实验一  分光计的调整测三棱镜折射率

实验时间：  2011.3.17          

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分光计的调节与使用实验报告

   姓名：                学号：                   专业班级：            

   实验时间：  12周星期四  上午10:00-12:00 

一、试验目的

   1、了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；

   2、测量三棱镜玻璃的折射率。

二、实验仪器

   分光计，三棱镜，准直镜。

三、实验原理

   1.测折射率原理：

当i＝i时，δ为最小,此时

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分光计实验报告

【实验目的】

1、了解分光计的结构和工作原理

2、掌握分光计的调整要求和调整方法，并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。

3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率

【实验仪器】

分光计，双面平面镜，汞灯光源、读数用放大镜等。

【实验原理】

1、调整分光计：

(1)调整望远镜：

ａ目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。

ｂ调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。

ｃ调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。

(2)调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。

2、三棱镜最小偏向角原理

介质的折射率可以用很多方法测定，在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率，可以达到较高的精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如果测液体的折射率，可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜，充入待测的液体，可用类似的方法进行测量。

当平行的单色光，入射到三棱镜的AB面，经折射后由另一面AC射出，如图7.1.2-8所示。入射光线LD和AB面法线的夹角i称为入射角，出射光ER和AC面法线的夹角i’称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

可以证明，当光线对称通过三棱镜，即入射角i₀等于出射角i₀’时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δ_min。由图7.1.2-8可知：

δ=（i-r）+（i’-r’）                               （6-2）

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分光计法测光栅常数

3.7  分光计的调节及光栅常数的测定

分光计又称光学测角仪，是一种分光测角光学实验仪器。它常用来测量折射率、色散率、光波波长、光栅常数和观测光谱等。分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，学好分光计的调整和使用，可为今后使用其他精密光学仪器打下良好基础。

3.7.1  分光计的调节

【实验目的】

了解分光计的结构和基本原理，学习调整和使用方法。

【分光计的结构和原理】

分光计主要由五个部分构成：底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。不同型号分光计的光学原理基本相同。JJY型分光计如图3-7-1所示。

图3-7-1  JJY型分光计

1．狭缝装置  2．狭缝装置锁紧螺钉 3．平行光管  4．元件夹  5．望远镜  6．目镜锁紧螺钉  7．阿贝式自准直目镜  8．狭缝宽度调节旋钮  9．平行光管光轴高低调节螺钉  10．平行光管光轴水平调节螺钉  11．游标盘止动螺钉  12．游标盘微调螺钉  13．载物台调平螺钉（3只）  14．度盘  15．游标盘  16．度盘止动螺钉  17．底座  18．望远镜止动螺钉  19．载物台止动螺钉  20．望远镜微调螺钉  21．望远镜光轴水平调节螺钉  22．望远镜光轴高低调节螺钉  23．目镜视度调节手轮

1．底座

分光计底座（17）中心固定有一中心轴，望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上，可绕中心轴旋转。

2．平行光管

平行光管安装在固定立柱上，它的作用是产生平行光。平行光管由狭缝和透镜组成，如图3-7-2。狭缝宽度可调（范围0.02~2mm），透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。当狭缝位于透镜焦平面上时，由狭缝经过透镜出射的光为平行光。

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分光计实验报告

实验目的：1．深入了解分光计的构造和设计原理，学会调整分光计的正确方法；

2．了解用最小偏向角法测棱镜材料折射率的基本原理；

3．完成测量折射率实验，并正确分析实验误差。

实验器材：

分光计仪器   汞光源  分光计  调整用双平面镜 

实验原理：1）分光计的调节原理。

          2）测折射率原理：

当平行光管发出平行光，i＝i时，δ为最小,此时

设棱镜材料折射率为n，则

故          　　　　　　     　　　     　　

由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角。

实验步骤：⒈调整分光计：

（1）  调整望远镜：

       ａ目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。

       ｂ调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。

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长安大学----分光计实验报告

7系05级         孙明伟         PB05007213         06.4.9.

实验目的：着重训练分光计的调整技术和技巧，并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角，计算出三棱镜材料的折射率。

实验原理：1）分光计的调节原理。（此项在实验的步骤中，针对每一步详细说明。）

          2）测折射率原理：

实验要求：调整要求：①平行光管发出平行光。当i＝i时，δ为最小,此时

设棱镜材料折射率为n，则

故          　　　　　　     　　　     　　

由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角。

                    ②望远镜对平行光聚焦。

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用分光计测定三棱镜的顶角和折射率

在介质中，不同波长的光有着不同的传播速度v，不同波长的光在真空中传播速度相同都为c。 c与v的比值称为该介质对这一波长的光的折射率，用n表示，即：。同一介质对不同波长的光折射率是不同的。因此，给出某一介质的折射率时必须指出是对某一波长而言的。一般所讲的介质的折射率通常是指该介质对钠黄光的折射率，即对波长为589.3nm的折射率。本实验测量的是玻璃对汞的绿谱线的折射率，即对波长为546.07nm的光的折射率。

1、实验目的

（1）进一步学习分光计的正确使用

（2）学会用最小偏向角法测三棱镜的折射率。

2．实验仪器

分光计，平面反射镜，三棱镜，汞灯及其电源。

3．实验原理

    介质的折射率可以用很多方法测定，在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率，可以达到较高的精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如果测液体的折射率，可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜，充入待测的液体，可用类似的方法进行测量。

当平行的单色光，入射到三棱镜的AB面，经折射后由另一面AC射出，如图6-13所示。入射光线LD和AB面法线的夹角i称为入射角，出射光ER和AC面法线的夹角i’称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

可以证明，当光线对称通过三棱镜，即入射角i₀等于出射角i₀’时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δ_min。由图6-13可知：

δ=（i-r）+（i’-r’）                               （6-2）

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