1、长安大学-分光计实验报告7 系 05 级 孙明伟 PB05007213 06.4.9.实验目的：着重训练分光计的调整技术和技巧，并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角，计算出三棱镜材料的折射率。实验原理：1）分光计的调节原理。 （此项在实验的步骤中，针对每一步详细说明。 ）2）测折射率原理：实验要求：调整要求：平行光管发出平行光。当 i i 时，12为最小,此时 21Ai211minAi)(in1i设棱镜材料折射率为 n，则 2siisi11A故 sinsimi1n由此可知，要求得棱镜材料折射率 n，必须测出其顶角和最小偏向角 。min望远镜对平行光聚焦。望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。调
2、节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。狭缝宽度 1mm 左右为宜。实验器材：分光计，三棱镜，水银灯光源，双面平行面镜。实验步骤：调整分光计：（1） 调整望远镜：目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。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. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。（1）调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。（
3、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 返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。3. 测量顶角 A：转动游标盘，使棱镜 AC 正对望远镜记下游标的读数 和游标的读数 。再转动游标盘，再使 AB 面12正对望远镜，记下游标的读数 和游标的读数 。12同一游标两次读数误差 或 ，即是载物台12转过的角度 ，而 是角的补角， .重复操作两次，记下数据。4.测量三棱镜的最小偏向角。（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
4、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 和 转至（2） ，记下读数 和 ，有11221min原始数据如下：1顶角的测量及处理：角度/分组 1 2 3 平均值 标准差1042 1802 192912044 13804 13930218040 19800 19927230045 31805 3193111200200 1200200 1200100 1200140 2821200500 1200500 1200400 1200440 28211200330 1200330 1200230 1200310 28综上观之,显然取 = 时,其在平均值两侧波动较小,212取得
5、的 更符合“真值”.且其标准差 经带入,解得: 132nxii28.A 类不确定度 16.nuA取置信概率为 0.95 时,查表得: t=4.30.因为用刻度盘及游标盘测量角度时,最大允差属于均匀分布, 所以B 类不确定度 1/ 35.Bu3且 96.1pk由于 A= , 可得: 595650.A所以 13722Bpukt2最小偏向角的测量及处理：测量次数为一次.11 2210755 5637 28753 23633=51190021min2B 类不确定度 1/ 35.Bu3即 =35所以，根据合成公式 =0.0003 =0.00021sin 2sinA则 =0.0013n595650 =511900A21min2=1.65202sinsii1An综上 n=1.6520 0.0013 p=0.95实验结论：通过两次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术，对数据的处理更加熟练，同时完成了物理量的测量与数据处理任务，并求出三棱镜的折射率 n=1.6520 0.0013 ，p=0.95 。
