《大学物理实验》教案实验分光计的调节与使用

《大学物理实验》教案实验分光计的调节与使用

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

实验28 分光计的调节与使用

【一】实验目的

1.了解分光计的构造，学会分光计的调节方法。

2.学会用分光计测量三棱镜的顶角。

【二】实验仪器

分光计；电源；平面反射镜；三棱镜

【三】实验原理及过程简述

1.分光计的结构

分光计主要由四部分组成：望远镜；载物台；平行光管；读数盘

2．自准望远镜

图1

当分化板处于目镜和物镜的焦平面上，且平面镜垂直于望远镜的轴线时，十字架的像与十字叉丝重合，如图2。

图2

3．分光计测量三菱镜顶角的原理

图3

分光计调节好后把三菱镜放到载物台上，当望远镜同三菱镜的一个光学面垂直时，十字架的像应该与视场中的十字叉丝重合。如图可测量出望远镜转过的角度，则三菱镜的顶角为：

()()[]

'

'

A 1212021180θ-θ+θ-θ-= 4. 实验步骤

1）调节望远镜使其适合于观察平行光；

2）调节望远镜和载物台的倾斜角度使其与分光计的轴线垂直；

3）测量三菱镜的顶角。

【四】数据记录

1θ 1θ' 2θ 2θ' 1

422'ο 02183'ο 42122'ο 42303'ο 2

438'ο 03188'ο 03128'ο 02308'ο 3

249'ο 04189'ο 24129'ο 24309'ο

【五】 数据处理及误差计算

三菱镜顶角：

)]()[(2

11801212θθθθ'-'+--=οA 2601'=οA

3602'=οA

1603'=οA

2603

321'=++=οA A A A 20'=-=∆A A A （A 0＝60度表示三菱镜顶角的理论值）

%1.0%1000

=⨯∆=A A Er 【六】实验结果表达及误差分析

1． 实验结果

⎩

⎨⎧='±'=%1.02260Er A ο 2． 误差分析

本实验测量结果与三菱镜顶角的理论值相比误差非常小，误差产生的原因主要是由于分光计的载物台及望远镜很难精确同分光计的轴线垂直，这样十字架发光物体经三菱镜光学面反射所成的像很难精确同十字叉丝重合；读数时十字架像的竖线没有同叉丝的竖线精确重合。