分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告.docx
分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告【试验目的】1、了解分光计的构造和各个组成局部的作用；2、学习分光计调整的要求和调整方法；3、测量三棱镜顶角【试验仪器】1、分光计：型号：JJY-型，最小刻度 1”；2、钠灯： 型号：GY-5；3、三棱镜棱角:60o±5材料：重火石玻璃，nD = 1.6475；4、双面反射镜，变压器(6.3V/220V)【试验原理】（1） 分光计调整总要求：望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直。分要求：有三个如下：1望远镜调焦到无穷远接收平行光、其光轴与分光计中心轴垂直调整方法：对望远镜的目镜进展调焦，从望远镜中能清楚看到分划板十字准线对望远镜的物镜进展调焦，用“自准直法”进展，从望远镜中能清楚看到绿“+”字像、且无视差。分别从望远镜看到从小镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像，均与分光板的调整用线分划板上方的十字叉线重合。在望远镜能接收平行光的根底上，依据反射定律，应用“各半调整法”进展调整。2载物台垂直仪器主轴调整方法：将双面镜旋转 90°，同时旋转载物台 90°，调整一个螺丝，分别从望远镜看到从双面镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像，均与分光板的调整用线分划板上方的十字叉线重合。3平行光管出射平行光； 调整方法：从望远镜里看到平行光管狭缝清楚像呈现在分划板上且无视差。望远镜对准平行光管留意：这一步及后面操作确定不能动望远镜的仰角调整螺丝以及物镜和目镜的焦距，从望远镜观看平行光管狭缝的像，调整平行光管透镜的焦距，使从望远镜清楚看到狭缝的像一条光明的细线呈现在分划板上为止。这时望远镜接收到的是平行光，也就是说，平行光管出射的是平行光。4平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直调整方法：望远镜看狭缝像与分光板竖直准线重合，狭缝像转 90o 后又能与中心水平准线重合。在上一步的根底上，调整平行光管或望远镜的水平摆向调整螺丝，使狭缝细线像与十字竖线重合，然后转动狭缝 90o，调整平行光管的仰角螺丝，使狭缝细线像与中心水平线重合。这时平行光管光轴与望远镜光轴共线，也就与分光计中心轴垂直（2） 三棱镜的顶角的测量1方法：反射法测量。2原理：如以下图所示：一束平行光由顶角方向射入，在两光学面上分成两束反射光。测出两束反射光线之间的夹角，则可得到顶角 A 为A= 23方法：试验时，将待测棱镜放在分光计载物小平台上，使棱镜的折射棱正对平行光管， 并接近载物台的中心位置，如图4-26-2 所示。调整载物台面平面与分光计主轴垂直，旋紧7、25，锁紧载物台和游标盘，缓慢转动望远镜，用望远镜查找经过棱镜两反射面反射回来右右的狭缝像，使狭缝像与分划板中心竖线重合。记录下望远镜所处位置分别为和时的两左刻度盘读数qq，q、和左?、q，?，则望远镜分别处于和位置时间轴的夹角为：重复测量五次，按4-26-1式求出顶角 A，计算其测量不确定度。4读数时超过 0 点处理：转动望远镜时，假设越过了刻度0 点，则应按下式计算望远镜转过的角度=360O q- q， 2、试验步骤：写出试验操作过程中的有效步骤1将双面镜放在载物台上；三个螺钉高度分别为“h”2望远镜调焦到无穷远接收平行光3望远镜光轴与分光计中心轴垂直自准法4望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直3、留意事项：主要。1不要用手摸三棱镜棱角、双面反射镜镜面2读数时每半小格在游标盘上分成 30 等份；超过 0°时要加 360°3计算时借位为 604钠灯开启后直至完毕中途不要关闭再关闭。四、数据记录与处理计算结果有误，数据仅供格式参考数据表格测量序号12345窗口示数q左右左右左右左右左右望 K=1远镜位 K=-1置f偏 心 误差修正A 类不确定 B 类不确定 总不确定度最正确值f结果度度D f不 确 定 度最正确值a结果D a相对不确定度百分差使用公式f反射光夹角角度测量公式： 左= q-q，f左左 或 右= q-q右右f = 1 (f+f)偏心误差的修正:2左右顶角计算：a = f2处理过程：1 计算反射光的夹角仪器精度:D= 01”仪25同样的方法计算得到f L f,f = 120°16”f23= 120°15”f,4= 120°16”f,5= 119°55” 要写出来的2 计算顶角结果表示:a = a ± Da = 60°04” ± 05”E = Da ´100% =05”´100% = 0.14%相对不确定度:ra60°04”0本次试验三棱镜顶角参考值a= 60°00”(留意每组可能不一样的)百分差:a -a0Ep =a0´100% = 60°04” - 60°00” ´100% = 0.11%60°00”rp明显: E > E ,说明试验结果在本方法测量的误差范围内与标准值相符合的。£ 5%注：本试验百分误差五、误差分析：分光计属于周密仪器，其操作调整的要求在测量中产生的系统误差不是很大，主要有：（1） 载物台倾角对应的顶角系统误差（2） 望远镜垂直主轴时的叉丝像位置的系统误差（3） 望远镜和主轴的垂直度的系统误差（4） 平行光管狭缝较宽引起的误差（5） 人眼视觉引起的误差
