用分光計(jì)測量玻璃棱鏡折射率

1、實(shí)驗(yàn)題目實(shí)驗(yàn)題目用分光計(jì)測量玻璃棱鏡折射率用分光計(jì)測量玻璃棱鏡折射率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)并掌握調(diào)節(jié)和使用方法.2、掌握測定棱鏡角的調(diào)整技巧與方法.【實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器】1、待測三棱鏡2、鈉燈3、分光計(jì)(附變壓器、平面鏡、手持照明放大鏡)4、會(huì)聚透鏡【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】1、自準(zhǔn)直法測量三棱鏡的頂角三棱鏡由兩個(gè)光學(xué)面和及一個(gè)毛玻璃面構(gòu)成.三棱ABACBC鏡的頂角是指與的夾角.如圖所示自準(zhǔn)直法就是使自ABAC?準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡光軸

2、與面垂直使三棱鏡面反射回來的小十字ABAB像位于準(zhǔn)線中央并由分光計(jì)的度盤和游標(biāo)盤讀出這時(shí)望遠(yuǎn)鏡光軸相對(duì)于某一個(gè)方向的角位置再把望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)到與三棱鏡自準(zhǔn)直法測三棱鏡頂角OO1?AC面垂直由分光計(jì)的度盤和游標(biāo)盤讀出這時(shí)望遠(yuǎn)鏡光軸相對(duì)于的角位置.于是望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度為OO2?三棱鏡的頂角.由于制造上的原因分光計(jì)帶有一定的偏心差即分光計(jì)的主軸可能21?????180?????不在分度盤的圓心上而略微偏離分度盤圓心.因此望遠(yuǎn)鏡繞過的真實(shí)角度與分度盤

3、上反映出的角度有偏差.為了消除這種誤差分光計(jì)分度盤上設(shè)置了相隔的兩個(gè)讀數(shù)窗口與而望遠(yuǎn)鏡讀數(shù)則由兩個(gè)窗口各180?AB自讀數(shù)的平均值來決定.其中，21AAA?????21BBB?????2AB?????(11)21211801802AABB???????????????2、三棱鏡最小偏向角的測量如圖所示在三棱鏡中入射光線與出射光線之間的夾角稱為棱鏡的偏向角這個(gè)偏向角與光線的入射??角有關(guān)從圖中可以看出(31)231414cos2sinsi

4、n22cos2iiiinii????由(22)式知產(chǎn)生最小偏向角時(shí)亦即則上式可化簡為代入14ii?23ii?14sinsin22iin??min14ii?????可得(32)minsin2sin2n?????故只要得到三棱鏡的頂角以及最小偏向角的取值就可以得到三棱鏡的折射率.?min?n【實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟】1、分光計(jì)的調(diào)節(jié)①打開望遠(yuǎn)鏡叉絲照明燈和臺(tái)燈并打開鈉燈預(yù)熱.②用眼睛估測并調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡高低傾斜螺絲和載物臺(tái)調(diào)平螺絲將載物臺(tái)平面和望遠(yuǎn)鏡

5、軸調(diào)節(jié)至接近水平.③將平面鏡倒扣于望遠(yuǎn)鏡上調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡焦距使得視野中可以看到清晰的十字像.④取下平面鏡并置于載物臺(tái)上(平面鏡的放置方法如圖)松開游標(biāo)盤止動(dòng)螺絲與載物臺(tái)鎖緊螺絲轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤使望遠(yuǎn)鏡中可以看見由平面鏡反射回的十字像.⑤轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)盤使得平面鏡轉(zhuǎn)過用望遠(yuǎn)鏡觀察使視野中出現(xiàn)十字像.若無十字180?像則反復(fù)調(diào)節(jié)載物臺(tái)調(diào)平螺絲與望遠(yuǎn)鏡光軸水平調(diào)節(jié)螺絲使得平面鏡在與0?時(shí)望遠(yuǎn)鏡中都能夠出現(xiàn)清晰的十字像.平面鏡放置示意圖180?⑥將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平面鏡

6、的一面在視野中看到十字像后使用逐次逼近法調(diào)節(jié)分光計(jì).首先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸水平調(diào)節(jié)螺絲使得十字叉絲的像與調(diào)整叉絲之間的偏離減小一半再調(diào)節(jié)載物臺(tái)平面與平面鏡背對(duì)著的螺絲使叉絲像和調(diào)整叉絲重合.⑦旋轉(zhuǎn)內(nèi)盤以帶動(dòng)載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)使望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平面鏡的另一面看到發(fā)射了的十字像后再次調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸水平調(diào)節(jié)螺絲使得十字叉絲的像與調(diào)整叉絲之間的偏離減小一半后調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)載物臺(tái)平面與平面鏡背對(duì)著的螺絲使叉絲像和調(diào)整叉絲重合.⑧轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡與載物臺(tái)的相對(duì)位置并在視野中看見

7、反射回的十字像.調(diào)節(jié)90?載物臺(tái)上另外一個(gè)沒有調(diào)節(jié)過的螺絲使得叉絲像和調(diào)整叉絲重合.由此望遠(yuǎn)鏡與載望遠(yuǎn)鏡視野示意圖物臺(tái)調(diào)節(jié)完畢.⑨取下平面鏡并關(guān)閉望遠(yuǎn)鏡叉絲照明燈.調(diào)節(jié)鈉燈以及匯聚透鏡的位置使得鈉燈光源射入平行光管內(nèi).⑩將已調(diào)好的望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管此時(shí)可在視野中看見狹縫的像.調(diào)節(jié)平行光管的焦距使視野中可以看見清晰的狹縫并適當(dāng)調(diào)窄狹縫(視野中約為).1~2mm?轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫至水平狀態(tài)將測量叉絲對(duì)準(zhǔn)視野中狹縫的像.轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫觀察測量叉絲中間部分與