1、 分光計(jì)：（型號(hào)：JJY-n型），最小刻度1； 2、 鈉燈：（型號(hào)：GY-5）; 3、 三棱鏡棱角：60o 5（材料：重火石玻璃，nD = 1.6475 ）; 4、雙面反射鏡，變壓器（6.3V/220V） 【實(shí)驗(yàn)原理】 （1）分光計(jì)調(diào)整 總要求：望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直。 分要求：有三個(gè)如下： 1望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)（接收平行光）、其光軸與分光計(jì)中心軸 垂直 調(diào)整方法： 對(duì)望遠(yuǎn)鏡的目鏡進(jìn)行調(diào)焦， 從望遠(yuǎn)鏡

2、中能清晰看到分劃板十字準(zhǔn) 線 對(duì)望遠(yuǎn)鏡的物鏡進(jìn)行調(diào)焦，用“自準(zhǔn)直法”進(jìn)行，從望遠(yuǎn)鏡中能 清晰看到綠“ +”字像、且無視差。 分別從望遠(yuǎn)鏡看到從小鏡兩反射面反射回來的兩綠“ +”字反射 像，均與分光板的調(diào)整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。 在望遠(yuǎn)鏡能接收平行光的基礎(chǔ)上，根據(jù)反射定律，應(yīng)用“各半調(diào) 節(jié)法”進(jìn)行調(diào)整。 2載物臺(tái)垂直儀器主軸 調(diào)整方法： 將雙面鏡旋轉(zhuǎn)90。，同時(shí)旋轉(zhuǎn)載物臺(tái) 90。，調(diào)節(jié)一個(gè)螺絲，分別 從望遠(yuǎn)鏡看 到從雙面鏡兩反射面反射回來的兩綠“ +”字反射像，均與分光板 的調(diào)整用線（分 劃板上方的十字叉線）重合。 3平行光管出射平行光； 調(diào)整方法： 從望遠(yuǎn)鏡里看到平行光管狹縫清晰像

3、呈現(xiàn)在分劃板上且無視差。 望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管（注意：這一步及后面操作絕對(duì)不能動(dòng)望遠(yuǎn)鏡 的仰角調(diào)節(jié)螺絲以及物鏡和目鏡的焦距），從望遠(yuǎn)鏡觀察平行光管 狹縫的像，調(diào)節(jié)平行光管透鏡的焦距，使從望遠(yuǎn)鏡清晰看到狹縫的 像（一條明亮的細(xì)線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時(shí)望遠(yuǎn)鏡接收到的 是平行光，也就是說，平行光管出射的是平行光。 4平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直 調(diào)整方法： 望遠(yuǎn)鏡看狹縫像與分光板豎直準(zhǔn)線重合，狹縫像轉(zhuǎn)90o后又能與中 心水平準(zhǔn)線重合。 在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)平行光管（或望遠(yuǎn)鏡）的水平擺向調(diào)節(jié)螺 絲，使狹縫細(xì)線像與十字豎線重合，然后轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫90o，調(diào)節(jié)平行 光管的仰角螺絲，使狹縫

4、細(xì)線像與中心水平線重合。這時(shí)平行光管 光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸共線，也就與分光計(jì)中心軸垂直 （2）三棱鏡的頂角的測(cè)量 1方法：反射法測(cè)量。 2原理：如下圖所示： Q C 0 （一） 三棱帥放法 用反射法測(cè)定棱鏡的頂角 一束平行光由頂角方向射入，在兩光學(xué)面上分成兩束反射光。測(cè)出 兩束反射光線之間的夾角，貝V可得到頂角A為 A= 2 3方法：實(shí)驗(yàn)時(shí)，將待測(cè)棱鏡放在分光計(jì)載物小平臺(tái)上，使棱 鏡的折射棱正對(duì)平行光管，并接近載物臺(tái)的中心位置，如圖4-26-2 所示。調(diào)節(jié)載物臺(tái)面平面與分光計(jì)主軸垂直，旋緊7、25,鎖緊載 物臺(tái)和游標(biāo)盤，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，用望遠(yuǎn)鏡尋找經(jīng)過棱鏡兩反射面 反射回來的狹縫像，使狹縫像與分劃

5、板中心豎線重合。記錄下望遠(yuǎn) 鏡所處位置分別為I和H時(shí)的兩刻度盤讀數(shù)二左、二左和二右、 右 ，則望遠(yuǎn)鏡分別處于I和口位置時(shí)光軸的夾角為： 二左一二左嗆右 a = 4 重復(fù)測(cè)量五次，按（4-26-1 ）式求出頂角A,計(jì)算其測(cè)量不確定度。 4讀數(shù)時(shí)超過0點(diǎn)處理：轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，如果越過了刻度0點(diǎn)， 則應(yīng)按下式計(jì)算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度 =3600 日-9 2、實(shí)驗(yàn)步驟：（寫出實(shí)驗(yàn)操作過程中的有效步驟） 1將雙面鏡放在載物臺(tái)上；三個(gè)螺釘高度分別為“h” 2望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦到無窮遠(yuǎn)（接收平行光） 3望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計(jì)中心軸垂直（自準(zhǔn)法） 4望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸共線并與分光計(jì)中心軸垂直 3、注意事項(xiàng)：（主要）。 1不

6、要用手摸三棱鏡棱角、雙面反射鏡鏡面 2讀數(shù)時(shí)每半小格在游標(biāo)盤上分成30等份；超過0時(shí)要加 360 3計(jì)算時(shí)借位為60 4鈉燈開啟后直至結(jié)束（中途不要關(guān)閉）再關(guān)閉。 四、數(shù)據(jù)記錄與處理（計(jì)算結(jié)果有誤，數(shù)據(jù)僅供格式參考） 數(shù)據(jù)表格 測(cè)量序 號(hào) 1 2 3 4 5 窗 數(shù)E 口示 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右 望 遠(yuǎn) K=1 5312 2332 5532 2358 4828 228 30 480 22816 5705 2376 鏡 位 K=-1 29301 11302 2950 1152 28817 1081 2881 1083 29710 11712 置 * 12011 1200 120

7、03 1206 1201 1209 12019 1203 1195 1194 偏心誤 差修正 12011 12005 1205 1206 1195 * 最佳值 A類不確 定度 B類不確 定度 總不確定 度 結(jié)果 12008 09 02 09 120809 Ct 最佳值a 不確定度 A 0（ 結(jié)果 相對(duì)不確 定度 百分差 60 04 05 60論405 0.14% 0.11% 使用公式 反射光夾角角度測(cè)量公式：左=卩左-e左或性=|齢-e右 偏心誤差的修正：=空左右 頂角計(jì)算：=2 處理過程: 1計(jì)算反射光的夾角 儀器精度：儀=01 左=忖左q左卜 360+5312 293P1=12011 叫右

8、=估右q右 |= |23312113P2 =12010 1 右-1 左寸旳.二左二,012 012 . 02 1 1 1低1 右120 11 120 10 =120 11 1 = 1 J t左:右二 1 022 022 二 02( B =1) 1 =120 11 _02 同樣的方法計(jì)算得到31( 5 n =12016鳥=12015蚊=12016 %=119苫5(要寫出來的) 二 120 08 120 11 120 05 120 15 120 16 119 55 5 (12011-120 08)2 (120 05-120 08)2 (120 15-120 08)2 (120 16-120 08)2 (119 55-120 08)； 5-1 -09 亠=02(金八1) 總=品； 叮 hf092 022 =09 =T =120 08_09 P 2計(jì)算頂角 -*120 P8 60 04 2 2 結(jié)果表示八二=60 04-05 Er100%05 100% =0.14% 60 04 本次實(shí)驗(yàn)三棱鏡頂角參考值：0 =60 00（注意每組可能不一樣的 ） 顯然:Er EP,說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本方法測(cè)量的誤差范圍內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)值相 符合的。 注：本實(shí)驗(yàn)百分誤差-5% 五、誤