大物實驗報告——分光計的調(diào)整與使用

1、分光計的調(diào)整與使用【實驗?zāi)康摹浚?）了解分光計的結(jié)構(gòu)以及雙游標讀數(shù)消除誤差的原理。（2）掌握分光計的調(diào)整要求、使用方法與技巧。（3）學會測量三棱鏡的頂角。（4）推導(dǎo)分光束法，自準直法測量三棱鏡頂角的公式。【實驗原理】1.分光束法測三棱鏡的頂角?如圖3.11.10所示，此時光束同時照在棱鏡的兩個側(cè)面上，分別測出光線左向反射線角位置?L及右向反射線角位置?R，則由圖3.11.10可證LR1||2?????（3.11.1）（a）（b）圖3.1

2、1.10為了消除分光計刻度盤的偏心誤差（見“附消除偏心差的原理”），測量每個角度時，在刻度盤的兩個角游標Ⅰ，Ⅱ上都要讀數(shù)，然后取平均值，于是（3.11.2）??LIRILIIRII1||||4?????????2.自準直法測三棱鏡的頂角?如圖3.11.11所示，LIRILIIRII180||||1802A??????????????（3.11.3）3.最小偏向角????的測定及折射率計算圖?4.11.12?所示為一束單色平行光入射三棱鏡

3、時的主截面圖。光線通過棱鏡時，將連續(xù)發(fā)生兩次折射，出射光線和入射光線之間的交角??稱為偏向角。i1為入射角，為出射角，??為棱鏡的1i?頂角。當i1改變時，??隨之改變?？梢宰C明，當i1＝時，偏向角??有最小值?min，此時入射角1i?i1＝(?min??)2，折射角i2＝?2，由折射定律nsini2＝sini1，可得三棱鏡的折射率為改變時的臨界角度?，此角度與光線無偏折（無棱鏡）時的角位置?0之差即為棱鏡的最小偏向角?min。為了消除

4、偏心誤差，測量每個角度時，在刻度盤的兩個角游標Ⅰ、Ⅱ上都要讀數(shù)，然后取平均值，即minI0III0II1|()()|2???????????與?0都要測5次。數(shù)據(jù)記錄表如表3.11.2所示。表3.11.2次數(shù)12345平均Ⅰ?ⅡⅠ?0Ⅱ4.測量結(jié)果三棱鏡的折射率為minsin2sin2n?????式中minI0III0II1|()()|2?????????minLIRILIIRII1[||||]4?????????【思考題】（1）分光束

5、法測??時：①狹縫寬度對結(jié)果是否有影響？試分析之。②若被測頂角不放于載物臺中心又會如何？（2）測頂角??的另一個方法是自準直法，即轉(zhuǎn)動望遠鏡分別使其與棱鏡的光學面垂直，記其在這兩個位置之間的轉(zhuǎn)角為?，問：①如何判斷望遠鏡與光學面垂直？②推導(dǎo)出由轉(zhuǎn)角??計算頂角??的公式。③三棱鏡應(yīng)如何放置于分光計載物臺上？（3）請證明由棱鏡最小偏向角求折射率n的公式。（4）分光計調(diào)整的基本要求是：、和都垂直于。（5）在分光計的調(diào)整中，轉(zhuǎn)動載物臺時，反射