1、原子光谱实验考试准备资料,大学物理实验,南京邮电大学 物理实验教学中心,课件内容,1.分光计的结构和调整技巧 2.最小偏向角法测定光谱线折射率 3.本实验测定原子光谱的原理和方法 4.操作考试的评分办法和标准,分光计的结构和调整技巧,要求：熟悉阿贝自准直望远镜的结构，理解光学调整的次序；掌握水平调整的方法；能够准确的读出角游标读数,分光计的结构组成,平行光管,狭缝套筒锁定,狭缝宽度调节,平行光管仰角调节,载物台,目镜套筒锁定,望远镜,目镜调焦手轮,小电珠,望远镜仰角调节,载物台调平螺钉,游标盘,刻度盘,载物台锁定旋钮,望远镜锁定 (另侧)望远镜刻度盘锁定,反射镜,分光计的调节要求,平行光管轴线
2、垂直中心转轴,望远镜聚焦于无穷远处；,望远镜轴线、载物平台面垂直中心转轴；,望远镜聚焦于无穷远处,望远镜光轴、载物平台面、平行光管光轴垂直中心转轴,1.先粗调,2.将平面镜放于平台上细调,狭缝,俯仰调节螺钉,松开螺钉，前后 移动狭缝,调清晰,转动狭缝，调节光 管俯仰调节螺钉,调节图示,锁紧螺钉,平行光管的调节,233,13,角游标读数方法,游标盘,主刻度盘,M,N,最小偏向角法测量光谱线折射率,要求：弄明白什么是最小偏向角；找准最小偏向角；弄明白为什么两边都要测（棱镜的摆放方法）,2、最小偏向角法测三棱镜折射率,平行光管,望远镜,望远镜,最小偏向角计算：,平行光管,望远镜,望远镜,只要测量出：
3、,就可求出最小偏向角,测定原子光谱的原理和方法,这个内容是在写报告，做数据处理时要用到的，可以采用坐标纸作图或者软件拟合或者求解方程组的方法求解汞灯光谱线的波长,本实验以三棱镜为色散器件，低压汞灯和氦灯作为待测光源，通过最小偏向角法测量上述光源所有可见光谱线的折射率。 已知氦灯光谱波长，对于一种光学材料，由波长和折射率满足的柯西正常色散关系，通过图解法或者求解参数法来求出汞灯各可见光谱的波长。,色散现象,介质的折射率随着入射光的频率或者其在真空中的波长而变化的现象,柯西正常色散关系,正常色散：对于各向同性介质，折射率随着波长的增加而减小，关系式如下,氦灯光谱,实验数据,氦灯,表格中划线的不用测
4、量,实验数据,汞灯,表格中划线的不用测量,氦灯数据处理,如何求汞灯各谱线的波长？,（方法一）坐标纸作图法,用氦灯数据做的图,汞灯各谱线折射率,求解汞灯光谱线波长举例,由最小偏向角数据可计算得到汞灯第一条黄色 谱线折射率n=1.6743,可得汞灯第一条黄色谱线波长为,（方法二）用Origin软件作图,将氦灯表格中折射率列的数据和波长倒数列的数据导入并作图，用软件中的Analysis菜单下的Fit Polynomial命令可以做二项式拟合，可以得到柯西正常色散关系中的参数 A,B,C,氦灯的拟合图,由拟合参数解析求汞灯谱线的波长,代入柯西正常色散关系式,解二次方程可以得到汞灯各光谱线的波长,（方法
5、三）用软件作图,比如你们数学实验学过的软件，或者列方程组求解,实验操作评分办法和标准,上课时间就是考试时间，由老师安排座位，先讲注意事项，等老师宣布开始考试，再开始操作，半小时后开始打操作分，认为自己达到评分要求的可以主动要求老师来看，先达到评分要求的同学有一定的加分，近视的同学必须戴着眼镜操作。,评分标准,光谱线清晰 2分 谱线竖直 1分 谱线高度合适 1分 找到最小偏向角 1分 望远镜对准折返点 2分（指明哪条谱线） 角游标读数正确 2分 操作规范 1分,注意事项,1、调节分光计时，每调好一步，调好的部件不要碰动。,2、实验时，望远镜和刻度盘一定要锁定在一起，读书时不要碰到望远镜。,4、测量时，要注意三棱镜的摆放位置，要小心转动平台，以免将棱镜碰落摔碎,5、拿放棱镜要小心，切勿用手直接接触棱镜光学面,3、在计算望远镜转过的角度时，要注意游标是否经过了刻度盘的0o或360o刻度线。若越过，则对旋转角度的计算公式应予以修正（思考如何修正）,
