实验名称 :分光计调节与使用
实验目的:
a.了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法;
b.用分光计测定棱镜顶角及棱镜玻璃的折射率。
实验仪器:
分光计
实验原理和方法:
光学介质的折射率n可以通过很多方法来测量。本实验采用的是最小偏向角法。
如下图所示,入射光束由空气中三棱镜的两个棱面AB,AC折射后,传播方向将发生改变。出射光束传播方向和入射光束方向之间的夹角称为偏向角。偏向角的大小随入射光束在AB面上的入射角的变化而变化。可以证明,当入射角和AC面上的出射角相等,即当入射光束和出射光束对称与棱镜顶角的平分面时,偏向角有极小值并有
式中:n是棱镜材料的折射率;是棱镜主截面内的顶角;是最小偏向角。只要把待测的光学玻璃制成三棱镜,测出棱角和最小偏向角,便可算出折射率n。
介质折射率n是波长的函数。现在,入射于棱面AB的是水银灯所发出的复色光,各个波长的光虽然都有相同的入射角,但是他们的出射角各不相同,也就是说,棱镜只能对于某一波长处于最小偏向位置。测出此波长光束的最小偏向角,就可算出介质对此波长的折射率。续而,我们改变入射角,使得棱镜对另一波长处于最小偏向位置,从而求出对另一波长的折射率。照此下去,分别测出各个波长的最小偏向角,并经计算得出相应的折射率,便可画出折射率n对于波长的关系曲线,即棱镜材料的色散曲线。
下图为望远镜物镜后焦面上的水银光谱图。每条谱线对应着一个波长,它们都是狭缝对于某一波长的像。
实验内容和步骤:
a. 按调节分光计的要求调好分光计。
b. 测三棱镜顶角。
在分光计已调好,三棱镜主截面垂直于仪器转轴的情况下,可用以下两种方法测量棱镜顶角。
自准法:如下图a所示点亮旁测小灯,转动刻度盘,先使由棱面AB反射回来的绿“十”字像在分划板准线上部的交叉点,记下两边游标读数、;保持望远镜不动,转动刻度盘连同载物台,使AC面反射绿“十”字像也落在分划板准线上部的交叉点上,记下两游标的读数为和。则顶角
…… …… 余下全文