分光计的调节和使用实验报告通信电子电子电气自动化_高等教育-大学课件.pdf

长安大学-分光计实验报告 7 系 05 级孙明伟 PB0500721306.4.9.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：实验要求：调整要求：平行光管发出平行光。当 i!二 i 2时，3为 A 最小，此时h 2 设棱镜材料折射率为 n,则 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。sin i1 n min A sin.A sin 2 2.A sin 2(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.K2-10测檯傥加角A 3.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 1和 游标2的读数2。再转动游标盘，再使 AB 面正对望远镜，记下游标1的读数1和游标2的读数2。同一游标两次 读数误差|i i|或|2 2，即是载物台转过的角度，而是A角的补角，A=.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1和2转至(2)，记下读数1和2，有 原始数据如下：1 顶角的测量及处理：角度/分组 1 2 3 平均值 标准差 的更符合3 2-X Xi.i 1 .n 1 28 0 42 18 2 19 9 120 44 138 4 139 0 180 0 198 0 199 7 300 5 318 5 319 31 120 2 00 120 2 00 120 1 00 120 1 40 28 120 5 00 120 5 00 120 4 00 120 4 40 28 120 3 30 120 3 30 120 2 30 120 3 10 28 1 综上观之,显然取=1 12 2|时，其在平均值两侧波动较小，取得 A 类不确定度UA 16.n 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 T/35.且 kp 1.96 由于 A=,可得：A 59 56 50 所以 A,tuA 2 kpuB 2 1 37 2最小偏向角的测量及处理：测量次数为一次.107 55 56 37 287 53 236 33 经带入,解得:A 59 56 50 ff min=51 19 00 sin i1.A sin 2.min A sin 2一=1.6520.A sin 2 综上 n=1.6520 0.0013p=0.95 2 2=51 19 00 B 类不确定度 UB 1/3 35 即=35 则 n=0.0013 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。所以，根据合成公式 sinh=0.0003 sinA2=.002