東北大學(xué)單色儀定標(biāo)實驗詳細(xì)過程

1、        （1）實驗準(zhǔn)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、0;   2.單色儀定標(biāo)的原理        3.單色儀定標(biāo)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個問題整個實驗操作就不會犯太大的錯誤。        進(jìn)教室并將

3、書包放好之后，老師會將實驗報告收上來，然后讓我們看一段幻燈片（自動播放的），同時她在那檢查實驗報告，幻燈片的內(nèi)容就是上述的6個問題的答案，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。幻燈片結(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)！                     

4、60;                                               光譜、讀數(shù)顯微鏡與單色儀                                 

5、                                               透鏡和汞燈                以上就是我們實驗時用到的儀器。        首先打開汞燈，剛開始不要急著觀察，汞燈需要點亮一段時間才能

6、達(dá)到最大亮度。        接著是調(diào)整單色儀鼓輪的位置                注意：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(biāo)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：               

7、; 從反射鏡中看主尺讀數(shù)就是左小右大了，如此時的讀數(shù)應(yīng)為18.311mm左右（主尺上一個格1mm，測微鼓輪一個格0.01mm）。                        我們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，不要把手伸到單色儀下方轉(zhuǎn)鼓輪，擰動桿使得鼓輪的讀數(shù)在18.000mm處，鼓輪的位置就調(diào)節(jié)好了。        然后是調(diào)整透鏡的位置        &

8、#160;       注意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)原點的亮度達(dá)到最大，前后移動透鏡，觀察原點的變化趨勢，在原點達(dá)到最亮的時候停止，之后的實驗中就不要動透鏡了。              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

9、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)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，

10、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)圖片）：                                            

11、0;           小圓內(nèi)為顯微鏡的視野。整個流程大概就是這樣，之所以這樣操作是因為鼓輪向左轉(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(rèn)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)做完后提供張照片     

12、;   先貼幾張顯微鏡內(nèi)的圖像吧                                                                               

13、  紅、橙光區(qū)                                                                               

14、0;          黃光區(qū)                                                                       

15、60;      黃、綠光區(qū)                綠、藍(lán)光區(qū)（注意眼睛實際看到的光與照出來的效果不是完全一樣的，如右邊的兩條藍(lán)光我當(dāng)時看的時候就沒有那么藍(lán)，不過顏色什么的不用講究太細(xì)，老師也說看著是什么顏色就寫什么顏色就行）。                                 

16、;                                                   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(qiáng)度（即亮度）、間距（通過各個譜線距離的關(guān)系推知）        我們?nèi)绾蔚贸龅娜龡l紅光的波長的呢？

17、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，將叉絲中心依次對準(zhǔn)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。        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(rèn)出你所看

18、到的每一條譜線（太暗的就不要辨認(rèn)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

19、結(jié)果不一樣的話，一定不要就那么放著，也不要立刻就轉(zhuǎn)回去重新測量，將不同的數(shù)據(jù)標(biāo)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

20、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)，雖然累了點，不過由于兩次數(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數(shù)據(jù)，難免哪組數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)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。              &

21、#160;         （3）實驗結(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(biāo)紙），可以采取以下步驟：        1.選擇分度值                最小不必從0開始        2.畫兩軸、標(biāo)出方向、名稱、單位        3.描點                點可用O、X、標(biāo)在坐標(biāo)紙上，點一定要標(biāo)的準(zhǔn)確，不要差太大，老師真的是一個點一個點檢查的，相差太大了肯定會扣分。        4.連成光滑曲線