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大学物理实验光学测角仪的调整与使用样稿.doc

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大学物理实验光学测角仪的调整与使用样稿.doc

上传人:业精于勤 2020/11/18 文件大小:780 KB

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大学物理实验光学测角仪的调整与使用样稿.doc

文档介绍

文档介绍:光学测角仪调整和使用
【试验目标】
了解光学测角仪关键结构,正确掌握调整光学测角仪要求和方法;
测定三棱镜顶角,观察三棱镜对***灯色散现象;
测定玻璃三棱镜对各单色光折射率
【试验原理】
1. 三棱镜顶角测量
(1)自准法测量三棱镜顶角
自准法测三棱镜顶角
图2是自准法测量三棱镜顶角示意图.利用望远镜本身产生平行光,固定平台(或固定望远镜),转动望远镜光轴(或转动小平台),先使棱镜AB面反射十字像落在分划板上“╪”准线上部交点上(即望远镜光轴和三棱镜AB面垂直),记下刻度盘对称游标方位角读数q 1、q 2.然后再转动望远镜(或小平台)使AC面反射十字像和“╪”准线上交点重合(即望远镜光轴和AC面垂直),记下读数q 1′和q 2′(注意q 1和q 1′为同一游标上读得望远镜方位角,而q 2和q 2′则为另一游标上读得方位角),两次读数相减即得顶角a补角.a = 180°-j ,能够证实
(1)
(2)反射法测量三棱镜顶角
图3为反射法测量三棱镜顶角示意图.将三棱镜放在载物台上,使平行光管射出光束投射到棱镜两个折射面上,从棱镜左面反射光可将望远镜转至Ⅰ处观察,使用望远镜微调螺丝,使“╪”准线中心垂直线对准反射狭缝像,从两个游标读出方位角读数j1和j2,再将望远镜转至Ⅱ处观察从棱镜左面反射狭缝像,又可分别读得方位角读数 j1′和j2′.由图3可知,三棱镜顶角
(2)

反射法测三棱镜顶角
2.由各单色光最小偏向角求折射率:
经过光反射定律和折射定律能够求得折射率n
(3)
式中i1,i2,dmin分别为某一单色光入射角、折射角和最小偏向角,a则为三棱镜顶角.

【试验数据统计、试验结果计算】
用反射法测量三棱镜顶角
1
2
3
4
5
6
θ1
30°49'
215°57'
255°4'
278°42'
193°01'
210°21'
θ2
210°45'
35°56'
75°2'
98°42'
342°57'
30°20'
θ1'
150°46'
334°55'
15°3'
38°41'
282°56'
330°18'
θ2'
330°43'
154°54'
195°1'
218°40'
102°57'
150°17'
算得顶角值α
59°58'45''
59°59'0''
59°59'30''
59°59'15''
59°58'45''
59°58'30''
于是可得平均值: α=59°53'
σa=22'' σb=1'
最终得 α=59°53'±1'
α=59°53'(1±%)
测量***灯各单色光最小偏向角
δmin=θ-θ0-θ'-θ0'/2

以下分别是对绿光和蓝光测量
绿光
角度
绿光
狭缝
算得δmin
1
θ
333°59'
25°10'
50°42'
θ’
154°57'
205°9'
2
θ
3°12'
54°35'
51°28'
θ’
183°11'
234°34'
3
θ
7°29'