分光计的调节和使用实验报告

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：①平行光管发出平行光。当i1＝i'2时，δ为

最小,此时i1A 2min2i1i1i1A 2i11(minA) 2A 2设棱镜材料折射率为n，则

nsinsini1nsini1故

nsini1Asin2sinminA2Asin2

由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角min。

②望远镜对平行光聚焦。

③望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。 ④调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。

⑤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：⒈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. 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。

（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１的

读数1和游标２的读数2。再转动游标盘，再使AB面正

。同对望远镜，记下游标１的读数1和游标２的读数2，即是载物台转过一游标两次读数误差11或22的角度，而是Ａ角的补角，

Ａ＝.

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

踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。谱线对准分划板。

，有 （4）记下读数1和2转至（2），记下读数1和2 min11122 2

原始数据如下：

1．顶角的测量及处理： 角度/分组 1 0°42′ 120°44′ 180°40′ 300°45′ 2 18°02′ 138°04′ 198°00′ 318°05′ 3 19°29′ 139°30′ 199°27′ 319°31′ 平均值 标准差 28″ 1 1 2  211 120°02′00″ 120°02′00″ 120°01′00″ 120°01′40″  22120°05′00″ 120°05′00″ 120°04′00″ 120°04′40″ 28″ 111222120°03′30″ 120°03′30″ 120°02′30″ 120°03′10″ 28″ 综上观之,显然取=

11122时,其在平均值两侧波动较小,2取得的更符合“真值”.且其标准差 xxii132n1 经带入,解得:

28″.

A类不确定度 uAn16″.

取置信概率为时,查表得: t=.

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 uB1′/335″. 且 kp1.96

由于 A=, 可得: A59°56′50″. 所以 A

2．最小偏向角的测量及处理：

测量次数为一次.

tuA2kpuB21′37″

1 107°55′ 1 56°37′ 2 287°53′  2236°33′ min11122=51°19′00″ 2 B类不确定度 uB1′/335″. 即 =35″

所以，根据合成公式 sini1= sinA=

2 则 n=

A59°56′50″ min

11122=51°19′00″ 2nsini1Asin2sinminA2Asin2=

综上

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

n= p=

镜的折射率 n= ，p= 。