1、最新资料推荐分光计实验报告【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，汞灯光源、读数用放大镜等。【实验原理】1、调整分光计：(1) 调整望远镜：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、三
2、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，如图 7.1.2-8 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 称为偏向角。可以证明，当光线对称通过三棱镜，即入射角i 0 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 min 。
3、由图 7.1.2-8 可知：=（i-r ） +（ i -r）（ 6-2）A=r+r （ 6-3）可得：=（ i+ i ）-A（6-4）1最新资料推荐三棱镜顶角 A 是固定的， 随 i 和 i 而变化，此外出射角 i也随入射角 i 而变化，所以偏向角仅是 i的函数在实验中可观察到，当i 变化时， 有一极小值，称为最小偏向角令d0 ，由式 (6-4) 得didi 1（ 6-5）di再利用式（ 6-3）和折射定律sin i n sin r ,sin i nsin r （ 6-6）得到di didr drn cosr ( 1)cosididrdrdicosi n cosrcosr 1n2 sin 2
4、rcsc2 rn2tg 2 rcosr1n 2 sin2 r csc2 r n2 tg 2r 1(1n2 )tg 2 r(6-7)1(1n 2 ) tg 2 r 由式（ 6-5）可得： 1(1n2 )tg 2r1(1 n2 )tg 2r tgrtgr 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 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min ，这时由式（6-4）可得： min=2i Ai1 (minA)2由式（ 6-3）可得：A=2rrA2由折射定律式（ 6-6），可得三棱镜对该单色
5、光的折射率n 为1( minA)nsin isin2A（ 6-9）sin rsin2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min，就可以计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 min 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】2最新资料推荐1、调节分光计（调整方法见原理部分）2. 调节三棱镜使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴，三棱镜光学侧面也是一个光的反射平面。（ 1）
6、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。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1 和游标的读数2 。再转动游标盘，再使AB 面正对望远镜，记下游标的读数1 和游标的读数 2 。同一游标两次读数误差 11 或22 ，即是载物台转过的角度，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。（具体原理看实验原理）（ 1）平行光管狭缝对准前方水
7、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1min11222sinminAsin i12nsin Asin A(5) 根据22以及所得数据求出棱镜材料的折射率5、注意事项转动载物台，都是指转动游标盘带动载物台一起转动。狭缝宽度1mm 左右为宜，宽了测量误差大，太窄光通量小。狭缝易损坏，尽量少调。调节时要3最新资料推荐边看边调，动作要轻，切忌两缝太近。光学仪器螺钉的调节动作要轻柔，锁紧螺钉也是
8、指锁住即可，不可用力，以免损坏器件。【数据处理】1顶角的测量及处理：角度 / 分组123平均值标准差10452002242911204714004144 3021804320000204 2723004832005324 3111120 0200120 0200120010012001 4028120 0500120 0500120040012004 4028221120 0330 120 0330 1200230 12003 102811222由于 A=,可得 :A595650 .2 用最小偏向角法测棱镜材料折射率测量次数为一次 .11221105559 37297 4324623由 A 5956 50得：1min1 122 =51 190024最新资料推荐sinminAsin i12=1.6520nAAsinsin22综上n=1.6520【误差分析】1.本试验的仪器为分光计精确度高，但是读数存在认为因素，会造成微小误差，可由多次测量减小误差。2.实验仪器本身存在系统误差，这时可通过选取更精确的仪器来减小误差。【实验总结】通过本次实验，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。5
