分光計的調整與三棱鏡頂角的測量示范報告

分光計的調整與三棱鏡頂角的測量示范報告【實驗目的】1、了解分光計的結構和各個組成部分的作用； 2、學習分光計調節(jié)的要求和調節(jié)方法； 3、測量三棱鏡頂角【實驗儀器】1、分光計：（型號：JJY-型），最小刻度1；2、鈉燈： （型號：GY-5）；3、三棱鏡棱角:605（材料：重火石玻璃，nD = 1.6475）；4、雙面反射鏡，變壓器(6.3V/220V)【實驗原理】 （1）分光計調整總要求：望遠鏡和平行光管的光軸共線并與分光計中心軸垂直。分要求：有三個如下： 1望遠鏡調焦到無窮遠（接收平行光）、其光軸與分光計中心軸垂直調整方法：對望遠鏡的目鏡進行調焦，從望遠鏡中能清晰看到分劃板十字準線對望遠鏡的物鏡進行調焦，用“自準直法”進行，從望遠鏡中能清晰看到綠“+”字像、且無視差。分別從望遠鏡看到從小鏡兩反射面反射回來的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。在望遠鏡能接收平行光的基礎上，根據(jù)反射定律，應用“各半調節(jié)法”進行調整。2載物臺垂直儀器主軸調整方法：將雙面鏡旋轉90，同時旋轉載物臺90，調節(jié)一個螺絲，分別從望遠鏡看到從雙面鏡兩反射面反射回來的兩綠“+”字反射像，均與分光板的調整用線（分劃板上方的十字叉線）重合。 3平行光管出射平行光；調整方法：從望遠鏡里看到平行光管狹縫清晰像呈現(xiàn)在分劃板上且無視差。望遠鏡對準平行光管（注意：這一步及后面操作絕對不能動望遠鏡的仰角調節(jié)螺絲以及物鏡和目鏡的焦距），從望遠鏡觀察平行光管狹縫的像，調節(jié)平行光管透鏡的焦距，使從望遠鏡清晰看到狹縫的像（一條明亮的細線）呈現(xiàn)在分劃板上為止。這時望遠鏡接收到的是平行光，也就是說，平行光管出射的是平行光。4平行光管光軸與望遠鏡光軸共線并與分光計中心軸垂直調整方法：望遠鏡看狹縫像與分光板豎直準線重合，狹縫像轉90o后又能與中心水平準線重合。在上一步的基礎上，調節(jié)平行光管（或望遠鏡）的水平擺向調節(jié)螺絲，使狹縫細線像與十字豎線重合，然后轉動狹縫90o，調節(jié)平行光管的仰角螺絲，使狹縫細線像與中心水平線重合。這時平行光管光軸與望遠鏡光軸共線，也就與分光計中心軸垂直（2）三棱鏡的頂角的測量1方法：反射法測量。2原理：如下圖所示： 一束平行光由頂角方向射入，在兩光學面上分成兩束反射光。測出兩束反射光線之間的夾角，則可得到頂角A為 A=3方法：實驗時，將待測棱鏡放在分光計載物小平臺上，使棱鏡的折射棱正對平行光管，并接近載物臺的中心位置，如圖4-26-2所示。調節(jié)載物臺面平面與分光計主軸垂直，旋緊7、25，鎖緊載物臺和游標盤，緩慢轉動望遠鏡，用望遠鏡尋找經(jīng)過棱鏡兩反射面反射回來的狹縫像，使狹縫像與分劃板中心豎線重合。記錄下望遠鏡所處位置分別為和時的兩刻度盤讀數(shù)、和 、 ，則望遠鏡分別處于和位置時光軸的夾角為： 重復測量五次，按（4-26-1）式求出頂角A，計算其測量不確定度。4讀數(shù)時超過0點處理：轉動望遠鏡時，如果越過了刻度0點，則應按下式計算望遠鏡轉過的角度=360O 2、實驗步驟：（寫出實驗操作過程中的有效步驟）1將雙面鏡放在載物臺上；三個螺釘高度分別為“h”2望遠鏡調焦到無窮遠（接收平行光）3望遠鏡光軸與分光計中心軸垂直（自準法）4望遠鏡和平行光管的光軸共線并與分光計中心軸垂直3、注意事項：（主要）。1不要用手摸三棱鏡棱角、雙面反射鏡鏡面2讀數(shù)時每半小格在游標盤上分成30等份；超過0時要加3603計算時借位為604鈉燈開啟后直至結束（中途不要關閉）再關閉。四、數(shù)據(jù)記錄與處理（計算結果有誤，數(shù)據(jù)僅供格式參考）數(shù)據(jù)表格測量序號12345窗口示數(shù)左右左右左右左右左右望遠鏡位 置K=1K=-1偏心誤差修正最佳值A類不確定度B類不確定度總不確定度結果最佳值不確定度結果相對不確定度百分差使用公式反射光夾角角度測量公式：或偏心誤差的修正:頂角計算：處理過程：1 計算反射光的夾角儀器精度: 同樣的方法計算得到,（要寫出來的）2 計算頂角結果表示:相對不確定度: 本次實驗三棱鏡頂角參考值(注意每組可能不一樣的) 百分差: 顯然:,說明實驗結果在本方法測量的誤差范圍內與標準值相符合的。注：本實驗百分誤差五、誤差分析： 分光計屬于精密儀器，其操作調節(jié)的要求在測量中產生的系統(tǒng)誤差不是