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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 一 实验目的

 1了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法

 2 掌握三棱镜的顶角的两种测量方法

 3 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 棱镜玻璃折射率的测定：最小偏向角法测量

  

  

   如图所示当时 为最小，此时

         设棱镜折射率为n，则             

只要测得和就能用上式求得待测棱镜材料的折射率 。

四 实验步骤

 1 调节分光计

（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. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。                （1）调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。                （2）接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。

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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

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分光计的调节和应用

实验目的与要求

1、学会对分光计的调节和使用

2、利用分光计对材料的折射率进行测量

实验原理

三棱分光计是分光仪器中的色散元件，其主截面是等腰三角形，如图所示，光线以入射角i1投射到棱镜AB面上，经棱镜的两次折射后，以i2角从AC面出射，出射光线和入射光线的夹角?称为偏向角，?的大小随入射角i1而改变。可以证明，当i1=i2时，偏向角为极小值?D,称为棱镜的最小偏向角。它与棱镜的顶角A和折射率n之间有如下关系：

因此，只要测得A和?D就可用上式求得待测棱镜材料的折射率。

实验装置

图为分光计，利用测量光线偏转的角度来研究试验对象的性质。

实验内容

1.分光计的调节

?望远镜系统的调节

oa.转动目镜，使能看到清晰的黑十字刻度线。

ob.将平面镜（半反镜）放置在载物台上（如何放置会使调节变得简单?），调节望远镜的和载物台的水平使得能看到反射回来的亮十字线像。

oc.改变分划板和物镜的距离使亮十字线像变得清晰细锐。（此时分划板位于物镜的什么位置？）

od.利用二分之一调节法调节平面镜两面反射回来的亮十字线像和黒十字刻度线的上部分的十字重合（为什么不是和中间的十字刻度线重合？），此时望远镜的光轴和分光计的转轴重合。

?平行光管系统的调节

oa.改变狭缝和平行光管透镜的距离，使得狭缝的像变得清晰细锐。（此时狭缝位于平行光管透镜的什么位置？）

ob.调节平行光管的水平使得狭缝的像被黒十字刻度线的中线平分。（狭缝的像应当是水平方向、竖直方向或者其他方向？）

1.测量三棱镜的顶角，

?将三棱镜放置到载物台上（三棱镜应如何放置利于调节？），调节载物台水平，使得三棱镜的两个光滑表面反射回来的亮十字线像和黒十字刻度线的上部分的十字重合（为什么要进行这一调节？），接着对顶角进行多次测量。

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分光计的调节和使用 大物实验报告 思考题

借助平面镜调节望远镜光轴使之垂直于分光计主轴时,为什么要旋转180度使平面镜两面的法线先后都与望远镜的光轴平行？只调节一面行吗？

调节两面是为了防止出现虽然望远镜光轴垂直于分光计主轴，但他们都没有达到水平，而是同时倾斜，只是处于倾斜角度相同的状态的情况。所以只调节一面不行。

为什么分光计要有两个游标刻度

因为分光计在生产制造过程中刻度盘的刻度中心与仪器的旋转主轴不可能严格重合，所以若只用一个游标盘读数时，肯是会产生周期性系统误差，即偏心差。若采用两个完全对称的游标盘同时读数，则其中一个的偏心差为正，而另一个为负，且它们的绝对值大小相等，故相互抵消，这就消除了偏心差。

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分光计的调节与使用实验报告

实验名称：_____分光计的调节与使用______

 姓名___    _   学号_     _

班级_         实验日期_  2013.12.19_  _

温度___ 2℃___   同组者  ___  无_____ 

（一）实验目的：

1、掌握分光计的调整技术和技巧；

2、用分光计测三棱镜的一个顶角；

（二）实验仪器：

分光计、玻璃三棱镜、平面镜、汞灯。

（三）实验原理：

折射率是光学中的一个基本物理量，也是物质的一个主要参数，折射率的测量是光学实验的一个重要组成部分。

1、  用分光计测量棱镜折射率

1：狭缝装置            2：狭缝装置锁紧螺丝               3：准直管

4：制动架（二）        5：载物台         6：载物台调平螺丝  

7：载物台锁紧螺丝       8：望远镜       9：望远镜锁紧螺丝      

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