(15.1)--分光计测三棱镜折射率.ppt

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1、三棱镜折射率的测定v掌握分光计的原理及应用。v学习分光计的调节和使用方法。v测定三棱镜材料的折射率。实验目的折射三棱镜折射率测量原理折射率为：测量顶角A和最小偏向角由几何关系：三棱镜折射率测量原理三棱镜折射率测量原理 分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。光学中的许多基本量如波长、折射率等都可以直接或间接的表现为光线的偏转角，因而利用分光计可测量波长、折射率等。使用分光计时必须经过一系列的精细的调整才能得到准确的结果，它的调整技术是光学实验中的基本技术之一，必须正确掌握。分光计主要用途平行光管载物台望远镜分光计的主要构造平行光管：平行光管：调节调节入射光线。入射光线。载物台：载物台：放

2、置待放置待测物件。测物件。望远镜：望远镜：观察出观察出射光线。射光线。平行光管载物台望远镜分光计的主要构造三垂直三垂直望远镜轴线垂直中心转轴；载物平台垂直中心转轴；平行光管轴线垂直中心转轴调节步骤：望远镜调节望远镜轴线及平台与中心转轴垂直平行光管轴线与中心转轴垂直读数系统调节目测粗调分光计的调节方法（等高共轴）调调节节望望远远镜镜的的仰仰角角调调节节螺螺丝丝和和载载物物平平台台下下的的三三个个调调节节螺螺丝丝，使望远镜和平台基本水平。使望远镜和平台基本水平。1.目测粗调平行光管由狭缝和准直透镜组成。平行光管调节望远镜聚焦无穷远望远镜聚焦无穷远要求：使分划板上的叉丝刻线和十字光标清晰要求：使分划

3、板上的叉丝刻线和十字光标清晰。v目镜调焦：方法：转动目镜调焦手轮调节调焦螺钉转动狭缝，调节光管俯仰调节螺钉 转动狭缝，锁住狭缝锁紧螺钉调焦调焦旋钮旋钮俯仰调节螺钉狭缝 平行光管调节入射光方入射光方向向:左游标左游标=右游标右游标=1.将将双双面面反反射射镜镜放放在在载载物物平平台台上上，与与望望远远镜镜筒筒垂垂直直，视视场场中能看到十字光标和它经平面镜反射回来的光斑。中能看到十字光标和它经平面镜反射回来的光斑。望远镜的目镜调焦旋钮不要轻易扭动。注意事项注意事项：将双面反射镜放置载物台上调节调焦旋钮，使绿十字光标成像清晰2.将将平平台台转转过过180，视视场场中中仍仍能能看看到到十十字字光光标标

4、反反射射回回来来的的光斑。光斑。2.望远镜物镜调节 分光计测角度（两条光线的夹角）的方法 测量时，游标盘固定，望远镜带动刻度盘一起转动游标盘固定，望远镜带动刻度盘一起转动，刻度盘与游标盘之间相对运动的角度即为望远镜转过的角度。望远镜通常先对准某条光线（如入射光），转动后对准另一条光线（如折射光），望远镜转过的角度即是这两条光线之间的夹角。213.分光计的测量方法方法a.移动望远镜,使之能在视场中能看到狭缝像。b.移动载物台,找到狭缝像的转折点(偏向角不再减小,反而增大的位置。载物台载物台平平行行光光管管望远镜望望远远镜镜望望远远镜镜放大的望远镜视场放大的望远镜视场转折点折射方向入射方向min

5、平行光管平行光管 左 右 望远镜望远镜 0左 0右 入射光方向入射光方向:左游标 =右游标=（也可最后拿掉三棱镜后读数）彩色谱线黄光绿光蓝光游标读数左游标 右游标左游标右游标左游标右游标谱线逆转位置1次(左上)2次(右上)1次2次最小偏向角的平均值参考表格及数据处理 设望远镜竖直叉丝先对准某条光线，此时，左右两个游标的零刻度线分别对准刻度盘上的两个值（左和右），当望远镜竖直叉丝对准另一条光线后，左右两个游标的零刻度线分别对准刻度盘上的另两个值（和 ）。则望远镜转过的角度即为：这样，可以减小偏心误差。这样，可以减小偏心误差。望远镜旋转角度的计算公式右左分光计的计算入射光方向入射光方向:左游标 =

6、右游标 =彩色谱线黄光绿光蓝光游标读数左游标 右游标左游标右游标左游标右游标谱线逆转位置1次(左边)2次(右边)1次2次最小偏向角的平均值参考表格及数据处理 特别提请注意：特别提请注意：在同一介质中，不同波长光的传播速度不同，折射率不同，最小偏向角也不同。因此，当再测另一波长光的最小偏向角时，应重复上述操作。我们通常说的折射率，是对钠黄光（波长：589.3nm）而言的。分光计的读数方法与游标卡尺的读数方法类似，如右图，游标的零刻度线对准的刻度盘读数再加上游标读数：116o+15=116o15（游标每一小格为一分）分光计的读数 刻度盘上最一个小刻度为30，测量时看清游标零刻度线是否越过刻度盘上3

7、0刻度线。如下图所指示位置应读为115030+12=115042。注意：计算时请将42分写成小数，即用42除以60分光计的读数 不偏心时，由于 ，所以可用弧长反映角度的大小。由于偏心，使之用弧长反映角度 时产生的系统误差。如：这是由偏心造成的。BAOb偏心误差v在游标读数的过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否越过了刻度盘的零点。v如果经过刻度盘的零点，且沿角度增加的方向转动，则2应加上360后再减。例如12是从35545011543，那么转过的角度:|2 2-1 1|=|(115|=|(11543+36043+360)-355)-35545|=11945|=1195

8、858v如果经过刻度盘的零点，且沿角度减小的方向转动，则2应减去360后再减。例如12是从210022543，那么转过的角度:|2 2-1 1|=|(225|=|(22543-36043-360)-2)-210|=13610|=1362727 参考教材p-149注意事项1、用望远镜直接观看、用望远镜直接观看平行光管，看清十字叉丝和光带平行光管，看清十字叉丝和光带平行光管，看清十字叉丝和光带平行光管，看清十字叉丝和光带2、将双面反射镜放在载物平台上，与望远镜筒垂直，视场将双面反射镜放在载物平台上，与望远镜筒垂直，视场中能看到十字光标和它经平面镜反射回来的光斑。将平台转中能看到十字光标和它经平面镜反射回来的光斑。将平台转过过180，视场中仍能看到十字光标反射回来的光斑。，视场中仍能看到十字光标反射回来的光斑。3、放上三棱镜，移动载物台,找到狭缝像的转折点(偏向角不再减小,反而增大的位置），左右各测一次1、借助平面镜调节望远镜光轴与分光计主轴垂直，为什么载物台旋转180度反复调节？2、什么是最小偏向角？试验中，如何来调整测量最小偏向角？望远镜目镜调节光线从空气入射到棱镜：光从棱镜出射到空气：最小偏向角：当i1=i2时，偏向角为最小值：三棱镜折射率测量原理偏向角：出射光与入射光线的夹角为：三棱镜折射率测量原理