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实验十四分光计的调整和三棱镜折射率的测定


实验十四 分光计的调整和三棱镜折射率的测定
分光计是精确测量光线偏转角度的一种仪器,例如光线入射到光学元件(如平 面镜、三棱镜、光栅等)上,会发生反射、折射或衍射,用分光计就可精确测定入 射光和出射光之间的偏转角度。通过对一些角度的测量,可测定折射率、色散率、 光波波长等许多物理量。 分光计的基本部件和调节原理与其他更复杂的光学仪器 (如 摄谱仪、单色仪等)有许多相似之

处,因而在光学实验中显得尤为重要,熟悉分光 计的基本构造、调整原理、方法和技巧,对调整和使用其他光学仪器具有普遍的指 导作用,为今后使用更精密光学仪器打下良好基础。 分光计是一种比较精密的仪器,调节时须按照一定的步骤,仔细认真调整,才 能得到较为准确的实验结果。初学者可能感到比较困难,但只要认真预习,做到心 中有数,严格按步骤操作,掌握它也并不困难。 【预习思考题】 1. 调整分光计,最后要达到什么要求? 2. 分光计调整的关键是调好望远镜,其他的调整可以以望远镜为标准。用自准 直法调节望远镜光轴与分光计转轴相垂直时,只调节望远镜光轴高低调节螺钉是否 可以?为什么? 3. 测角 ? 时,如望远镜由 ?1 ? 330 0? 经 0 转到 ? 2 ? 30 1? ,则望远镜转过的角
? ?

度 ? =?

【实验目的】
1.了解分光计的结构及各组成部件的作用。 2.熟悉分光计调整要求,掌握其调整技术。 3. 学习棱镜顶角、 最小偏向角的测量方法, 测定玻璃三棱镜对汞绿光的折射率。

【实验原理】
折射率是物质的重要特性参数,也是光学材料的主要指标之一。材料的折射率

图 1 自准直法测量三棱镜顶角示意图 134

与入射光的波长有关。测量折射率的方法很多,最小偏向角是常用方法之一。 三棱镜是实验室中重要的分光元件,至少有两个透光的光学表面,其横截面图 如图 1 所示,三角形 ABC 是三棱镜的横截面;AB 和 AC 是两个透光的光学表面,成 为折射面,其夹角 α 称为三棱镜的顶角;BC 为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。 ⒈ 自准直法测量三棱镜的顶角 图 1 为自准直法测量三棱镜顶角的示意图。用平行光束分别垂直照射这两个光 学面而原路反射回来,测出这两束入射光线之间的夹角 φ,则三棱镜的顶角

? ? 180? ? ?

(1)

⒉ 由单色光的最小偏向角求折射率 如图 2 所示,一束平行单色光入射到三棱镜的 AB 面,经过两次折射后,由另一 面 AC 射出,入射光和 AB 面法线的夹角 i 称为入射角, 入射光与出射 出射光与 AC 面法线的夹角 i? 称为出射角, 光的夹角 ? 称为偏向角。 对于给定的棱镜,顶角 α 是固定的,偏向角 ? 的大 小随入射角 i 的变化而变化。 可以证明, 在入射光线和出 射光线处于光路对称的情形下, 即 i=i′ 时偏向角 δ 最小, 称为最小偏向角 δmin, 此时, 由折射定律和几何关系可知 三棱镜的折射率 n 与 δmin 和 α 有如下关系

图 2 棱镜的折射

n?

sin

? min ? ?
sin

?

2 2

(2)

就可由此式求出棱镜玻璃对这种波 由式(2)可知, 实验中用分光计测出 α 和 δmin, 长光的折射率 n。

【实验仪器】
本实验所用到的仪器装置有分光计(JJY-1′)、平面镜、三棱镜和汞光灯。 (一)分光计的结构 分光计是用来准确测量光线偏转角度的仪器。分光计的调整方法与技巧,在光 学仪器中有一定的代表性。分光计的型号比较多,本实验所介绍的 JJY-1′型如图 3 所 示,分光计的下部是一个三脚底座,其中心有一竖轴,称为分光计的主轴(中心轴 或转轴) 。
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图 3 分光计结构图 1、狭缝装置 2、狭缝装置锁紧螺钉 3、平行光管部件 4、制动架(二) 5、载物台

6、载物台调平螺钉(3 只) 10、阿贝式自准直目镜

7、载物台锁紧螺钉 11、目镜视度调节手轮 14、支臂

8、望远镜部件

9、目镜锁紧螺钉

12、望远镜光轴高低调节螺钉 16、转座与度角止动螺钉 21、度盘 22、游标盘 20、转座

13、望远镜光轴水平调节螺钉 17、望远镜止动螺钉 23、立柱

15、望远镜微调螺钉 19、底座

18、制动架(一)

24、游标盘微调螺钉 31、6.3V 变压器

25、游标盘止动螺钉 28、狭缝宽度调节手轮

26、平行光管光轴水平调节螺钉 29、平行平板连座

27、平行光管光轴高低调节螺钉 30、光栅板连座

分光计的上部由平行光管(产生平行光) 、阿贝式自准直望远镜(接受平行光) 、载 物台(承载光学元件的小平台)和读数装置(测出角度)四部分构成。现将它的构 造原理介绍如下: 1. 望远镜 分光计中采用的是阿贝式自准直望远镜。阿贝式自准直望远镜 8 安装在支臂 14 上,支臂与转座 20 固定在一起,并套在度盘 21 上,当旋紧转座与读盘止动螺钉 16 时,转座与度盘一起旋转,当旋松止动螺钉 16 时,转座与度盘可以相对转动。旋紧 制动架(一)18 与底座上的望远镜止动螺钉 17 时, 借助制动架(一)末端上的望远镜微 调螺钉 15 可以对望远镜进行微调(旋转),望远镜系统的光轴位置,也可以通过调节 螺钉 12、13 进行微调。旋松目镜锁紧螺钉 9,望远镜系统的目镜 10 可以沿光轴移动 和转动。通过目镜视度调节手轮 11,目镜的视度可以调节。 阿贝式自准直望远镜由物镜、分划板、目镜和照明装置组成,前三部分分别装 在三个套筒中,彼此可以相对滑动或旋进,如图 4(a)所示。分划板上刻有叉丝, 分划板下方与一块全反射小棱镜紧贴。在小棱镜与分划板相邻的面上涂有不透光的 薄膜,薄膜上刻有十字形透光窗口。下部的小灯泡点亮后,白光经过小方孔上的滤 色片变为绿色光,再经小棱镜的全反射把十字透光窗照亮,如图 4(a)所示。当分 划板位于物镜的焦平面上时,它上面十字透光窗发出的光线通过物镜变成一束平行
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光,如图 4(b)所示。前方用一平面镜将此平行光反射回来,此平行光再经过物镜, 会在分划板上生成绿色亮十字的像(即反射像)。如果平面镜与望远镜光轴垂直,目 镜视场中此反射像与分划板的叉丝上交点重合。这种物和像都在同一平面内(在分划 板上),在光学上称为自准直。只要实现了自准直,分划板必然在物镜的焦平面上, 也就有望远镜光轴必然与平面镜面垂直。目镜与分划板和照明装置如图 4 所示的这 种配置称为阿贝式目镜。

图 4 望远镜结构、光路及视场图像

2. 载物台 载物台 5 用来放置平面镜、三棱镜和光栅等光学元件的,台上附有夹持光学元 件的簧片和固定螺丝。载物台 5 套在游标盘上,旋松制动架(二)与游标盘的止动螺 钉 25 时,载物台和游标盘一起可以绕中心轴旋转。旋紧制动架(二)与游标盘的止动 螺钉 25 时,借助立柱上的游标盘微调螺钉 24 可以对载物台进行微调(旋转)。旋松 载物台锁紧螺钉 7 时,载物台可根据需要升高或降低,调到所需位置后,再把锁紧 螺钉 7 旋紧,载物台面下方装有三个调平螺钉 6(形成一个等边三角形)用来调节使 载物台面与旋转中心线垂直。 3.平行光管 立柱 23 固定在底座上,平行光管 3 安装在立柱上,平行光管的光轴位置可以通 过立柱上的平行光管光轴水平调节螺钉 26 和平行光管光轴高低调节螺钉 27 来进行 微调,平行光管一端装有透镜,另一端带有一个狭缝装置 1。狭缝与透镜之间距离可 透过伸缩套筒来调节,且可转动,当狭缝位于透镜的焦平面上时,从狭缝发出的光 经透镜后成为平行光。狭缝的宽度在 0.02 - 2 mm 内可以调节,由于狭缝的刀口经 过精密研磨而成,为避免损伤刀口,只有在望远镜中清晰地看到狭缝像的情况下才 能调节狭缝的宽度。 4.读数装置 读数装置由度盘 21 和游标盘 22 组成。在底座 19 的中央固定一中心轴,度盘 21 和游标盘 22 套在中心轴上,可以绕中心轴旋转,度盘下端有一推力轴承支撑,使旋 转轻便灵活。度盘上刻有 720 等分的刻线,每一格的格值为 0.5 度,小于 0.5 度利 用游标读数,对径方向设有两个游标读数装置,游标上刻有 30 小格,每一小格为 1
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分,角度游标的读数方法与游标卡尺相同。如图 5 所指示位置应读为 115 42? 。
?

图 5 分光计读数装置

望远镜、载物台、刻度盘的旋转轴应与分光计中心轴相重合,但在制造上总存 在一定的误差,为了消除度盘的中心与分光计中心轴之间的偏心差,在度盘同一直 径的两端各装一个游标读数装置。测量时两个游标都应读数,然后算出每个游标两 次读数的差,再取平均值。这个平均值可作为游标盘相对于度盘转过的角度,并且 消除了偏心误差。例如,起始位置两个游标读数分别为 ?1 和 ?1? ,终止位置两个游标

? ,则旋转角度为 读数分别为 ? 2 和 ? 2
? ? ?1? ? ?? ? ? ? 2 ? ?1 ? ? 2 ?
在游标读数的过程中,由于望远镜可能位于任何方位,故应注意望远镜转动过 程中是否越过了度盘的零点。如果经过度盘的零点,且沿角度增加的方向转动,则 应加上 360°后再减。例如 ?1 → ? 2 是从 355°45′→0°→115°43′,那么转过的角度

1 2

? 2 ? ?1 ? (115?43'? 360? ) ? 355?45' ? 119?58' 。
如果经过度盘的零点, 且沿角度减小的方向转动, 则应减去 360°后再减。 例如 ?1 → ? 2 是从 2°10′→0°→115°43′,那么转过的角度

? 2 ? ?1 ? (225?43'? 360? ) ? 2?10' ? 136?27 ' 。
(二)汞灯 汞灯(水银灯)是一种气体放电灯,汞蒸气 是发光物质。按汞蒸气压的不同,可分为低压汞 灯、高压汞灯和超高压汞灯。物理实验室常用的 GP20Hg 型汞灯是—种低压汞灯, 其结构和联接电 路如图 6 所示。在抽成真空的玻璃管胆 1 内封一 对主电极 2 和一个辅助电极 4,管胆内还封有汞 滴 3,管胆外封接有玻璃外壳 5。汞滴在管胆内
138 图 6 汞灯

蒸发形成低压汞蒸汽,为了启动方便,管胆内还充有少量的氩(或氙、氖)气。汞 灯电源接通后,辅助电极与旁边的主电极之间产生很强的电场,从这两个电极交替 发射的自由电子在电场中被加速,自由电子与惰性气体原子发生频繁的碰撞而使电 子在这两电极之间的路径变长,从而增加了与汞蒸气中汞原子碰撞的机会。汞原子 的激发电位和电离电位比惰性气体原子低的多,从而被碰撞的汞原子可以被激发和 电离,被激发的汞原子从高能态向低能态跃迁时发出辉光(当然被激发的惰性气体原 子也会发出辉光),被电离的汞原子形成正离子和自由电子。由于串联在辅助电极上 的电阻 R 的限制,大量的正离子和自由电子在两主电极之间电场的作用下,向主电 极运动的同时自身动能也不断增加。移动过程中又与汞原子碰撞,会使越来越多的 汞原子处于激发态。它们从高能态向低能态跃迁时,就会发出各种频率的光谱线。 对于 GP20Hg 型低压汞灯,在可见光范围内,579.07nm(黄色)、576.96nm(黄色)、 546.07nm(绿色)、435.83nm(蓝紫色)四条光谱线最亮。 从汞灯点燃开始,电能就不断地转化为热能和光能,管胆内部温度不断升高, 汞滴也电不断被气化,管胆内正汞离子和自由电子数目越来越多,两主电极之间的 电流越来越强而电压越来越低。这种负伏安特性的器件不能单独稳定地工作,因此 需要将汞灯与一个自感系数较大的镇流器 6 串联起来,使主电极之间电压稳定。当 管胆内汞蒸气达到饱合时,汞灯发出青白色的光。从汞灯点燃到正常发光,大约需 要 5 min。 汞灯熄灭后,不能立即启动。因为灯刚熄灭,管胆内还保持较高的蒸气压。这 时再启动,由于镇流器产生的通电自感电动势可直接加在主电极两端,使汞灯受到 大电流的冲击而有损于汞灯的寿命。因此要等到灯管冷却,汞蒸气凝结后才能再次 点燃,冷却过程要 10 min 左右。

【实验内容及步骤】
(一)调整分光计 调整分光计,目的是使平行光管发出平行光,望远镜聚焦于无穷远,平行光管 和望远镜光轴在同一水平面内并与分光计转轴垂直。调节前,应对照图 3 和图 4 熟 悉分光计的基本结构和原理。然后进行以下调节: ⒈ 把望远镜聚焦于无穷远 ⑴ 望远镜的目镜调焦。 先把目镜调焦手轮 11 旋出, 然后一边旋进,一边从目镜中观察,直到分划板刻线成 像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中的像的清晰度将 被破坏而未破坏时为止。 其目的就是使眼睛通过目镜能 很清楚地看到目镜中分划板上的刻线。 ⑵ 接通灯源。即把从变压器出来的 6.3V 电源插头 插到底座的插座上, 把目镜照明器上的插头插到转座的 插座上。
139

图 7 光学平面平板放置图

⑶ 目测调整。从分光计侧面观察,两眼平视望远镜,细心调节望远镜光轴位置 的调节螺钉 12、13 调到适中位置,使望远镜光轴与刻度盘平面大致平行;调节载物 台下的调平螺钉 6,使载物台平面也与刻度盘平面大致平行。 ⑷ 在载物台上放置附件光学平面平板(即正反面都可反射光线的反射镜)。为便 于调节,使光学平面平板位于载物台下任意两螺钉连线的中垂面上,其放法如图 7 所示。 ⑸ 旋紧望远镜止动螺钉 17,旋松游标盘止动螺钉 25,缓慢地转动载物台座, 同时从望远镜中寻找由光学平面平板反射回来的绿色光团(或绿色的亮十字像) ,若 找不到光团(或绿色的亮十字像) ,须细心调节望远镜光轴高低调节螺钉 12 和载物 台下的调平螺钉 6。找到光团(或绿色的亮十字像)后,将目镜锁紧螺钉 9 旋松,伸 缩阿贝式自准直目镜 10 套筒,以调节分划板与物镜的距离,直到在目镜中可以清晰 地看到反射回来的绿色亮十字像,然后,利用载物台下的调平螺钉 6 和载物台微调 机构,把这个绿色十字像调节到与分划板上方的十字线重合,如图 8(c)中反射像 (即绿色亮十字像)所示位置,这时望远镜已聚焦于无穷远。为了消除视差,眼睛 可上下或左右移动,如果绿色十字像与分划板刻线的距离保持不变,就说明绿色亮 十字像与分划板刻线必然位于同一平面上,没有视差。否则应仔细调节物镜与分划 板之间的距离,直到视差消除,锁紧目镜锁紧螺钉 9。 2.调整望远镜光轴与分光计转轴垂直 ⑴ 把游标盘连同载物台上光学平面平板一起旋转 180°时观察到绿色亮十字像 可能与分划板十字丝有一个垂直方向的位移,就是说,绿色亮十字像可能偏高或偏 低。 ⑵ 如绿色亮十字像不在图 8(c)所示的位置,而是如图 8(a)所示,可以先调 载物台下的螺钉 B1(或 B2) ,使得绿 色亮十字像移近正确位置一半, 如图 8(b)所示,再调节望远镜光轴高低 调节螺钉 12,使绿色亮十字像与正 确位置重合,如图 8(c)所示。然 后把游标盘连同载物台上光学平面平板一起旋转 180°,重复上述操作反复调节几 次,直到正反两个光学平面反射回来的绿色亮十字像都在图 8(c)所示位置,这时 望远镜光轴就与分光计转轴相垂直。这种调节方法称为逐次逼近各半调整法。 3.将分划板刻线调成水平和竖直 缓慢旋转载物台,如果分划板的水平刻线与绿色十字像的移动方向不平行,就 要在不破坏望远镜调焦的前提下转动分划板,即放松目镜锁紧螺钉 9,转动目镜套筒
140

图 8 调整望远镜光轴与分光计转轴相垂直

10,使绿色十字像移动方向与分划板水平刻线平行,这时望远镜就调好了,旋紧目 镜锁紧螺钉 9,取下光学平面平板放好。 4.调节平行光管 调节平行光管的目的是把狭缝调整到物镜的焦平面上,也就是平行光管对无穷 远调焦。 ⑴ 将已调好的望远镜为基准(其水平方位已调整好,不能再动! ) ,关闭其目镜 照明器上的光源,通过狭缝宽度调节手轮 28,打开狭缝宽度到适中,用汞灯照亮狭 缝。旋松望远镜止动螺钉 17,转动支臂 14 使望远镜正对平行光管,然后旋紧望远镜 止动螺钉 17。 用目视法调节平行光管光轴高低调节螺钉 27 和平行光管光轴水平调节 螺钉 26,大致调到与望远镜光轴相一致。 ⑵ 旋松狭缝装置锁紧螺钉 2,从目镜中观察狭缝的像,同时前后移动狭缝装置 1,即调节物镜与狭缝距离,直到从目镜中看到边缘清晰的狭缝像(轮廓清楚长条形 的狭缝像,而不是边缘模糊的亮条) ,且与分划板刻线之间无视差时为止。这时狭缝 恰好位于平行光管物镜的焦平面上,平行光管从物镜端射出平行光。 ⑶ 通过狭缝宽度调节手轮 28, 调节狭缝宽度, 使从目镜中看到狭缝像宽为 1mm 左右。 ⑷ 旋转狭缝装置,使狭缝与目镜分划板的竖直刻线平行,注意不要破坏平行光 管的调焦,然后将狭缝装置锁紧螺钉 2 旋紧。 ⑸ 调节平行光管光轴高低调节螺钉 27 和平行光管光轴水平调节螺钉 26,使狭 缝像被分划板上的大十字叉丝的水平线(中心水平线)大致上下平分,且与分划板 的竖直刻线重合。这时平行光管的光轴与望远镜光轴相重合并都与分光计转轴垂直。 至此, 分光计本身调整已完毕, 除目镜视度调节手轮 11 可因人而异进行微调外, 望远镜和平行光管的上述调节螺钉就不能再动,否则将破坏分光计的工作条件,须 重新调节。 (二)用自准直法测量三棱镜顶角 1.三棱镜的调整。移开汞灯,把目镜照明器上的插头插 到转座的插座上。为便于调整,三棱镜应按图 9 所示的位置放 在载物台上, 使载物台下三个螺钉 6 中每两个的连线与三棱镜 的镜面正交。转动载物台使三棱镜的一个光学面如 AB 面对准 望远镜时,调节 AB 面下方载物台下的水平调整螺钉 B2,使绿 色十字像在图 8(c)所示的位置上(注意此时望远镜已调好, 图 9 三棱镜的放法 不可再调) ;再旋转载物台,使棱镜的另一个光学面 AC 对准 望远镜,调节 AC 面下方载物台下的水平调整螺钉 B1,使绿色十字像也在图 8(c) 所示的位置上。反复几次,使从两个光学面反射回的绿色十字像均在分划板叉丝的 上交点上,即达到三棱镜的两个光学面的法线均与分光计中心转轴相垂直。 2.把游标盘 22 调到合适位置,防止测量过程中平行光管和望远镜挡住游标。 旋紧游标盘止动螺钉 25,以固定载物台和三棱镜的位置。旋松望远镜止动螺钉 17, 转动望远镜对准光学面 AB,使绿色十字像在图 8(c)所示的位置上,然后应旋紧转 座与度角止动螺钉 16,这样望远镜与度盘才能一起转动。
141

3.旋紧望远镜止动螺钉 17,一面旋转望远镜微调螺钉 15,一面在望远镜中观 察,当绿色十字像正好在图 8(c)所示位置时,记下两个游标盘的读数 ?1 和 ?1 。旋
'

松望远镜止动螺钉 17,把望远镜对准光学面 AC,然后旋紧望远镜止动螺钉 17,微 调 15,记下绿色十字像正好在图 8(c)所示位置时两个游标盘的读数 ? 2 和 ?2 。此
'

时望远镜转过的角度
' ? ? [ ?2 ? ?1 ? ?2 ? ?1' ]

1 2

(3)

根据(1)式,可测出三棱镜的顶角 α。重复测 3 次,将结果填入表 l。 (三)测量最小偏向角 ⒈ 用汞灯照亮狭缝,关闭绿色十字像光源,如图 10 所示为三棱镜、望远镜和 平行光管的相对位置,为便于观察,注意调整三棱镜在载物台上的方位,使得平行 光管的轴线与三棱镜的远侧光学表面大致垂直。根据折射定律,判断经过三棱镜的 折射光线的出射方向,用眼睛观察出射光线的光学表面,当眼睛正对出射光线时, 就会在三棱镜的这个光学面上,看到平行光管的物镜镜头和由于色散而发出的彩色 谱线。移动望远镜正对出射光线,即可在望远镜中看到彩色谱线(即狭缝的单色像) 。 调节狭缝宽度,使光谱线细(为了读数准确)而清晰地成像在望远镜分划板平面上。 ⒉ 观察偏向角的变化。放松游标盘止动螺钉 25, 把望远镜对准其中的绿色谱线, 选择使绿色光偏 向角减小的方向, 继续缓慢转动载物台座, 同时转动 望远镜追踪绿色谱线, 这时会发现绿色谱线移至某一 位置后将反向移动, 此转折点即为相应于该谱线的最 小偏向角位置,如图 10 所示。 ⒊ 测量最小偏向角时,应锁紧望远镜止动螺钉 图 10 最小偏向角 17 和游标盘止动螺钉 25,微调望远镜微调螺钉 15 和游标盘微调螺钉 24。当绿色谱线刚逆转,分划板竖线与谱线重合时记下此时两个 游标的读数 ? 、 ? ' 。然后捏住三棱镜的棱脊从载物台上取下三棱镜(绝不能捏光学 面 AB 和 AC) ,放到不会被碰倒的地方。旋松望远镜止动螺钉 17,把望远镜对准平 行光管,然后锁紧望远镜止动螺钉 17,微调望远镜微调螺钉 15,测出狭缝像与分划 板竖线重合时两个游标的读数 ? 0 、 ? 0 。绿色光的最小偏向角
'

? min ? [ (? ? ? 0 ) ? (? ' ? ? 0' ) ]
⒋ 重复步骤 2、3,测量 3 次,将以上数据填入表 2。

1 2

(4)

【注意事项】
1.决不能用手摸三棱镜、光学平面平板、物镜和目镜的光学表面。如发现有飞 尘时,应该用镜头纸轻轻揩擦。
142

2.推动望远镜只能推望远镜支臂,不能推动已调好的望远镜目镜、照明装置或 镜筒。旋紧望远镜止动螺钉 17、调节望远镜微调螺钉 15 后才能读取游标装置上的示 值。 3.分光计为精密仪器,各活动部分均应小心操作。当轻轻推动可转动部件(例 如望远镜、游标盘)而无法转动时,切记不可强制其转动,应分析原因后再进行调 节。 4.搞清原理,熟悉分光计后先目测,然后有目的地细调分光计,否则越调越乱。 5.调节狭缝宽度时,要边看边调,动作要轻,千万不能使其闭拢,以免使狭缝 受到严重损坏。 6. 光学仪器螺钉的调节动作要轻柔, 锁紧螺钉也是指锁住即可, 不可用力过大, 以免损坏器件。 7.由望远镜中观察图像和分划板十字线时,眼睛容易疲劳,所以既要有耐心, 又要及时地自我调节。即观察久了就脱离望远镜,让眼睛休息一下。

【数据记录及处理】
⒈ 测定玻璃三棱镜顶角 ?
表1 望远镜正对 AB 面 次 数 左游标 右游标 左游标 测三棱镜顶角数据表 望远镜正对 AC 面 右游标
' ?2 ' ? ? [ ?2 ? ?1 ? ?2 ? ?1' ]

?1

?1'

?2

1 2

? ? 180? ? ?

1 2 3

平均值 ? ?



⒉ 测定玻璃三棱镜对汞绿光的最小偏向角 ? min
表2 望远镜对准绿色 次 数 谱线 左游标 右游标 测最小偏向角数据表

望远镜对准平行 光管 左游标 右游标

?

??

? min ? [ (? ? ? 0 ) ? (? ' ? ? 0' ) ]

?0

? ?0

1 2

1 143

2 3

平均值 ? min ?



⒊ 计算玻璃三棱镜对汞绿光的折射率

n?

sin

? min ? ?
sin

?

2 2

【实验思考题】 1. 测量各种谱线的δmin 时,为什么在转动望远镜观测的同时还必须转动三棱 镜? 2. 已调好望远镜光轴垂直主轴,若将平面镜取下后,又放到载物台上(放的位 置与拿下前的位置不同) ,发现两镜面又不垂直望远镜光轴了,这是为什么?是否说 明望远镜光轴还没调好?

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分光计的调整与折射率的测定分光计是一种精确测量角度观察光谱的比较精密的光学仪器。 可以用来测量棱镜的顶角、 最小偏向角等,从而间接地测出棱镜折射率、光波波长...
分光计的调整和三棱镜折射率的测定
分光计的调节和三棱镜折射率的测量一、实验目的 1、了解分光计结构,学会正解调节和使用分光计的方法; 2、用分光计测量三棱镜的顶角; 3、学会用最小偏向角法测量...
实验05 分光计的调节三棱镜折射率测定
实验05 分光计的调节三棱镜折射率测定_中医中药_医药卫生_专业资料。实验 6 分光计...14-望远镜倾斜度调节螺钉;15-望远镜水平方向调节螺钉(背面);16-游标盘;17-转...
物理实验报告测定三棱镜折射率
物理实验报告测定三棱镜折射率实验目的】 利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率; 【实验仪器】 分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。 【实验原理】 最小偏向角法是测定三...
分光计调节与三棱镜折射率的测定
学习分光计测量角度的方法 2、了解光的色散现象 3、熟悉用最小偏向角法测定物质折射率 2 实验仪器 分光计的主要用途 分光计的构造原理 分光计的调节方法 三棱镜 ...
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