1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上分光計實驗報告【實驗目的】1、了解分光計的結構和工作原理2、掌握分光計的調整要求和調整方法，并用它來測量三棱鏡的頂角和最小偏向角。3、學會用最小偏向角法測棱鏡材料折射率【實驗儀器】分光計，雙面平面鏡，汞燈光源、讀數(shù)用放大鏡等。【實驗原理】1、調整分光計：(1)調整望遠鏡：目鏡調焦：清楚的看到分劃板刻度線。調整望遠鏡對平行光聚焦：分劃板調到物鏡焦平面上。調整望遠鏡光軸垂直主軸：當鏡面與望遠鏡光軸垂直時，反射象落在上十字線中心，平面鏡旋轉180°后，另一鏡面的反射象仍落在原處。(2)調整平行光管發(fā)出平行光并垂直儀器主軸：將被照明的狹縫調到平行光管物鏡焦面上，物鏡

2、將出射平行光。2、三棱鏡最小偏向角原理介質的折射率可以用很多方法測定，在分光計上用最小偏向角法測定玻璃的折射率，可以達到較高的精度。這種方法需要將待測材料磨成一個三棱鏡。如果測液體的折射率，可用表面平行的玻璃板做一個中間空的三棱鏡，充入待測的液體，可用類似的方法進行測量。當平行的單色光，入射到三棱鏡的AB面，經折射后由另一面AC射出，如圖7.1.2-8所示。入射光線LD和AB面法線的夾角i稱為入射角，出射光ER和AC面法線的夾角i稱為出射角，入射光和出射光的夾角稱為偏向角。可以證明，當光線對稱通過三棱鏡，即入射角i0等于出射角i0時，入射光和出射光之間的夾角最小，稱為最小偏向角min 。由圖7

3、.1.2-8可知：=（i-r）+（i-r） （6-2）A=r+r （6-3）可得： =（i+i）-A （6-4）三棱鏡頂角A是固定的，隨i和i而變化，此外出射角i也隨入射角i而變化，所以偏向角僅是i的函數(shù)在實驗中可觀察到，當i變化時，有一極小值，稱為最小偏向角令 ，由式(6-4)得 （6-5）再利用式（6-3）和折射定律 （6-6）得到 (6-7) 由式（6-5）可得： 因為r和r都小于90°，所以有r =r 代入式（5）可得i =i'。因此，偏向角取極小值極值的條件為： r =r 或 i =i' （6-8） 顯然，這時單色光線對稱通過三棱鏡，最小偏向角為min ，這

4、時由式（6-4）可得： min=2i A 由式（6-3）可得： A=2r由折射定律式（6-6），可得三棱鏡對該單色光的折射率n為 （6-9）由式（6-9）可知，只要測出三棱鏡頂角A和對該波長的入射光的最小偏向角min，就可以計算出三棱鏡玻璃對該波長的入射光的折射率。頂角A和對該波長的最小偏向角min用分光計測定。折射率是光波波長的函數(shù)，對棱鏡來說，隨著波長的增大，折射率n則減少，如果是復色光入射，由于三棱鏡的作用，入射光中不同顏色的光射出時將沿不同的方向傳播，這就是棱鏡的色散現(xiàn)象。【實驗內容】1、調節(jié)分光計（調整方法見原理部分）2. 調節(jié)三棱鏡使三棱鏡光學側面垂直望遠鏡光軸，三棱鏡光學側面也是

5、一個光的反射平面。（1）調整載物臺的上下臺面大致平行，將棱鏡放到平臺上，使鏡三邊與臺下三螺釘?shù)倪B線所成三邊互相垂直。（2）接通目鏡照明光源，遮住從平行光管來的光，轉動載物臺，在望遠鏡中觀察從側面AC和AB返回的十字像，只調節(jié)臺下三螺釘，使其反射像都落在上十子線處。3. 測量頂角A：轉動游標盤，使棱鏡AC正對望遠鏡記下游標的讀數(shù)和游標的讀數(shù)。再轉動游標盤，再使AB面正對望遠鏡，記下游標的讀數(shù)和游標的讀數(shù)。同一游標兩次讀數(shù)誤差或，即是載物臺轉過的角度，而是角的補角，. 重復操作兩次，記下數(shù)據(jù)。4.測量三棱鏡的最小偏向角。（具體原理看實驗原理）（1）平行光管狹縫對準前方水銀燈。（2）把載物臺及望遠鏡

6、轉至（1）處，找出水銀燈光譜。（3）轉動載物臺，使譜線往偏向角減小的方向移動，望遠鏡跟蹤譜線運動，直到譜線開始逆轉為止，固定載物臺。譜線對準分劃板。（4）記下讀數(shù)和轉至（2），記下讀數(shù)和，有 (5)根據(jù)以及所得數(shù)據(jù)求出棱鏡材料的折射率5、注意事項轉動載物臺，都是指轉動游標盤帶動載物臺一起轉動。狹縫寬度1mm左右為宜，寬了測量誤差大，太窄光通量小。狹縫易損壞，盡量少調。調節(jié)時要邊看邊調，動作要輕，切忌兩縫太近。光學儀器螺釘?shù)恼{節(jié)動作要輕柔，鎖緊螺釘也是指鎖住即可，不可用力，以免損壞器件。【數(shù)據(jù)處理】1頂角的測量及處理：角度/分組123平均值標準差0°4520°0224

7、6;29120°47140°04144°30180°43200°00204°27300°48320°05324°31120°0200120°0200120°0100120°014028120°0500120°0500120°0400120°044028120°0330120°0330120°0230120°031028由于 A=, 可得: 59°5650. 2用最小偏向角法測棱鏡材料折射率 測量次數(shù)為一次.110°5559°37297°43246°23 由 59°5650 =51°1900得：=1.6520綜上 n=1.6520【誤差分析】1.本試驗的儀器為分光計精確度高，但是讀數(shù)存在認為因素，會造成微小誤差，可由多次測量減小誤差。 2