最小偏向角法测棱镜的折射率
三棱镜折射率
三棱镜折射率测定的不同方法比较姓名:YUE摘要：折射率为一光学常数，它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
折射率是反映透明介质材料光学性质的一个重要参数。
测量三棱镜的折射率，常用的方法很多，其中最小偏向角法和布儒斯特角法是大学物理中运用到的两个重要实验，此外还可以利用临界角法（全反射法）来测量三棱镜的折射率。
根据对这三种方法的实验原理、实验步骤以及对实验的误差进行分析比较，总结得出各种测量方法的优点与缺点。
关键词：最小偏向角；布儒斯特角；临界角；折射率引言在生产和科学研究中往往需要测定一些固体和液体的折射率。
三棱镜的折射率可以用很多方法和仪器来测量，方法和仪器的选择取决于对测量结果精度的要求。
在分光计上用最小偏向角法测量棱镜的折射率可以达到较高的精度，所测折射率的大小不受限制。
同时最小偏向角法还可以用来测定光栅常数。
因此，学习和掌握三棱镜最小偏向角的测量原理和方法，有很大的实用意义。
布儒斯特角法测量三棱镜折射率原理简单，过程复杂。
一般对布儒斯特角的测量，利用高校物理实验室都有的测量液体折射率实验装置,可以既简单又较精确地测量布儒斯特角,并验证布儒斯特定律。
但是一般实验中常利用目测消光的方法来测量，由于目测的不精确性就给结果造成了较大的误差。
所以在实验中我们利用功率功率激光探头来测量光强，减小实验误差。
临界法（全反射法）属于比较测量，利用光学中的全发射，光从三棱镜射入空气中，入射角为某一数值时，会发生全反射，而且这种方法的实验步骤与最小偏向角法相似，操作过程简单。
一、实验原理1.1 分光计简介分光计是一种常用的光学仪器，实际上就是一种精密的测角仪。
在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角，光束偏向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来观察光谱，测量光谱线的波长等。
分光计的测量原理：光源发出的光经过准直管后变成平行光,平行光经载物台上的光学元件折射、反射或衍射后改变了传播方向,绕中心转轴转动的望远镜先后接收到方向没有改变和改变后的平行光，然后由读数圆盘读出望远镜前后两个位置所处的角度，即可由相关公式计算出望远镜的转动角度。
用最小偏向角法测定棱镜玻璃折射率
用最小偏向角法测定棱镜玻璃折射率考试（一） 实验操作考试内容：利用分光计测量三棱镜的折射率；分光计，三棱镜(请自带函数计算器等工具)实验提示：1）调节分光计。
(1)目测粗调水平 (2)用自准法调整望远镜物镜和目镜(3)调节望远镜轴线、载物台台面与分光计主轴垂直（4）调节平行光管出射平行光并垂直于分光计主轴；全部调好后举手示意让老师检查、记分2）三棱镜的顶角A 是已知条件：A = 60O 3）测量三棱镜的最小偏向角如图放置三棱镜，使平行光管、望远镜、三棱镜粗调到右图所示位置。
先用眼睛直接找到折射光的大致方向，当看到各种颜色的光谱线时,人眼看着光谱线不动,把望远镜转到人眼的前面,再用望远镜观察。
对准要测的一条光谱线（例如绿线）,当转动载物台(棱镜随着载物台转动)（即改变入射角）使入射角减小，望远镜视野中谱线会发生左或右平动，说明谱线向入射光方向靠拢，偏向角逐渐减小，此时缓慢转动望远镜跟踪该谱线，直至载物台（棱镜）继续沿着同方向转动到某个位置时谱线不再向一侧移动，而载物台（棱镜）继续沿原方向转动时谱线反而向相反方向移动，此谱线“回头”的转折点即为该谱线的最小偏向角位置。
这时把望远镜竖直叉丝对准这个转折点的谱线，转动望远镜使其分划板竖直准线将该谱线左右大致平分，记录该出射谱线的角位置1ϕ的两个游标读数θ左和θ右。
然后在转动望远镜使望远镜对准入射光（移去三棱镜，转动望远镜，正对平行光管，使望远镜竖直准线与入射狭缝相重合）读取入射光角位置读数0ϕ,记下两个游标的读数θ'左和θ'右, 则最小偏向角δmin ＝｜1ϕ－0ϕ｜，即min 1()2δθθθθ''=-+-左左右右 将A 和δmin 代入公式2sin 2sin min A An +=δ，即可求得三棱镜对该单色光的折射率。
（注意δmin 跟玻璃折射率有关，考试过程测定的玻璃三棱镜有好几种，不同同学得到的数据不一定一样，大致在30O ~60O 之间，计算器使用的时候注意“弧度”和“度”的转换）。
玻璃折射率的测定
一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率【实验目的】1．进一步熟悉分光计调节方法；2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。
【实验仪器】JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。
【实验原理】一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。
入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。
可以证明，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。
由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得)(2min r i -=δ(5.11.1)又因A A G r r r =-π-π=-π==+)(2'所以 =r 2A(5.11.2)由式（5.11.1）和式（5.11.2）得2minδ+=A i 由折射定律有2sin2sinsin sin minA A rin δ+==(5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min δ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。
图5.11.2 测最小偏向角示意图①②图5.11.1【实验内容】1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9） 2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。
当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。
此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角δ变小。
再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使δ偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为m in T 、min 'T 。
棱镜折射率的测定实验报告
一、实验目的1. 了解分光计的结构和原理，掌握分光计的调节和使用方法。
2. 学习使用最小偏向角法测定棱镜的折射率。
3. 通过实验，加深对光学原理和测量方法的理解。
二、实验原理棱镜的折射率是指光线从空气进入棱镜时，由于折射而改变传播方向的能力。
根据斯涅尔定律，入射角i和折射角r之间满足关系式：n1 sin(i) = n2 sin(r)，其中n1和n2分别是光在空气和棱镜中的折射率。
最小偏向角法是测定棱镜折射率的基本方法之一。
当光线入射到棱镜的折射面时，经过两次折射后，出射光线的方向相对于入射光线发生改变，形成偏向角θ。
当入射光线和出射光线相对于棱镜的底面垂直时，偏向角θ达到最小值。
根据几何关系，可以得到折射率n的计算公式：n = tan(θ/2)。
三、实验仪器1. 分光计2. 玻璃三棱镜3. 钠光灯4. 双面平面镜5. 秒表6. 计算器四、实验步骤1. 调整分光计（1）将分光计放置在平稳的桌面上，确保望远镜和载物台垂直于中心转轴。
（2）打开钠光灯，调整狭缝装置，使狭缝成像清晰。
（3）调整平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴。
2. 测量棱镜的顶角（1）将玻璃三棱镜置于载物台上，使棱镜的底面与载物台平面平行。
（2）调节望远镜，使分划板与棱镜的顶角对齐。
（3）记录望远镜的读数，计算棱镜的顶角a。
3. 测量最小偏向角（1）调整钠光灯和棱镜的位置，使光线从棱镜的折射面入射。
（2）观察望远镜中的光线，调整棱镜的角度，使偏向角θ达到最小值。
（3）记录望远镜的读数，计算偏向角θ。
4. 计算棱镜的折射率根据公式n = tan(θ/2)和实验数据，计算棱镜的折射率。
五、实验结果与分析1. 实验数据| 棱镜顶角a (°) | 最小偏向角θ (°) | 折射率n ||----------------|------------------|----------|| | | |2. 结果分析通过实验，可以得到棱镜的折射率n。
分光计的调节及棱镜折射率的测定
嘉应学院物理系普通物理实验学生实验报告实验项目：实验地点：班级：姓名：座号：实验时间：年月日物理与光信息科技学院编制一、实验目的：1．了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法。
2．了解测定棱镜顶角的方法。
3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器设备：分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。
三、实验原理：分光计是一种常用的光学仪器，实际上就是一种精密的测角仪，在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角、光束的偏向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来观察、测量光谱线的波长等。
下面以学生型分光计（JJY 型）为例，说明它的结构、工作原理和调节方法。
（一）分光计的结构分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分组成，每部分均有特定的调节螺钉，图5-11-1为JJY 型分光计的结构外型图。
1．分光计的底座要求平稳而坚实。
在底座的中央固定着中心轴，望远镜、刻度盘和游标内盘套在中心轴上，可以绕中心轴旋转。
2．平行光管固定在底座的立柱上，它是用来产生平行光的。
其一端装有消色差的汇聚透镜，另一端装有狭缝的圆筒，狭缝的宽度根据需要可在0.02～2ｍｍ范围内调节。
图5-11-1 分光计1-狭缝装置 2-狭缝装置锁紧螺钉 3-平行光管 4-制动架（一） 5-载物台 6-载物台调节螺钉（3只） 7-载物台锁紧螺钉 8-望远镜 9-目镜锁紧螺钉 10-分划板 11-目镜调节手轮 12-望远镜仰角调节螺钉 13-望远镜水平调节螺钉 14-望远镜微调螺钉 15-转座与刻度盘制动螺钉 16-望远镜制动螺钉 17-制动架（二） 18-底座 19-转座 20-刻度盘 21-游标盘 22-游标盘微调螺钉 23-游标盘制动螺钉 24-平行光管水平调节螺钉 25-平行光管仰角调节螺钉 26-狭缝宽度调节手轮3．望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起，套在主刻度盘上，它是用来观察目标和确定光线的传播方向。
三棱镜折射率测量实验报告
三棱镜折射率测量实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和使用方法。
2、掌握用最小偏向角法测量三棱镜折射率的原理和方法。
二、实验原理当一束单色光在三棱镜的两个折射面上折射时，会发生偏向。
当入射角等于出射角时，偏向角达到最小值，称为最小偏向角。
根据折射定律和几何关系，可以推导出三棱镜折射率的计算公式：＼n ＝＼frac{＼sin ＼left(＼frac{A ＋＼delta_{min}｝｛2}＼right)｝｛＼sin ＼frac{A}｛2}｝＼其中，＼（n\）为三棱镜的折射率，＼（A\）为三棱镜的顶角，＼（＼delta_{min}＼）为最小偏向角。
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、调节分光计（1）调节望远镜聚焦无穷远。
通过目镜观察，调节目镜调焦手轮，使分划板清晰。
然后将平面反射镜放在载物台上，调节望远镜俯仰螺丝，使反射的十字像清晰，并与分划板上的十字叉丝重合。
（2）调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。
将平面反射镜在载物台上转过 90°，观察反射像是否仍与十字叉丝重合。
若不重合，调节载物台下方的调节螺丝，使反射像与十字叉丝重合。
（3）调节平行光管产生平行光。
将已调好的望远镜对准平行光管，调节平行光管狭缝宽度，使望远镜中看到清晰的狭缝像。
然后调节平行光管俯仰螺丝，使狭缝像位于分划板的中央水平线上。
2、测量三棱镜顶角（1）将三棱镜放在载物台上，使三棱镜的一个折射面与平行光管大致垂直。
（2）转动望远镜，观察三棱镜两个折射面反射的十字像。
分别记录两个十字像的位置，通过游标读数，计算出顶角的大小。
3、测量最小偏向角（1）用钠光灯照亮平行光管狭缝，转动望远镜，找到折射光的方向。
（2）慢慢转动载物台，改变入射角，观察偏向角的变化。
当偏向角达到最小值时，固定载物台，记录此时望远镜的位置。
（3）将三棱镜沿着原来的方向转动 180°，重复上述步骤，再次测量最小偏向角。
五、实验数据记录与处理1、顶角测量数据｜测量次数|游标 1 读数|游标 2 读数|顶角 A|｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|顶角平均值：＼（A ＝＼frac{A_1 ＋ A_2 ＋ A_3}｛3}＼）2、最小偏向角测量数据｜测量次数|位置 1 读数|位置 2 读数|最小偏向角＼（＼delta_{min}＼）｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|最小偏向角平均值：＼（＼delta_{min} ＝＼frac{＼delta_{min1} ＋＼delta_{min2} ＋＼delta_{min3}｝｛3}＼）3、折射率计算根据公式＼（n ＝＼frac{＼sin ＼left(＼frac{A ＋＼delta_{min}｝｛2}＼right)｝｛＼sin ＼frac{A}｛2}｝＼），计算出三棱镜的折射率。
实验七-最小偏向角法测棱镜的折射率
实验七-最小偏向角法测棱镜的折射率
最小偏向角法是一种测量棱镜的折射率的方法，它使用的是来自光源的一系列垂直入射的射线。
这些射线以小角度入射进入棱镜，然后与棱镜的法线产生折射，将光线折射到玻璃板上，形成一系列小射线。
接着观察棱镜（如准直棱镜）所在位置的特定射线，测量其到光源发出点的距离和入射角（也称为偏角），并根据入射角的变化来确定折射率。
在实验过程中，为了获得更精确的折射率，，操作者一定要做到：光线必须是垂直入射的，要足够直；光线的射线必须是精确的，其距离应与棱镜的宽度或尺寸接近；棱镜的尺寸要非常精确，光线必须准确打在棱镜的棱角处；并且入射角要精确测量，避免误差。
最小偏向角法测量棱镜的折射率是一种简便、可行的方法，在采用合理的实验条件和测量程序的基础上，得到的结果也很准确。
因此，最小偏向角法测量棱镜的折射率是一种检验或测试棱镜光学特性的很好的方法之一。
工程光学实验报告汇总
a工程光学实验报告最小偏向角法测棱镜折射率1.测量原理从几何光学可知，棱镜的玻璃折射率n与棱镜顶角A及最小偏向角二之间有如下的关系：月+ S,sin----讣T-sin —2在不同波长的单色光照明下，在分光仪上测得A和--，即可利用上式求得不同波长的玻璃折射率・。
2.实验仪器设备①分光仪：利用光的反射、折射、衍射和干涉原理进行角度测量的仪器。
它主要由下列几个部分组成：自准直望远镜，平行光管，载物台，度盘和游标盘。
望远镜通过支臂与度盘固定在一起，组成仪器的照准部。
它与游标盘和棱镜台可分别绕度盘的垂直轴旋转，转过的角度由游标盘和度盘读出（游标精度为1'，度盘每格值为30'），每次读数要在对径方向上二个游标上读数，然后取其平均值，这样可消除度盘的偏心误差，且要在度盘的三个不同位置上读数，以消除度盘的刻度误差，轴的晃动误差等，仪器上各运动部分备有锁紧、微动和调整装置的螺钉。
②光源：用钠光灯作照明光源测量D光折射率，钠光谱线入=0.6328卩b.自准直望远镜照明光源为6.3伏白炽灯及变压器3. 实验步骤第一步：调整：①接上光源b;②目镜调焦；③望远镜调焦，用自准直法将目镜分划板正确地调焦在物镜焦面上，即使望远镜物镜对无穷远调焦；a.粗调望远镜光轴，使其位置适中（通过上、下、左、右调节螺钉）；b.棱镜台上放一平行平板玻璃，工作面正对望远镜，观察目镜分划板上十字丝与反射回来的像是否同时清晰，若不同时清晰，则移动目镜镜管，直至同时清晰为目。
④使望远镜瞄准轴与度盘轴相互垂直；当用平行平板使望远镜调焦无穷远时，则锁紧螺钉6,使棱镜台与游标盘连在一起，通过目镜观察分划板上十字丝和其反射像水平线是否精确对称，若不对称则用半修法校正（即不对称量由望远镜和棱镜台各负责校正一半），它可通过调整螺钉达到，然后将棱镜台连同游标盘带平行平板转过去180 度，再重复上述步骤校正偏差，通过反复进行，逐次趋近，直到平行平板无论哪一个面正对望远镜，十字线和反射回来的像都对称为止，这说明望远镜瞄准轴与度盘旋转轴已垂直，以后的工作过程中，不允许再调节望远镜的调节螺旋。
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实验七最小偏向角法测棱镜得折射率实验目得:(1) 了解分光计得结构、作用与工作原理;(2) 掌握分光计得调节要求与调节方法;(3) 在分光计上用最小偏向角法测定三棱镜得折射率.实验仪器:分光计,玻璃三棱镜,平面反射镜,钠光灯源.实验原理:将待测得光学玻璃制成三棱镜,可用最小偏向角法测其折射率n、测量原理见图1,光线α代表一束单色平行光,以入射角i1投射到棱镜得AB面上,经棱镜两次折射后以ｉ4角从另一面AC射出来,成为光线t 、经棱镜两次折射,光线传播方向总得变化可用入射光线α与出射光线t延长线得夹角δ来表示,δ称为偏向角、由图1可知δ＝(i１—i2)＋(ｉ4-i3)=i1＋i4－A.此式表明,对于给定棱镜,其顶角A与折射率n已定,则偏向角δ随入射角i1而变,δ就是i１得函数。
用微商计算可以证明,当ｉ１＝i4或i2＝i3时,即入射光线ａ与出射光线t对称地“站在”棱镜两旁时,偏向角有最小值,称为最小偏向角,用δm表示.此时,有i２=A／２,i１=(Ａ＋δm)/２,故用分光计测出棱镜得顶角A与最小偏向角δm ,由上式可求得棱镜得折射率n. 图 1实验装置:分光计就是用来准确测量角度得仪器一、分光计得结构利用分光计测量光线得偏折角,实际上就是确定光线得传播方向。
只有平行光才具有确定得方向,调焦于无穷远得望远镜可以判定平行光得传播方向。
因此,分光计由平行光管、望远镜、载物台、角度刻度盘与三脚底座五个主要部分构成、图２就是它得全貌.图 21–狭缝装置;2–狭缝装置锁紧螺钉;3–平行光管部件;４–制动架(二);5–载物台;6–载物台条平螺钉;7–载物台锁紧螺钉;8–望远镜部件;9–目镜锁紧螺钉;10–阿贝式自准值目镜;11–目镜视度调节手轮;1２–望远镜光轴高低调节螺钉;13–望远镜光轴水平调节锁钉;14–支臂;15–望远镜微调螺钉;１6–刻度盘止动螺钉;1７–底座;18–望远镜止动螺钉;19–平行光管准直镜;20–压片; 2１–度盘;2２–游标盘;23–立柱;24–游标盘微调螺钉;25–游标盘止动螺钉;26–平行光管光轴水平调节螺钉;27–平行光管高低调节螺钉;28–狭缝宽度调节手轮。
⑴三脚底座、它就是整个分光计得底座,底座中心有沿铅直方向得转轴套,望远镜与刻度盘可绕该轴转动、⑵平行光管、它得作用就是产生平行光.平行光管通过立柱固定在仪器底座上。
管得一端装有一个消色差得复合透镜(物镜),另一端就是装有狭缝得可伸缩套管,调节手轮可改变狭缝得宽度、若用光源照亮狭缝,调节狭逢装置锁紧螺钉可以使狭缝套管前后移动,以改变狭缝与物镜间得距离,使狭缝恰好落在物镜得前焦平面上以产生平行光,管下方得平行光管高低调节螺钉用来调节管得倾度,使平行光管得光轴与仪器转轴垂直、平行光管水平调节螺钉用来微调左右、⑶望远镜、结构见图3,它由目镜、物镜、分划板(叉丝)、平面反射镜、光源组成、为了调节与测量,物镜与目镜间装有一分划板(分划板得尺寸见图4),分划板固定在筒B上,目镜Ｃ装在筒Ｂ里,通过调节目镜调节手轮可沿筒B前后移动,以改变目镜与分划板之间得距离,适应不同实验者眼睛得差异,使分划板调到能使实验者瞧得最清楚为原则、物镜固定在筒Ａ得另一顶端,它就是消色差得符合正透镜,调节目镜锁紧螺钉,可使筒B沿筒A滑动,以改变分划板与物镜得距离,使分划板能调到物镜得后焦面上.当物镜与目镜得焦平面与分划重合时,从目镜中可同时观察到分划板与它得反射像,且无视差(无重影)此时望远镜适合于观察无穷远处。
图3 图41–小三棱镜;２–场镜;3–接目镜;4–反射镜; 1–透光小十字(黑色);５–物镜;6–筒A;7–分划板;8–筒Ｂ; 2–小十字得像(绿色)9–阿贝目镜C目镜就是由场镜与接目镜组成.图3。
4就是阿贝目镜,在目镜与分划板间装了一个小三棱镜.绿色光经小三棱镜反射将分划板照亮,由目镜望去,分划板被照亮部分就是一绿色小方块(视场下方),绿色方块中得透光部分就是一黑色小十字(以下简称小十字).望远镜下方得望远镜光轴高低调节螺钉就是用来调节望远镜得纵向倾度,使镜筒得光轴垂直于仪器转轴.望远镜光轴水平调节螺钉就是用来调节望远镜得横向倾度.望远镜可通过望远镜止动螺钉固定在仪器转轴上,这时可通过望远镜微调螺钉微调,将望远镜止动螺钉放松,望远镜可绕仪器得转轴自由转动、⑷载物台.它就是一个用以放置被测对象或光学元件得小平台.它可绕仪器转轴转动与沿仪器转轴升降,并可通过载物台锁紧螺钉把它固定在任一高度上.平台下有三个调平螺丝用以改变平台对仪器转轴得倾度。
台上有一压片用来固定待测物体.⑸角度刻度盘与读法、刻度盘有内、外两层、外层通过转座与度盘止动螺钉与望远镜相连,能随望远镜一起转动。
内层盘上相隔１80°处有两个角游标,当把游标盘止动螺钉旋紧时,内盘与仪器转轴得相对位置被固定,放松时,内盘可绕仪器转轴自由转动、当内盘固定,望远镜转动时,可从外盘上读出望远镜得转角。
刻度圆盘分为3６0°,最小分度为0。
5°,即30′;小于0。
5°则读游表盘,游标盘被等分为３0格,最小分格值为1′。
角度得读法以角游标得零线为准,从外盘上找到与游标零线相对应得地方,读出“度”数,再找到游标上与外盘刻线刚好重合得刻线,读出“分"数、二、分光计得调整在进行精确测量前,必须经过仔细调节,使分光计达到下述状态:使平行光管发出平行光,望远镜接受平行光(即聚焦无穷远);平行光管与望远镜得光轴(望远镜光轴此处就是指分划板中心十字交点与物镜光心得连线)与分光计得转轴垂直、1、目测粗调:调节前应先进行粗调,即用眼睛估测,把望远镜光轴、平行光管光轴与载物台面尽量调成水平,且大致垂直于分光计中心轴,然后再对各部分细调。
2、用自准法(Ｐ。
１6０)调整望远镜聚焦于无穷远处①点亮小灯,调节目镜与叉丝间得距离(慢转目镜镜头),瞧清叉丝.②将一平面反射镜垂直放在载物台上, 并且使平面镜得镜面与载物台下三个调平螺丝b１,b2与b3中得任意两个(如b1,ｂ2)得连线垂直(通过调节这两个螺丝可以改变平面镜对望远镜得倾度)。
缓慢转动载物台,从侧面观察,使得从望远镜射出得光能被镜面反射回望远镜中.③从望远镜中观察, 并缓慢转动载物台,找到从平面镜中反射回来得叉丝光斑后,调节叉丝与物镜间距(须松开上方小螺丝),使从目镜中能瞧清叉丝得反射像,且削除视差。
此时,小十字(即分划板)已处于物镜焦平面上。
即望远镜已聚焦于无穷远,用目镜锁紧螺钉固定好套筒、3、用各半调法(即渐进法)调整望远镜光轴与分光计中心轴垂直借助平面镜调节,如果转动载物台180°前后,平面镜得两个面反射回来得小十字像均与分划板上方黑十字重合,则说明载物台绕仪器转轴转1８0°前后,望远镜光轴均垂直于平面镜,且平面镜平行于仪器转轴,因而望远镜光轴垂直于分光计中心轴.具体调节方法就是:在上一步已瞧见反射得小十字像得基础上,转动载物台,使平面镜绕分光计中心轴转１80°,如果仍能瞧到反射回来得小十字像,则可细调使小十字像与分划板上方黑十字重合.否则,应重新进行粗调,直至载物台绕仪器转轴转180°前后均能瞧见平面镜反射回来得像,再进行细调。
细调采用渐进法,即先调望远镜下得光轴高低调节螺钉,使小十字像与分划板上方黑十字得上下距离移近一半,再调小平台下得两个螺丝(调该螺丝能够改变平面镜倾度)ｂ1 ,ｂ2(b３不动),使它们重合,转动载物台1８0°,再照以上方法调节,反复多次,必可使载物台转过18０°前后,平面镜得两个面反射回来得小十字像均与分划板上方黑十字重合.此时望远镜光轴与仪器转轴垂直。
4、调整载物台面与分光计中心轴垂直固定好望远镜,把平面镜转动９0°角,再调小平台下得另一螺丝(ｂ3),用各半调法使像与叉丝重合,则载物台面与分光计中心轴垂直、５、调节平行光管与望远镜光轴平行①取走平面镜,将一调好得望远镜正对着平行光管,打开光源,照亮狭逢。
②打开狭缝,从望远镜中观察,同时调节狭缝与平行光管间得距离,直到从望远镜中能瞧到清晰得狭缝像,且狭缝像与分划板之间无视差,这时平行光管产生得就就是平行光。
③调节平行光管得倾斜度,使(竖直)狭缝中点与叉丝交点相重合。
调节方法就是:先使垂直得狭缝像经过分划板中心黑十字得交点;然后使狭缝转9０°,如果(水平)狭缝像仍通过分划板中心黑十字得交点,即表明平行光管光轴与望远镜光轴平行,否则应调节平行光管下方螺钉达到此目得。
至此,望远镜、平行光管均已调好,在以后得测量中,不得破坏此状态,否则前功尽弃,需要重新调节。
三、测定最小偏向角δmﻩ在前面调好分光计得基础上,把三棱镜放在载物台上,测定棱镜对钠光(λ＝５８9、3ｎm)得最小偏向角δm.⑴观察光谱线用钠光灯照亮平行光管狭缝,松开游标盘止动螺钉,转动载物台使棱镜处在图7所示位置.先用眼睛沿棱镜出射光方向寻找棱镜折射后得狭缝像,找到后再将望远镜移到眼睛所在方位,此时在望远镜能够中就能瞧到钠光谱线。
图7⑵观察偏向角得变化稍稍转动载物台,以改变入射角,观察钠谱线往偏向角增大还就是减小得方向移动、慢慢转动载物台,使钠谱线朝偏向角减小得方向移动,并要转动望远镜跟踪钠谱线,直到载物台沿着同方向转动时,该谱线不再向前移动却反而向相反得方向移动(即偏向角反而变大为止)、这个钠谱线反向移动得转折位置就就是棱镜对钠谱线得最小偏向角位置、⑶测量出射光得方位θ１,θ１′(出射光得角坐标)将望远镜中分划板中心十字得交点固定在这一最小偏向角位置上(对准钠谱线),用游标盘止动螺钉固定游标盘,并微调载物台,使棱镜作微小转动,准确找出钠谱线反向移动得确切位置,固定载物台,转动望远镜,使分划板中心十字交点对准钠谱线,记下游标1与游标2得读数θ1,θ1′ (出射光方位).⑷测量入射光得方位θ2,θ2′(入射光得角坐标)移去三棱镜,转动望远镜对着入射平行光,使分划板中心十字交点对准平行光管得狭缝像,记下游标１与游标2得读数θ2,θ2′(入射光方位)。
⑸重复步骤(2)、(３)、(4),测量３次,数据记录表格见下表,求δｍ得平均值,由公式计算n。
表: 最小偏向角测定得实验数据方法1:将三棱镜放在载物台上,并使棱镜顶角对准平行光管,则平行光管射出得光束照在棱镜得两个折射面上、从棱镜左面反射得光可将望远镜转至A 处观测,用望远镜微调螺丝使叉丝对准狭缝,此时从两个游标可读出角度为与;再将望远镜转至Ｂ处观测从棱镜右面反射得光,又可从两个游标读出角度为与。
则顶角为=实验步骤１调节分光计ﻩA ﻩ B⑴用自准法调节望远镜聚焦于无穷远;⑵用各半调法(即渐进法)调整望远镜光轴与分光计中心轴垂直;⑶用各半调法调整载物台面与分光计中心轴垂直;⑷调节平行光管产生平行光;⑸使平行光管光轴与仪器转轴垂直. 2测定最小偏向角δm3*测三棱镜得顶角A思考题(１) 在测量前,分光计必须调到怎样得状态?如何实现?(2) 在调节望远镜广州与仪器中心轴垂直时,小平面镜应如何放置在载物台上?为什么?(3) 在已调好望远镜光轴与仪器转轴垂直后,拧载物台下得螺丝,会不会破坏这种垂直性?为什么？若拧望远镜下方得螺丝又会怎样？(4) 测三棱镜折射率时,应把三棱镜如何放置在载物台上？为什么?(5) 分光计得最小分格值就是多少?如何读数?(6) 何谓最小偏向角?实验中如何缺定最小偏向角得位置？。