分光計測量三棱鏡頂角實驗報告

1、參考報告分光計測量三棱鏡頂角一、實驗?zāi)康模?、了解分光計的結(jié)構(gòu)和各個組成部分的作用；2 、學習分光計調(diào)節(jié)的要求和調(diào)節(jié)方法；3、測量三棱鏡頂角；二、儀器與用具 ：1分光計：（型號：JJY-n型,'2、 鈉燈：（型號： 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）三、預(yù)習報告：1、實驗原理（力求簡要） ：（ 1）分光計調(diào)整總要求：望遠鏡和平行光管的光軸共線并與分光計中心軸垂直。 分要求：有三個如下： 1望遠鏡調(diào)焦到無窮遠（接收平行光） 、其光軸與分光計中心軸垂直 調(diào)整方法： 對望遠鏡

2、的目鏡進行調(diào)焦，從望遠鏡中能清晰看到分劃板十字準線 對望遠鏡的物鏡進行調(diào)焦，用“自準直法”進行，從望遠鏡中能清晰看到綠“ +”字像、且無視差。 分別從望遠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”進行調(diào)整2載物臺垂直儀器主軸調(diào)整方法：將雙面鏡旋轉(zhuǎn)90。，同時旋轉(zhuǎn)載物臺 90°,調(diào)節(jié)一個螺絲，分別從望遠鏡看到從 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：從望遠鏡里看到平行光管狹

3、縫清晰像呈現(xiàn)在分劃板上且無視差。望遠鏡對準平行光管（注意：這一步及后面操作絕對不能動望遠鏡的仰角調(diào)節(jié)螺絲以及物鏡和目 鏡的焦距），從望遠鏡觀察平行光管狹縫的像，調(diào)節(jié)平行光管透鏡的焦距，使從望遠鏡清晰看到 狹縫的像（一條明亮的細線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時望遠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鏡光軸共線并與分光計中心軸垂直調(diào)整方法：望遠鏡看狹縫像與分光板豎直準線重合，狹縫像轉(zhuǎn)90°后又能與中心水平準線重合。在上一步的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)平行光管（或望遠鏡）的水平擺向調(diào)節(jié)螺絲，使狹縫細線像與十字豎線重合，然后轉(zhuǎn)動狹縫90°，調(diào)節(jié)平行光管的仰角螺

4、絲，使狹縫細線像與中心水平線重合。這時平行光管光軸與望遠鏡光軸共線，也就與分光計中心軸垂直（2）三棱鏡的頂角的測量1方法：反射法測量。2原理：如下圖所示：一束平行光由頂角方向射入，在兩光學面上分成兩束反射光。測出兩束反射光線之間的夾角©，則可得到頂角A為3方法：實驗時，將待測棱鏡放在分光計載物小平臺上，使棱鏡的折射棱正對平行光管，并接近載物臺的中心位置，如圖4-26-2所示。調(diào)節(jié)載物臺面平面與分光計主軸垂直，旋緊7、25,鎖緊載物臺和游標盤，緩慢轉(zhuǎn)動望遠鏡，用望遠鏡尋找經(jīng)過棱鏡兩反射面反射回來的狹縫像，使狹縫像與分劃板中心豎線重合。記錄下望遠鏡所處位置分別為I和U時的兩刻度盤讀數(shù)&#

5、169;、©'和© 2、© 2 '，則望遠鏡分別處于I和U位置時光軸的夾角為:重復(fù)測量五次，按（4-26-1 ）式求出頂角A,計算其測量不確定度。4讀數(shù)時超過0點處理：轉(zhuǎn)動望遠鏡時，如果越過了刻度0點，則應(yīng)按下式計算望遠鏡轉(zhuǎn)過的角度=360° I 2 1 I2、實驗步驟：（寫出實驗操作過程中的有效步驟）1將雙面鏡放在載物臺上；三個螺釘高度分別為“h”2望遠鏡調(diào)焦到無窮遠（接收平行光）3望遠鏡光軸與分光計中心軸垂直（自準法）4望遠鏡和平行光管的光軸共線并與分光計中心軸垂直3、注意事項：（主要）。1不要用手摸三棱鏡棱角、雙面反射鏡鏡面2讀數(shù)時

6、每半小格在游標盤上分成30等份；超過0°時要加360°3計算時借位為604鈉燈幵啟后直至結(jié)束（中途不要關(guān)閉）再關(guān)閉。四、數(shù)據(jù)及處理：（以下數(shù)據(jù)僅供參考、有錯誤請勿抄襲）一、分光計測三棱鏡頂角表一：數(shù)據(jù)（注意單位）1234平均K=1K=-1K=1K=-1K=1K=-1K=1K=-1示數(shù)左331° 14f211° 10f328 °03208° 09f319°41 199°34198°44318° 48f59 ° 57f右151° 12f31° 10f148°

7、05f28° 07f139° 38f19°3418° 43f138° 43f丄*-59 ° 57 土 5 或- .: - -59° 57' 土 3公式：日左"左)+(b右-0右94數(shù)據(jù)處理：片=丄(331° 14 -21 1° 10)+ (151° 12 -31° 10)= 59 ° 574去二丄(328° 3 -208 ° 9)+ (148° 5 -28 ° 7)= 60 ° T 41K 二丄(319

8、76; 41 -199 ° 34)+ (139° 38 -19 ° 34)= 59 ° 54 414 =丄(318° 48 -198 ° 44)+ (138° 43 -18 ° 43)= 59 ° 58 4 1平均值：=(宀亠二2亠；3亠二4)=59° 574=Sx不確定度:n1! ' ' 2 : .： 2 :： 2 ' 2(59 57 -59 57)2(60T-59 57')2(59 54'-5957')2(59 58-59 57')2:

9、4二 B ：二儀二1:.:-_:- =59° 57 土 05百分差: X 100%° X 100%=009%結(jié)果分析：1結(jié)果評價(見課本P9頁)參考值：三棱鏡棱角:60o± 05Er vEp測量結(jié)果在隨機誤差的范圍內(nèi)比較相符誤差分析：(以下為分析方向、具體由同學自己寫，勿抄老師)(一)定性分析：分光計屬于精密儀器，其操作調(diào)節(jié)的要求在測量中產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差不是很大, 主要有：(1) 載物臺傾角對應(yīng)的頂角系統(tǒng)誤差(2) 望遠鏡垂直主軸時的叉絲像位置的系統(tǒng)誤差(3) 望遠鏡和主軸的垂直度的系統(tǒng)誤差(4) 平行光管狹縫較寬引起的誤差（5）人眼視覺引起的誤差（二）定量分析：（1）三棱鏡對貢燈各條譜線的折射率與譜線波長的關(guān)