分光計的調(diào)整和棱鏡折射率的測定

1、 1、掌握分光計的測量原理及調(diào)節(jié)方法、掌握分光計的測量原理及調(diào)節(jié)方法 2、用自準法測三棱鏡的頂角、用自準法測三棱鏡的頂角 3、用最小偏向角法測量棱鏡玻璃的折射率、用最小偏向角法測量棱鏡玻璃的折射率 重點：分光計的調(diào)節(jié)方法重點：分光計的調(diào)節(jié)方法 難點：分光計的測量原理難點：分光計的測量原理 平行光平行光l l1 1射向頂角為射向頂角為A A的三的三 棱鏡的側(cè)面棱鏡的側(cè)面ABAB，經(jīng)過折射后由，經(jīng)過折射后由 另一側(cè)面另一側(cè)面ACAC射出，入射光射出，入射光l l1 1與折與折 射光射光l l2 2的夾角的夾角稱為偏向角。根稱為偏向角。根 據(jù)圖中的幾何關系與折射定理據(jù)圖中的幾何關系與折射定理 可得如

2、下關系可得如下關系 min 1 2 1 sin() sin 2 sin sin 2 A i n A i 由上式可知，只要測出由上式可知，只要測出 最小偏向角最小偏向角min min和三棱鏡 和三棱鏡 頂角頂角A A，就可以計算出棱鏡，就可以計算出棱鏡 玻璃的折射率玻璃的折射率n n。 JJY型分光計型分光計 雙面鏡三棱鏡汞燈及電源 分光計的基本構(gòu)造分光計的基本構(gòu)造 1 1、調(diào)節(jié)分光計、調(diào)節(jié)分光計 （1 1）調(diào)節(jié)的基本要求）調(diào)節(jié)的基本要求 分光計的調(diào)節(jié)有分光計的調(diào)節(jié)有“三垂直三垂直”的幾何要求和的幾何要求和 “三聚焦三聚焦”的物理要求。的物理要求。 （2 2）調(diào)節(jié)的步驟）調(diào)節(jié)的步驟 1）目測粗調(diào)

3、目測粗調(diào)“三垂直三垂直” 2 2）調(diào)叉絲對目鏡聚焦調(diào)叉絲對目鏡聚焦 3）調(diào)望遠鏡對無窮遠聚焦調(diào)望遠鏡對無窮遠聚焦 4）調(diào)望遠鏡主光軸與分光計主軸垂直調(diào)望遠鏡主光軸與分光計主軸垂直 5 5）調(diào)載物臺平面與分光計主軸垂直調(diào)載物臺平面與分光計主軸垂直 6 6）調(diào)節(jié)狹縫對平行光管物鏡聚焦調(diào)節(jié)狹縫對平行光管物鏡聚焦 7 7）調(diào)節(jié)平行光管主光軸與分光計主軸垂直調(diào)節(jié)平行光管主光軸與分光計主軸垂直 2 2、用反射法測量三棱鏡的頂角用反射法測量三棱鏡的頂角A A 3 3、測量最小偏向角測量最小偏向角 用反射法測量三棱鏡的頂角用反射法測量三棱鏡的頂角 ( , )( , ) | L a bR a b TT 1 ()

4、 4 ab 測量最小偏向角測量最小偏向角 入射光波長入射光波長546.1nm 1( , )2( , ) | a ba b TT min( )min( ) 1 () 2 ab 1、在實驗中，拿放光學器件時，要輕拿輕、在實驗中，拿放光學器件時，要輕拿輕 放，注意不要用手接觸光學面。放，注意不要用手接觸光學面。 2、在轉(zhuǎn)動望遠鏡時，不要直接轉(zhuǎn)鏡筒，而、在轉(zhuǎn)動望遠鏡時，不要直接轉(zhuǎn)鏡筒，而 是轉(zhuǎn)動望遠鏡下面的支架。是轉(zhuǎn)動望遠鏡下面的支架。 3、在測量偏轉(zhuǎn)角度時，一定要固定度盤和望、在測量偏轉(zhuǎn)角度時，一定要固定度盤和望 遠鏡，讓它們儀器轉(zhuǎn)動。遠鏡，讓它們儀器轉(zhuǎn)動。 五、實驗注意事項五、實驗注意事項 六、思

5、考題六、思考題 1 1、能否直接通過三棱鏡的兩個光學面來、能否直接通過三棱鏡的兩個光學面來 調(diào)望遠鏡主光軸與分光計主軸垂直？調(diào)望遠鏡主光軸與分光計主軸垂直？ 2 2、轉(zhuǎn)動望遠鏡測角度之前，分光計的哪些、轉(zhuǎn)動望遠鏡測角度之前，分光計的哪些 部分固定不動？望遠鏡應和什么盤一起轉(zhuǎn)部分固定不動？望遠鏡應和什么盤一起轉(zhuǎn) 動？動？ 3 3、通過實驗，你認為分光計調(diào)節(jié)的關鍵在何、通過實驗，你認為分光計調(diào)節(jié)的關鍵在何 處？處？ “三垂直” 是指載物臺平面、望遠鏡的主光軸、 平行光管的主光軸必須與分光計主軸垂直。 “三聚焦”是指叉絲對目鏡聚焦，即在目鏡能看到清 晰的叉絲像；望遠鏡對無窮遠聚焦，即平面鏡返回清 晰

6、的綠十字像；狹縫對平行光管物鏡聚焦，即在望遠 鏡中看到清晰的狹縫的像。 1、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié) 望遠鏡水望遠鏡水 平調(diào)節(jié)螺平調(diào)節(jié)螺 釘釘 3、調(diào)節(jié)平行、調(diào)節(jié)平行 光管的水平調(diào)光管的水平調(diào) 節(jié)螺釘節(jié)螺釘 2、調(diào)節(jié)載物臺、調(diào)節(jié)載物臺 水平調(diào)節(jié)螺釘水平調(diào)節(jié)螺釘 目測粗調(diào)“三垂直” 調(diào)節(jié)叉絲對目鏡聚焦 打開電源，讓照明小燈照亮 望遠鏡視場。旋轉(zhuǎn)目鏡，改 變目鏡與分劃板之間的距離， 同時眼睛從目鏡中觀察，直 到看到的叉絲變清晰，此時 叉絲正好位于目鏡的焦平面 上。 調(diào)望遠鏡對無窮遠聚焦 將雙面鏡放置于載物臺上，放置時， 雙面鏡兩鏡面的對稱軸線要與載物 臺上某一條刻線重合（如右圖）。 轉(zhuǎn)動載物臺，使雙面鏡的某一面

7、對 準望遠鏡，觀察望遠鏡內(nèi)的分劃板 上有無綠色十字像。 若無，則適當調(diào)節(jié)鏡面的 俯仰角度，以使十字像出 現(xiàn)在望遠鏡視場中。松開 目鏡鎖緊螺釘，伸縮分劃 板套筒，調(diào)節(jié)分劃板與物 鏡間的距離，直到綠色十 字像最清晰并與叉絲無視 差為止。 經(jīng)目測粗調(diào)后，從雙面鏡的兩個反射的兩個反射 面都能看到十字像。用面都能看到十字像。用“減半減半”調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 法法調(diào)節(jié)載物臺下的調(diào)平螺絲和望遠鏡調(diào)節(jié)載物臺下的調(diào)平螺絲和望遠鏡 高低調(diào)節(jié)螺絲，達到從雙面鏡的兩個高低調(diào)節(jié)螺絲，達到從雙面鏡的兩個 反射面反射回來的十字像都與分劃板反射面反射回來的十字像都與分劃板 的上十字線重合。的上十字線重合。 每次讓十字像向分劃板上十字每

8、次讓十字像向分劃板上十字 線靠近一半，轉(zhuǎn)過線靠近一半，轉(zhuǎn)過180180后，再后，再 靠近一半。對于每一個反射面靠近一半。對于每一個反射面 的每一次調(diào)節(jié)都必須是：載物的每一次調(diào)節(jié)都必須是：載物 臺和望遠鏡各調(diào)一半。如此反臺和望遠鏡各調(diào)一半。如此反 復調(diào)節(jié)，可較快的使十字像與復調(diào)節(jié)，可較快的使十字像與 分劃板上十字線重合。分劃板上十字線重合。 分分 劃劃 板板 a a a/2a/2 分分 劃劃 板板 亮十字亮十字 十字像十字像 調(diào)節(jié)載物臺平面與分光計主軸垂直 將雙面鏡轉(zhuǎn)到與載物臺 刻線垂直的方向 (如右 圖),然后調(diào)節(jié)載物臺的 水平螺釘C,使綠色十字 像與調(diào)節(jié)用叉絲完全重 合 調(diào)節(jié)狹縫對平行光管的物鏡聚焦 松開鎖緊螺釘,伸縮狹縫套筒,直到從望遠 鏡中看到的狹縫像最清晰且與叉絲無視差 為