分光计的调节和使用实验报告长安大学-分光计实验报告PB050072137系05级0649.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：囲7.1.2 -8 三铁镜最小倔向 角限理图实验要求：调整要求：平行光管发出平行光。当i i二i 2时，3A为最小,此时ii1= 2（min A.-min - Asin2.Asin2设棱镜材料折射率为n,则sin i1nAsin2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min 望远镜对平行光聚焦。 望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。 调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。 狭缝宽度1mn左右为宜。实验器材：分光计，三棱镜，水银灯光源，双面平行面镜。实验步骤：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.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。图 7,1.2-10 测角 A3.测量顶角A:转动游标盘，使棱镜 AC正对望远镜记下游标1的读数“和游标2的读数一。再转动游标盘，再使AB面正对望远镜，记下游标1的读数 /和游标2的读数。同一游标两次读数误差 也-6或|日2 -日2 ,即是载物台转过的角度G ,而门是A角的补角，A=二-：.重复操作两次，记下数据。4.测量三棱镜的最小偏向角。(1) 平行光管狭缝对准前方水银灯。(2) 把载物台及望远镜转至(1)处，找出水银灯光谱。(3) 转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜 跟踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。 谱线对准分划板。(4) 记下读数d和日2转至(2)，记下读数盯和日；，有 7,U2- U 测址小怛向沖方法原始数据如下:1 顶角的测量及处理:角度/分组i23平均值标准差q0 2 18 2 19 9 120 4 138 4 139 0 日2180 0 198 0 199 7 0；300 45 318 5 319 1 日1 阳120 2 00 120 2 00 120 1 00 120 1 4028 卩2 -右|120 5 00 120 5 00 120 4 00 120 4 40 28 2也一日卅8七1】120 3 30 120 3 30 120 2 30 120 3 028 综上观之,显然取=中圖一阿+|日2 -日2 时,其在平均值两侧波动较小-xi取得的门更符合“真值” 且其标准差经带入,解得:= 28 .A类不确定度Ua:16取置信概率为0.95时,查表得：t=4.30.因为用刻度盘及游标盘测量角度时，最大允差属于均匀分布，所以B类不确定度uB =1 / = 3、35 .且kp =1.96由于 a=二 -，可得： A =59 56 50 .所以UA = J(tuA f +(kpuB f 常 1 372 最小偏向角的测量及处理:测量次数为一次.010202107 5556 37287 53236 33A%in =3 林1 叫+|日2 日2 =51 19，00 B类不确定度Ub = T / . 3 : 35即=35所以，根据合成公式如=0.0003sin =0.0002则n =0.0013A =59 56 5000=丄陆圻+日2 -日2 =51219sin i1n =A sin 2.； min Asin2=1.6520 Asin 2综上n=1.6520 -0.0013p=0.95实验结论：通过两次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术, 对数据的处理更加熟练，同时完成了物理量的测量与数据处理任务，并求出三 棱镜的折射率 n=1.6520 -0.0013 ，p=0.95 。