实验3.17 分光计的调节和使用
分光计的调节与使用实验报告

分光计的调节与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节和使用方法。
2、利用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
3、通过实验数据计算三棱镜材料的折射率。
二、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜。
三、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标,平行光管产生平行光,载物台放置待测物体,读数圆盘用于测量角度。
分光计的读数系统是由主刻度盘和游标盘组成,主刻度盘上刻有 0°到 360°的刻度,游标盘上刻有 30 个小格,精度为 1'。
读取角度时,要分别读取主刻度盘和游标盘的读数,然后相加得到最终的角度值。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角的方法有自准法和反射法。
自准法是利用望远镜自身产生平行光,经三棱镜的两个面反射后,再次回到望远镜中,通过测量望远镜转过的角度来计算顶角。
反射法是将平行光照射在三棱镜的两个面上,分别测量反射光的角度,然后通过几何关系计算顶角。
3、最小偏向角的测量当光线以一定的入射角入射到三棱镜的一个面上,经过两次折射后,出射光线相对于入射光线的偏向角会随着入射角的变化而变化。
当偏向角达到最小值时,入射角和出射角相等,此时的偏向角称为最小偏向角。
通过测量入射光和出射光的角度,可以计算出最小偏向角。
然后根据折射率的定义和相关公式,可以计算出三棱镜材料的折射率。
四、实验步骤1、分光计的调节(1)粗调将望远镜、平行光管和载物台大致调至水平,使它们的中心轴线大致重合。
(2)望远镜的调节①目镜调焦:使目镜中的十字叉丝清晰。
②物镜调焦:将平面反射镜放在载物台上,使反射镜的一个面与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察反射镜,调节望远镜的物镜,使反射回来的十字叉丝清晰。
③望远镜的自准直调节:旋转载物台,使反射镜的另一个面也能反射回清晰的十字叉丝,此时望远镜已调至自准直状态。
(3)平行光管的调节①调节平行光管的俯仰,使平行光管的光轴与望远镜的光轴大致平行。
分光计的调节与使用实验报告数据

分光计的调节与使用实验报告数据本实验主要是介绍分光计的调节和使用,分别从调整刻度盘、调整光路、校准仪器三个方面进行了具体步骤的讲解,同时还说明了在实验中应注意的一些问题,以及解决问题的方法。
下面是具体的实验报告数据。
首先,调节刻度盘的步骤如下:1. 将分光计装置竖直放置,并将刻度盘置于初始位置。
2. 将观察目镜对准光源,适当调节目镜位置使其清晰。
3. 调节刻度盘,使其指针对准“0”的刻度线。
4. 将准直器保持在刻度盘的初始位置,并用细丝垂直于分光计装置,以调整准直器。
5. 调整目镜进行检查,如果需要可以再次微调。
接下来是调整光路的步骤:1. 将分光计装置竖直放置,并将刻度盘置于初始位置。
2. 在待测样品槽中放置清洁的样品,关闭槽盖,启动光源。
3. 调节准直器以使两条光线重合。
4. 将样品槽移到相应位置,用目镜观察是否符合有关要求。
5. 根据读数器上的数字,记录样品的吸收率。
最后是校准仪器的步骤:1. 将分光计装置竖直放置,并将刻度盘置于初始位置。
2. 放置一个干净的玻璃片,在目镜中观察是否不存在干扰项。
3. 调整光强以检查是否在可用范围内。
4. 调整显示器以使数字和实际吸光度的差异达到最小。
5. 通过测量一系列标准试样来校准分光计装置。
需要注意的是,在实验过程中,应该保证分光计装置足够干净,尽量避免亮度过高、温度过高、灰尘等干扰因素的影响。
对于遇到的问题,如数据偏差或波长不准确等,可以通过调整光路、更换配件或重新校准仪器等措施来解决。
总之,通过本次实验,我们了解了分光计的调节和使用方法,这对于量化某些物质的吸收量非常重要,尤其在科技发展的今天,分光计在各种实验中有着广泛的应用。
分光计的调节与使用实验报告数据

分光计的调节与使用实验报告背景分光计是一种用于测量物质吸收光谱的仪器,广泛应用于光谱分析、色彩测量和溶液浓度测量等领域。
分光计的准确性和稳定性对实验结果的可靠性至关重要,因此,对分光计的调节与使用进行实验研究具有重要意义。
本实验旨在通过对分光计的调节与使用的练习,加深对分光计原理和光谱分析方法的理解,并掌握分光计相关技术操作和数据处理的能力。
分析1. 实验设备与原理本实验使用的是双束式分光光度计,它由光源、样品室、光学系统、检测器以及数据采集系统等组成。
分光光度计利用物质吸收光的特性,通过测量样品吸光度来确定物质的浓度。
2. 实验步骤2.1 分光计调节1.确保分光计和所有配件处于稳定的工作状态。
2.调节光源位置,使其光亮度均匀。
3.调节入射光和出射光的法兰垂直度,使其与光轴垂直。
4.调节光栅平行度,使其入射光和出射光都垂直。
2.2 分光计使用1.打开分光光度计电源,预热后选择所需波长的光线。
2.对比参照样品(如纯溶剂)调零。
3.放置待测样品于样品室中,确保光线通过样品。
4.记录样品的吸光度数值,并计算出样品的浓度。
3. 实验结果与分析在本次实验中,我们使用了不同浓度的溶液进行样品测量,记录了其吸光度数值,并计算了各浓度下的样品浓度。
通过对数据的分析,我们可以得出以下结论:1.光源位置的调节对分光计的稳定性和准确性具有重要影响。
光源位置不合适时会导致光强不均匀、背景信号偏高或偏低等问题,影响测量结果的准确性。
2.入射光和出射光的法兰垂直度以及光栅平行度的调节对分光计的分辨率具有重要影响。
若光线与光轴不垂直或光栅平行度不理想,会使得光谱峰和光谱谷产生偏移、扩宽或形变,影响测量结果的准确性。
3.样品的吸光度与样品的浓度呈正相关关系。
通过绘制吸光度与浓度的曲线,可以建立样品吸光度与浓度的线性关系,从而利用吸光度测量样品浓度。
4. 实验建议基于本次实验的结果与分析,我们提出以下建议:1.在使用分光计之前,务必进行仔细的仪器调节,保证光源的均匀度、入射光和出射光的法兰垂直度以及光栅的平行度等符合要求,以获得准确的测量结果。
分光计的调节和使用实验报告误差分析

分光计的调节和使用实验报告误差分析分光计的调节和使用实验报告误差分析引言:分光计是一种重要的光学仪器,广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。
在实验中,正确调节和使用分光计对于获得准确的实验结果至关重要。
本文将介绍分光计的调节方法,并对使用分光计进行实验的误差进行分析。
一、分光计的调节方法1. 调节光源:分光计的光源是实验中的关键部分,它需要保持稳定且光强均匀。
在调节光源时,首先应确保灯泡或激光器的位置正确,光源的亮度适中。
其次,可以通过调节光源的位置和角度来改变光线的入射方向,以获得最佳的测量效果。
2. 调节入射光束:分光计的入射光束需要保持平行和均匀。
在调节入射光束时,可以使用调节螺丝来改变光束的方向和大小。
通过观察光束在分光计内部的传播情况,可以判断是否需要进一步调节。
3. 调节检测器:分光计的检测器需要保持敏感和稳定。
在调节检测器时,可以使用调节螺丝来改变检测器的位置和角度。
通过观察检测器输出的信号,可以判断是否需要进一步调节。
二、使用分光计进行实验的误差分析1. 光源误差:光源的亮度和稳定性会影响实验结果的准确性。
如果光源亮度不足或波动较大,会导致实验结果的误差增加。
因此,在实验中应选择稳定亮度的光源,并在实验过程中定期检查光源的亮度。
2. 入射光束误差:入射光束的平行度和均匀度会影响实验结果的准确性。
如果入射光束不平行或不均匀,会导致实验结果的误差增加。
因此,在实验中应注意调节入射光束,使其尽可能平行和均匀。
3. 检测器误差:检测器的敏感度和稳定性会影响实验结果的准确性。
如果检测器不敏感或波动较大,会导致实验结果的误差增加。
因此,在实验中应选择敏感且稳定的检测器,并在实验过程中定期检查检测器的性能。
4. 仪器误差:分光计本身的误差也会对实验结果产生影响。
例如,分光计的刻度误差、仪器漂移等都会导致实验结果的误差增加。
因此,在实验中应注意校准分光计,并在实验过程中定期检查仪器的准确性。
分光计的调整与使用实验报告

分光计的调整与使用实验报告分光计的调整与使用实验报告引言:分光计是一种常用的实验仪器,用于测量物质的吸收光谱和发射光谱。
本实验旨在探究分光计的调整方法以及正确使用分光计的技巧。
一、分光计的调整1. 光源调整:分光计的光源是实验的关键,它需要稳定且具有较高的亮度。
在调整光源时,首先要确保它的位置正确,通常位于分光计的顶部。
然后,使用调节旋钮调整光源的亮度,使其达到适当的亮度水平。
2. 光栅调整:光栅是分光计中的另一个重要组件,它用于分离入射光的不同波长。
在调整光栅时,需要先将分光计的光栅旋钮置于初始位置,然后使用调节旋钮逐渐移动光栅,直到观察到最清晰的光谱。
3. 光路调整:光路的调整对于分光计的准确测量至关重要。
在调整光路时,首先要确保光路中没有杂散光干扰。
可以通过调整分光计的光路盖板或使用遮光板来消除杂散光。
其次,需要确保光路中的光线垂直于光栅,可以通过调整光路盖板的角度来实现。
二、使用分光计的技巧1. 校准分光计:在进行任何实验之前,必须先校准分光计。
校准分光计的方法是使用已知浓度的标准溶液,测量其吸光度,并与已知数值进行比较。
如果差异较大,可能需要调整分光计的参数或进行维护。
2. 选择合适的波长:不同物质在不同波长下的吸光度不同,因此在测量物质的吸光度时,应选择合适的波长。
可以通过观察样品的光谱图,找到吸光度最大的波长,并将分光计设置为该波长。
3. 注意样品的处理:在测量样品吸光度之前,需要对样品进行适当的处理。
例如,如果样品是固体,需要将其溶解在适当的溶剂中。
如果样品是液体,需要注意避免气泡的产生,以免干扰测量结果。
4. 记录实验数据:在进行实验时,应准确记录实验数据,包括吸光度的数值以及所用的波长和样品浓度。
这样可以方便后续的数据分析和比较。
结论:通过本次实验,我们了解了分光计的调整方法和使用技巧。
正确调整分光计的光源、光栅和光路可以保证实验的准确性和可靠性。
合理选择波长、处理样品和记录实验数据也是使用分光计的重要技巧。
分光计的调节与使用实验报告

分光计的调节与使用实验报告实验名称:分光计的调节与使用实验一、实验目的:1.理解分光计的工作原理;2.学会使用调节分光计的方法;3.掌握使用分光计测量光的波长的操作方法。
二、实验原理:分光计是一种用于测量光波长的仪器,它利用光的干涉和衍射原理进行测量。
分光计由光源、色散系统、检测系统和电子记录系统四部分组成。
1.光源:分光计使用一个稳定的、均匀的光源,如汞灯或钠灯。
在实验中,我们选择使用钠灯作为光源。
2.色散系统:分光计的色散系统由凹透镜、凸透镜和光栅组成。
凹透镜和凸透镜的作用是将光线聚焦或发散,使其与光栅发生干涉和衍射,进而产生色散现象。
3.检测系统:分光计使用光电二极管检测衍射光,然后通过放大器放大信号,最后通过示波器或计算机进行显示和记录。
4.电子记录系统:将光信号转化为电信号,然后通过示波器或计算机进行显示和记录。
三、实验步骤:1.调节分光计:将分光计放置在水平台上,并将钠灯置于光源架上。
调节分光计的粗调节旋钮,使得从光源发出的钠黄光平行光线通过凸透镜、凹透镜和光栅之后,尽可能成为与装置光轴垂直的光束。
2.使用红色滤光片:将红色滤光片放在滤光片支架上,调节滤光片的角度,使得通过滤光片的光束尽可能平行。
3.选择适当的波长:根据实际需要选择要测量的光束的波长。
调节分光计的微调节旋钮,使得通过光栅的光束在屏幕上形成干涉色环。
4.测量波长:测量干涉色环之间的间距,或者使用分光计的相关功能来测量光的波长。
四、实验结果及分析:通过实验,我们成功调节了分光计,并使用分光计测量了光的波长。
我们记录了干涉色环之间的间距,根据干涉色环的公式,可以计算出光的波长。
实验结果表明,我们测量的光的波长与真实值基本一致,证明了实验结果的可靠性和准确性。
五、实验总结:通过本次实验,我们深入理解了分光计的工作原理和调节方法,并掌握了使用分光计测量光的波长的操作方法。
实验中需要注意调节光源、滤光片和分光计的角度,以及合理选择测量波长的方法。
分光计的调节与使用实验报告

分光计的调节与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调节方法,使其达到正常工作状态。
3、学会用分光计测量三棱镜顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、刻度盘和游标盘等部分组成。
望远镜用于观察和测量光线的角度,平行光管用于产生平行光,载物台用于放置待测物体,刻度盘和游标盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光的折射和反射定律。
当光线通过三棱镜时,会发生折射现象,其折射角与入射角和三棱镜的折射率有关。
通过测量光线的入射角和折射角,可以计算出三棱镜的折射率。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角通常采用自准直法。
将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个折射面与望远镜光轴垂直。
通过望远镜观察反射回来的十字叉丝像,调整载物台或望远镜,使十字叉丝像与分划板上的十字线重合。
此时,望远镜的光轴与三棱镜的折射面垂直。
然后,测量两个折射面的法线夹角,即为三棱镜的顶角。
3、最小偏向角的测量当光线以一定的入射角入射到三棱镜的一个折射面时,会发生折射现象。
随着入射角的改变,折射光线的偏向角也会发生变化。
当偏向角达到最小值时,称为最小偏向角。
通过测量最小偏向角,可以计算出三棱镜的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜四、实验步骤1、分光计的调节(1)粗调将望远镜和平行光管的俯仰调节螺钉松开,使它们的光轴大致水平。
调节载物台的三个调节螺钉,使载物台大致水平。
(2)望远镜的调节将平面反射镜放置在载物台上,使反射镜的一个面与载物台的一个调节螺钉平行。
通过望远镜观察反射镜中的十字叉丝像。
调节望远镜的目镜,使十字叉丝清晰。
然后,调节望远镜的俯仰调节螺钉,使十字叉丝像与分划板上的十字线重合。
(3)平行光管的调节将望远镜对准平行光管,调节平行光管的俯仰调节螺钉,使望远镜中看到的狭缝像清晰。
然后,调节平行光管的焦距调节螺钉,使狭缝像的宽度适中。
(4)载物台的调节将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个折射面与望远镜光轴大致垂直。
分光计的调节与使用实验报告

分光计的调节与使用实验报告分光计的调节与使用实验报告一、引言分光计是一种常用的实验仪器,用于测量光的吸收、透射和反射等性质。
本实验旨在探究分光计的调节和使用方法,以及分光计在实验中的应用。
二、实验材料与方法1. 实验材料:分光计、光源、样品、试管等。
2. 实验方法:a. 将分光计放置在平稳的台面上,确保仪器水平。
b. 打开光源,调节分光计的亮度,使其适合实验需求。
c. 调节分光计的波长选择器,选择合适的波长。
d. 将样品放入试管中,将试管放入分光计的光路中。
e. 观察并记录分光计的读数。
三、实验结果与讨论1. 调节分光计的亮度在实验中,我们发现分光计的亮度对实验结果有重要影响。
亮度过高或过低都可能导致读数不准确。
因此,在进行实验前,我们需要根据实验要求调节分光计的亮度,以确保读数的准确性。
2. 调节分光计的波长选择器分光计的波长选择器用于选择光的波长。
在实验中,我们需要根据实验要求选择合适的波长,以确保获得准确的实验结果。
调节波长选择器时,我们需要注意避免过度转动或转动不到位,以免影响实验的准确性。
3. 分光计在实验中的应用分光计在实验中有广泛的应用。
例如,在化学实验中,我们可以利用分光计测量溶液的吸光度,从而推断溶液中物质的浓度。
在生物学实验中,我们可以利用分光计测量光的透射率,从而研究生物体对光的响应。
分光计还可以用于材料科学、环境科学等领域的研究。
4. 实验误差的影响在实验中,实验误差是无法完全避免的。
例如,由于分光计的灵敏度有限,读数可能存在一定的误差。
此外,样品的质量、试管的透明度等因素也会对实验结果产生影响。
因此,在进行实验时,我们需要注意控制实验条件,减小误差的影响。
四、结论通过本实验,我们了解了分光计的调节方法和使用技巧,并且掌握了分光计在实验中的应用。
分光计是一种重要的实验仪器,可以广泛应用于各个领域的研究。
在进行实验时,我们需要注意调节分光计的亮度和波长选择器,以及控制实验误差的影响,以获得准确可靠的实验结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3.17 分光计的调节和使用【实验简介】分光计是一种精确测量角度的典型光学仪器,常用来测量光学材料的折射率、光波波长、光学元件的色散率及观测光源的光谱等。
分光计的调节思想、方法与技巧,在光学仪器中有一定的代表性,学会对它的调节和使用,有助于操作更复杂的光学仪器。
【实验目的】1.了解分光计的结构和工作原理。
2.掌握分光计的调节要求和调节方法。
3.学会用分光计测量玻璃三棱镜的折射率。
【预习思考题】1.分光计在测量角度之前应处于什么状态?为什么要处于该状态?2.自准直法调节望远镜接受平行光的主要步骤是什么?判断望远镜已调节到可以接受平行光的标准是什么?180使双面镜两3.利用双面镜调节望远镜光轴与中心轴垂直时,为什么要转动载物台0个面反射的十字像均与分划板上方叉丝重合?只调一面行吗?4.如何调节和判断平行光管出射平行光、平行光管的光轴与中心轴垂直?【实验仪器】分光计、汞灯、双面反射镜、三棱镜。
【实验原理】1.分光计的结构分光计由望远镜、平行光管、载物台、读数装置和三角底座五部分组成。
图3.17.1是它的全貌。
1.狭缝装置2.狭缝套筒锁紧螺钉3.平行光管4.载物台5.载物台调平螺钉6.载物台锁紧螺钉7.望远镜8.分划板套筒锁紧螺钉9.自准目镜10.目镜视度调节手轮11.望远镜光轴俯仰调节螺钉12.望远镜光轴水平方向调节螺钉13.望远镜微调螺钉14.刻度盘与望远镜固连螺钉15.望远镜止动螺钉(在背面)16.刻度盘17.游标盘18.游标盘微调螺钉19.游标盘止动螺钉20.平行光管光轴水平方向调节螺钉21.平行光管光轴俯仰调节螺钉22.狭缝宽度调节手轮图 3.17.11.1三角底座三角底座中心有竖轴,称为分光计的中心轴。
轴上装有可绕中心轴转动的望远镜和载物台。
1.2平行光管平行光管的作用是产生平行光。
平行光管由物镜和狭缝装置组成。
松开螺钉2,可前后移动狭缝装置,使狭缝位于物镜的焦平面上,则平行光管产生平行光。
调节手轮22可改变狭缝的宽度。
调节平行光管俯仰螺钉21,可使平行光管光轴水平。
1.3望远镜望远镜的作用是确定光线传播的方向。
它由目镜、分划板和物镜组成,如图3.17.2,它们分别装在三个套筒中,彼此可以相对移动。
分划板上刻有形分化线,下方小棱镜的直角面上有一个透光十字,小电珠发出的光90方向后从透光十字出射。
转动目镜视度调节手轮10,可在目镜视场中看到经小棱镜改变0图3.17.2a所示情景。
若在物镜前放一平面镜,松开螺钉8,前后移动分划板套筒使分划板落在物镜的焦平面上,则透光十字出射的光经物镜后成为平行光入射到平面镜上,经平面镜反射光再经物镜汇聚在分划板平面上形成透光十字的像。
若平面镜与望远镜光轴垂直,则此像落在分划板分化线上方叉丝上,如图3.17.2b所示。
1.4载物台用于放置待测样品或光学元件。
载物台下方三个螺钉(b1、b2、b3)用来调节台面水平。
松开螺钉6,可以升降载物台。
拧紧螺钉6可将载物台与游标盘17固连在一起,此时松开螺钉19,载物台可随游标盘转动,并可通过读数装置读出载物台转过的角度。
1.5读数装置由刻度盘与游标盘组成。
分光计出厂时已将刻度盘、游标盘调到与中心轴垂直。
拧紧止动螺钉14,刻度盘和望远镜固连在一起。
游标盘上相隔180处有两个角游标。
拧紧止动螺钉19时,游标盘与中心轴的相对位置固定;松开螺钉19,游标盘可绕中心轴转动。
若固定游标盘,刻度盘和望远镜固连,望远镜转动时,可由刻度盘、游标盘读出望远镜转过的角度。
2.分光计的调节分光计使用时必须满足下列要求:(1)望远镜聚焦无穷远(即接受平行光);望远镜光轴与中心轴垂直;(2)平行光管出射平行光;平行光管光轴与中心轴垂直。
调节前应先对照实物和结构图熟悉仪器,了解各个调节螺钉的作用。
调节时应先粗调后细调。
粗调(凭眼睛观察)从分光计侧面观察,分别调节望远镜俯仰调节螺钉11和平行光管俯仰调节螺钉21,使望远镜和平行光管的光轴尽量与刻度盘平行,调节载物台调平螺钉使载物台尽量与刻度盘平行(即与主轴垂直)。
细调2.1 望远镜的调节2.1.1 自准直法调节望远镜聚焦无穷远(1)转动目镜视度调节手轮10,在目镜视场中看清分划板。
(2)接通小电珠电源,并把双面反射镜按图 3.17.3放到载物台上。
当需要改变镜面图 3.17.3倾角时,调节螺钉b1或b2即可。
(3)眼睛通过目镜观察,同时转动载物台改变平面镜的方向,当平面镜镜面与望远镜光轴垂直时可看到一亮斑,松开螺钉8,前后移动分划板套筒,改变分划板与物镜之间的距离,使亮斑成清晰的绿十字像;左右移动眼睛观察,同时细心移动分划板套筒,使绿十字像与黑色叉丝间无视差,锁紧螺钉8。
2.1.2 渐进法调节望远镜光轴垂直于中心转轴(1)调节俯仰调节螺钉11,使绿十字像与分划板上方叉丝重合。
(2)将载物台转0180,从双面镜的另一面找到反射的绿十字像,若十字像与分划板上方叉丝不重合如图 3.17.4a,则调节螺钉b1或b2,使绿十字像与分划板上方叉丝位移减少一半如图 3.17.4b;然后调节俯仰调节螺钉11,使反射回来的绿十字像与分划板上方叉丝重合如图 3.17.4c。
图 3.17.4(3)重复步骤(2),直到载物台转过180前后,双面镜两个面反射的十字像均与分划板上方叉丝重合。
2.2平行光管的调节2.2.1调节平行光管出射平行光(1)打开光源照亮狭缝,将望远镜正对平行光管,从目镜中观察狭缝像。
(2)松开螺钉2,前后移动狭缝装置,使狭缝清晰地成像在分划板平面,锁紧螺钉2。
2.2.2 调节平行光管光轴与望远镜光轴重合调节俯仰螺钉21,使狭缝像被分划板中心水平线均分。
3.刻度盘的读数刻度盘被等间隔的分为720分,分度值为05.0,游标被分为30格,分度值为'1。
读数时,从游标零刻度前读出刻度盘05.0以上的读数,再从游标上读出与刻度盘某刻度对齐的分数。
两数相加即为角度的读数。
图 3.17.5读数为'12116。
图 3.17.5 图 3.17.6为了消除刻度盘刻度中心o 与转轴中心‘o 不重合引入的偏心误差,在游标盘直径的两边各装一游标。
测量时,两个游标都要读数,然后算出每个游标始、末两次读数差的平均值,即为转过的角度。
图 3.17.6表示分光计存在偏心误差的情形。
刻度盘绕中心转轴'o 转过角度ϕ,但从读数装置上读取的是1ϕ和2ϕ,由几何原理知211ϕα=, 222ϕα=, )(212121ϕϕααϕ+=+= 或 )]()[(21'2"2'1"1θθθθϕ-+-=上式说明两游标读数的平均值即为实际转角ϕ。
4.测量玻璃三棱镜的折射率如图 3.17.7所示,三角形ABC 表示三棱镜的横截面,BC 为底面,AB 、AC 为光学面,两光学面的夹角A 称为三棱镜的顶角。
入射光线LD 经三棱镜两次折射后,沿ER 方向出射。
入射光线LD 与出射光线ER 所成的角δ,称为偏向角。
偏向角随着入射角的变化而变化,可以证明,如果入射光线和出射光线处于三棱镜对称位置,偏向角最小,称为最小偏向角。
棱镜玻璃的折射率n 与棱镜顶角A 、最小偏向角min δ有如下关系:sin/sin 22m A An δ (3.17.1)图 3.17.7将待测材料制成三棱镜,用分光计测出棱镜的顶角A 、最小偏向角m δ,由上式可求得棱镜的折射率n 。
【实验内容与步骤】1.调节分光计按照分光计的调节要求,使其满足使用状态。
2.调节三棱镜的主截面与中心轴垂直按图 3.17.8把三棱镜放到载物台上。
为下面测量的需要,载物台宜放低些。
调节b1, 载物台以连线b2、b3为轴转动,光学面AC 的倾斜度改变,而AB 则在自己的光学面内运动,法线方向不变。
同理,调节b2,光学面AB 的倾斜度改变时,也不影响光学面AC 。
图 3.17.82.1 松开螺钉15,转动望远镜对准AC 面,调节螺钉b1,使AC 面反射的绿十字像与分划板上方叉丝重合。
2.2 转动望远镜对准AB 面,调节螺钉b2,使AB 面反射的绿十字像与分划板上方叉丝重合。
2.3 重复步骤2.1、2.2,反复调节,直到光学面AC 、AB 都能达到自准。
至此三棱镜主截面已垂直于中心轴.从而保证了反射光、折射光均在与刻度盘相平行的主截面内。
注意在测量顶角A 和最小偏向角m δ时,应避免三棱镜相对于载物台发生移动和转动,更不可调节螺钉b1、b2、b3。
3.测量汞灯某条谱线的最小偏向角m δ3.1 找谱线:松开螺钉19,转动载物台,使三棱镜AC 面与平行光管光轴夹角大约030,用眼睛迎着出射光方向看到AB 面中谱线,然后将望远镜转到眼睛和谱线之间,此时可从望远镜中看到谱线。
图3.17.113.2 找最小偏向角:转动载物台,使谱线向入射光线方向靠近,同时转动望远镜跟踪其中一条谱线。
当载物台转到某一位置时,若继续按原方向转动,谱线将向反方向移动,谱线反转处即为最小偏向角的位置,用螺钉19锁紧载物台。
3.3 记录最小偏向角对应的出射光位置:转动望远镜使竖直叉丝对准谱线,锁紧望远镜止动螺钉15,用微调螺钉13和18配合反复调节,确认分划板竖直叉丝对准最小偏向角时的谱线,记下两游标读数21,θθ。
3.4 记录入射光位置:不取下棱镜(开始时载物台调得较低,平行光管出射光束的一小部分可经棱镜上方直接进入望远镜中),松开螺钉15,转动望远镜并利用微调螺钉13使竖直叉丝对准狭缝像,记下两游标读数'2'1,θθ。
注意,此时不可转动载物台,不可调节螺钉18,不可松开螺钉19。
由图3.17.11可知,)]()[(212'21'1θθθθδ-+-=m (3.17.2)3.5 重复3.3、3.4,测量6次,求平均值。
4.自准直法测三棱镜的顶角A (选做)4.1 如图3.17.9转动望远镜对准AB 面,锁紧望远镜中心止动螺钉15,用微调螺钉13调节绿十字像与分划板上方叉丝重合,记录两游标读数21,θθ。
4.2 转动望远镜对准AC 面,重复 4.1,记录两游标读数'2'1,θθ,由图3.17.9可知)]()[(211802'21'10θθθθ-+--=A (3.17.3)图3.17.9 【注意事项】1.光学元件要轻拿轻放,以免损坏,切忌用手触摸光学面。
2.分光计是较精密的光学仪器,要倍加爱护,不要在止动螺钉锁紧时强行转动望远镜,也不要随意拧动狭缝。
3.测量数据前务须检查分光计的几个止动螺钉,应该锁紧的是否锁紧,若未锁紧,读取的数据会不可靠。
4.测量中应正确使用望远镜及游标盘的微调螺钉,以便提高工作效率和测量的准确度。
5.在读取数据过程中,应注意望远镜的转动是否经过刻度盘的零点,若经过刻度盘的零点,则该游标的读数应加上360度。