分光计调整和用分光计测定棱镜折射率华东师范大学物理实验教学ppt课件

1、 实验预习讲解实验目的实验目的1 1、学会分光计的调整和运用方法。、学会分光计的调整和运用方法。2 2、学会用分光计丈量棱镜的折射率的、学会用分光计丈量棱镜的折射率的 方法。方法。 实验原理实验原理 由实际计算可知，三棱镜对某一光波的由实际计算可知，三棱镜对某一光波的折射率折射率n n为：为：式中，式中，A A为所用棱镜的折射棱角即顶角，为所用棱镜的折射棱角即顶角，minmin为该波长所对应的最小偏向角。为该波长所对应的最小偏向角。2sin2sinminAAn 实验仪器实验仪器 分光计分光计载物平台载物平台望远镜望远镜平行光管平行光管三棱镜、平面镜三棱镜、平面镜另外还有低压汞灯另外还有低压汞灯

2、实验内容实验内容分光计的调整分光计的调整一一.调整望远镜调整望远镜目镜目镜调理目镜调理目镜, ,看清叉丝看清叉丝望远镜中的叉丝望远镜中的叉丝调理物镜调理物镜, ,看清反光十字架看清反光十字架目镜定位螺丝目镜定位螺丝调理调理平面镜平面镜反光十字架反光十字架二二. . 两个垂直度的调理两个垂直度的调理 仪器主轴和望远镜主轴及载物平台垂直仪器主轴和望远镜主轴及载物平台垂直缝隙缝隙1缝隙缝隙2粗调：调理望远镜调理粗调：调理望远镜调理螺丝，使缝隙螺丝，使缝隙1达达2mm左左右；调理三个平台调理右；调理三个平台调理螺丝，使缝隙螺丝，使缝隙2均匀。均匀。望远镜调理螺丝望远镜调理螺丝三个平台调理螺丝三个平台调

3、理螺丝仪器主轴仪器主轴望远镜主轴望远镜主轴平台平台游标盘固定螺丝游标盘固定螺丝载物平台载物平台角度盘固定螺丝角度盘固定螺丝望远镜望远镜游标盘游标盘角度盘角度盘细调：二分之一调理法细调：二分之一调理法 1.平面镜和三棱镜如图放置在载物平台上，转动平面镜和三棱镜如图放置在载物平台上，转动游标盘载物平台，在望远镜视野中找到反光十游标盘载物平台，在望远镜视野中找到反光十字架。字架。12345望远镜视野中望远镜视野中1、2、3.平台调理螺丝平台调理螺丝 4.三棱镜，三棱镜，5.平面镜平面镜三棱镜底边三棱镜底边2.采用二分之一调理法，调理望远镜调理螺丝和平采用二分之一调理法，调理望远镜调理螺丝和平台调理螺

4、丝，使望远镜视野中反光十字架挪动到正台调理螺丝，使望远镜视野中反光十字架挪动到正确位置确位置.所谓二分之一调理法就是调理上述两个位置，所谓二分之一调理法就是调理上述两个位置，各使反光十字架挪动各使反光十字架挪动h/2,使之挪动到正确位置。使之挪动到正确位置。h望远镜调理螺丝望远镜调理螺丝平台调理螺丝平台调理螺丝3.将平面镜逐将平面镜逐次放在三棱镜次放在三棱镜各棱边前，重各棱边前，重复上述过程，复上述过程，直到平面镜放直到平面镜放在任何位置，在任何位置，转动游标盘，转动游标盘，都能在正确位都能在正确位置上找到反光置上找到反光十字架。十字架。三三. .调理平行光管调理平行光管 翻开低压汞灯，预热五

5、分钟，转动望远镜角度翻开低压汞灯，预热五分钟，转动望远镜角度盘，使望远镜和平行光管成一条直线，松开固定盘，使望远镜和平行光管成一条直线，松开固定螺丝，调理平行光管，使在望远镜中能看到一条清螺丝，调理平行光管，使在望远镜中能看到一条清晰的白光。调理平行光管调理螺丝，使白光位于视晰的白光。调理平行光管调理螺丝，使白光位于视场中央。调理狭缝，使白光粗细适宜。场中央。调理狭缝，使白光粗细适宜。角度盘角度盘平行光管调理螺丝平行光管调理螺丝固定螺丝固定螺丝挪动调理挪动调理狭缝调理螺丝狭缝调理螺丝 三棱镜的顶角三棱镜的顶角A A的丈量。的丈量。A A丈量表示图丈量表示图望远镜位置望远镜位置1望远镜位置望远镜

6、位置20180A载物平台载物平台反光十字架和叉丝重合反光十字架和叉丝重合, ,读出读出1(1)1(1)、112 2反光十字架和叉丝重合反光十字架和叉丝重合, ,读出读出0(1)0(1)、002 22)2()2() 1 () 1 (0101由于顶角由于顶角A A与角与角互补，所以顶角互补，所以顶角0180A三棱镜最小偏向角三棱镜最小偏向角minmin的丈量的丈量A三棱镜底边三棱镜底边平行光管平行光管望远镜望远镜望远镜望远镜(偏向角偏向角) )丈量光路图丈量光路图丈量安装实景丈量安装实景1望远镜望远镜平行光管平行光管角度盘角度盘游标盘游标盘三棱镜底边三棱镜底边实景实景2 2如图安排光如图安排光路，

7、固定游路，固定游标盘载物标盘载物平台，按平台，按图转动角度图转动角度盘望远盘望远镜，在望镜，在望远镜视野中远镜视野中找到低压汞找到低压汞灯的彩色光灯的彩色光谱。谱。绿光绿光紫光紫光 以丈量绿光的最小偏向角为例以丈量绿光的最小偏向角为例: :固定望远镜，转固定望远镜，转动游标盘，使绿光向偏向角减小的方向挪动，千万动游标盘，使绿光向偏向角减小的方向挪动，千万别移出视野别移出视野; ;固定游标盘，转动望远镜，使绿光移固定游标盘，转动望远镜，使绿光移到视野中央到视野中央; ;再固定望远镜，转动游标盘，反复上再固定望远镜，转动游标盘，反复上述过程述过程; ;当绿光到达偏向角最小时固定游标盘当绿光到达偏向角最小时固定游标盘. .转转动望远镜，使绿光和垂直叉丝重合，读出两个游标动望远镜，使绿光和垂直叉丝重合，读出两个游标处的读数处的读数1 11 1、1 12 2，再转动望远镜，使，再转动望远镜，使望远镜和平行光管成不断线，使白光和垂直叉丝重望远镜和平行光管成不断线，使白光和垂直叉丝重合，读出两个游标处的读数合，读出两个游标处的读数0 01 1、0 02 2，代入公式，求出最小偏向角代入公式，求出最小偏向角minmin。2)2()2() 1 () 1 (010