文档介绍：实验一分光计的调整测三棱镜折射率实验时间::分光计实验报告()分光计实验报告【实验目的】1、了解分光计的结构和工作原理2、掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率【实验仪器】分光计,双面平面镜,***灯光源、读数用放大镜等。【实验原理】1、调整分光计:(1)调整望远镜:a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。(2)调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。2、三棱镜最小偏向角原理介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。当平行的单色光,入射到三棱镜的ab面,经折射后由另一面ac射出,-8所示。入射光线ld和ab面法线的夹角i称为入射角,出射光er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,当光线对称通过三棱镜,即入射角i0等于出射角i0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin。-8可知:δ=(i-r)+(i’-r’)(6-2)a=r+r’(6-3)可得:δ=(i+i’)-a(6-4)三棱镜顶角a是固定的,δ随i和i’而变化,此外出射角i’也随入射角i而变化,,当i变化时,δ有一极小值,?di?0,由式(6-4)得didi??1(6-5)再利用式(6-3)和折射定律sini?nsinr,sini?nsinr(6-6)得到didi?didr?2drdr?22drdi?ncosrcosi?(?1)?22cosincosr??cosr1?nsincosr1?nsin22rr?sc22r?ntgrr?ntgr22???(1?n)tgr?(1?n)tgr222(6-7)由式(6-5)可得:?(1?n)tgr?tgr?tgr221?(1?n)tgr22因为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δ取极小值极值的条件为:r=r’或i=i(6-8)显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δδi?min=2i–amin,这时由式(6-4)可得:12(?min?a)由式(6-3)可得:a=2rr?a2由折射定律式(6-6),可得三棱镜对该单色光的折射率n为sinisinrsin?1(?min?a)sina2min,就可以计n?(6-9)由式(6-9)可知,只要测出三棱镜顶角a和对该波长的入射光的最小偏向角δ算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。顶角a和对该波长的最小偏向角δmin用分光计测定。折射率是光波波长的函数,对棱镜来说,随着波长的增大,折射率n则减少,如果是复色光入射,由于三棱镜的作用,入射光中不同颜色的光射出时将沿不同的方向传播,这就是棱镜的色散现象。【实验内容】1、调节分光计(调整方法见原理部分),三棱镜光学侧面也是一个光的反射平面。(1)调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,使镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。(2)接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面ac和ab返回的十字像,只调节台下三螺钉,使其反射像都落在上十子线处。:转动游标盘,使棱镜ac正对望远镜记下游标1的读数?1和游标2的读数?2。再转动游标盘,再使ab面正对望远镜,记下游标1的读数?1和游标2的读数?2。同一游标两次读数误差1??1???或?2??2,即是载物台转过的角度?,而?是a角的补角,a=???.重复操作两次,记下数据。。(具体原理看实验原理)(1)平行光管狭缝对准前方水银灯。(2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。(3)转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。谱线对准分划板。(4)记下读数?1和?2转至(2),记下读数?1?和?2?,有?min?12?1????1??2??2?min?asina2n?sini1sina2sin?(5)根据以及所得数据求出棱镜材料的折射率5、注意事项①转动载物台,都是指转动游标盘带动载物台一起转动。②狭缝宽度1mm左右为宜,宽了测量误差大,太窄光通量小。狭缝