实验报告分光计.doc

实验名称】分光计【目的要求】1. 了解分光计的结构, 作用和工作原理;2. 掌握分光计的调节要求, 方法和使用规范;3. 用分光计测定三棱镜的顶角;4. 用掠入射法测定玻璃的折射率;5. 用三棱镜的最小偏向角法测定玻璃的折射率.【仪器用具】【3号仪器】分光计, 玻璃三棱镜, 钠光灯, 平面反射镜, 毛玻璃.【实验原理】测定玻璃三棱镜的顶角当三棱镜主载面与仪器转轴垂直时, 由光路图可知, 当入射光沿垂直AB, AC方向入射时, 其夹角. 故顶角. 为消除偏心差提高精度, 我们读两次数, 则有:ACB .(1)用掠入射法测定玻璃的折射率ACBrr’i用单色光(钠黄光)照射顶角为A的三棱镜, 入射角为i, 经两次折射后以Φ角射出. 则根据下页图, 由折射定律我们有:其中no为空气折射率, 可近似为1; n为玻璃折射率.由r和r’的几何关系得到:掠入射时, 因此我们有折射率的公式: .(2)用三棱镜的最小偏向角法测定玻璃的折射率如图所示,光线经三棱镜折射产生偏向角, 当光路关于棱镜中截面对称时, δ最小, 为δm,.设顶角A, 空气折射率为.δA则: .(3)【实验内容】调光路调节望远镜聚焦于无穷远.旋转望远镜目镜可使分划瓣上“”刻线清晰. 调节镜筒可使平面镜反射回来的“＋”在分划板上成像清晰. 此时望远镜聚焦于无穷远.调节望远镜光轴垂直于仪器转轴.调节载物台调平螺钉及望远镜仰角调节螺钉, 最终使平面镜转动180°前后反射回来的“＋”都与“”刻线上面的那个“＋”重合. 调节时可先使平面镜与三个螺钉中的两个的连线共面, 调节第三个螺钉, 完成后将平面镜转90°再次调节, 此时不应再动望远镜的仰角螺丝.调节平行光管产生平行光. 粗调平行光管使其与望远镜共轴,对准光源后再细调, 使狭缝的像清晰并与“”刻线中的竖线平行.调节平行光管仰角螺丝使狭缝的像在目镜中关于中线对称. 则平行光管光轴与转轴垂直. 测三棱镜顶角将三棱镜置于载物台上, 使其一侧面与望远镜光轴垂直. 调节载物台平面使棱镜面反射回来的“＋”与“”刻线上的上面那个“＋”重合. 再转动载物台至另一镜面同样调节. 反复调节使“＋”始终落与“”刻线的上面那个“＋”. 读出两次望远镜垂直于镜面时的刻度.掠入射法测玻璃折射率目测使光源光线与棱镜一面平行. 在光源前加毛玻璃得到单色扩展光源. 旋转望远镜观察折射光, 当刻线与折射光明暗分界线重合时记录刻度值. 再使望远镜垂直棱镜寻找法线刻度值.测最小偏向角将平行光管对准光源, 望远镜与平行光管位置关于棱镜对称. 从目镜观察折射光, 旋转棱镜对观察折射光在目镜中的移动, 当其向一边移动达到极值时固定棱镜, 再旋转望远镜使期中“” 刻线中线对准折射光. 记录此时刻度值. 保持平行光管不动, 旋转望远镜直接观察平行光, 记录刻度值.【实验数据】三棱镜顶角A.三棱镜顶角A测量数据次1128°43′308°38′68°43′248°40′59°59′267°41′247°39′7°40′187°40′60°00′3123°54′303°55′3°56′183°53′120°00′其中的值由公式得到. 由于刻度盘有时绕过的方向不同, 有时测得的是A有时是, 由计算得:掠入射法测得的折射率n.掠入射法测得的折射率n数据次176°34′256°33′117°58′297°57′41°24′代入公式,计算得玻璃折射率:最小偏向角法测得的折射率n.三棱镜的最小偏向角法测定玻璃的折射率n数据次1315°51′135°49′8°35′188°31′52°43′代入公式,计算得玻璃折射率:【分析与讨论】虽然实验课本里一再强调光路的平行对实验的影响多么多么重要, 但是在真的动手做起来的时候, 却发现没有多少人真的那么认真的对待这个问题. 每个分项目都要重新调节一次光路的平行, 可见实际上是没有一次为真正平行的, 而只是某个侧面上接近平行而已. 另外第三号实验仪器的位置不太好, 在寻找明暗分界线的时候是在是一种折磨, 最后竟然还要走到桌子缝里才能看到.。