12-游标圆盘刹车16-刻度圆盘17-20-载物小平台21-载物一、实验目的1)了解分光计的结构和各部份的作用,学会分光计的调整和使用方式。2)学会用最小偏向角法测定棱镜材料的折射率。二、实验仪器JJY-1型分光计、、三棱镜、双面平面镜所示)三、实验原理1、分光计的结构分光计由平行光管、望远镜、载物台、读数装置四个主要部份构成物镜4-目物镜刹车螺母望远镜物镜7-夹持待测件弹簧片8-平行光管节螺母10-狭缝套筒刹车螺母11-狭缝长度调节螺栓螺母13-游标圆盘微调螺母14-放大镜15-游标圆盘18-刻度圆盘刹车螺母19-刻度圆盘微调螺母水平调节螺栓22-载物台紧固螺母2、分光计各主要部件的结构及原理的介绍平行光管:如图载物小平台:载物小平台(简称载物台)是拿来放置待测物件的。台面下方装有个水平调节螺栓,拿来调整台面的倾斜度。4)读数装置:读数装置是由刻度圆盘、游标圆盘组成度游标读数的方式与游标千分尺的读数方式相像,如图11612'检测时,要同时记下两游标指示的度数,之后算出每位游标两次读数的差,再取其平均值。3、最小偏角法测折射率一束平行单色光光的折射图怎么画三棱镜,入射AB面,经折射后从AC射出(如图6所示),入射光和偏向角有最小值,称为最小偏向角,以min表示。
故有'时,由折射定理得故有为此,只要测出三棱镜的内角A和最小偏向角min,就可算出棱镜对单色钠光的折射率。四、实验步骤1、调整分光计(1)任务和目的:平行光管主光轴与望远镜主光轴同轴等高。2)步骤:粗调(目测判定):使望远镜、平行光管和载物台面大致垂直于中心轴。细调:调整望远镜适宜观察平行光。调节物镜,使视场中能清晰地看见“十”字形叉丝。调节望远镜主光轴垂直于分光计的中心轴。按图7(a)的方法,将双面镜置在载物台上。找到“十”字斑的像后,调节望远镜中的叉丝套筒,去除视差,使在望远镜中能清晰地看见像。采用渐近法(或称各自半调节法)调节,致使平面镜法线与望远镜主光轴平行,“十”字两光斑的反射像与“十”字形叉丝的上点重合(如图8)。旋转载物台180以后也能重合。再将双面镜旋转90[如图7调节平行光管使之形成平行光并调节平行光管的主光轴垂直于分光计主轴。2、最小偏向角法测三棱镜玻璃折射率5842'(1)把三棱镜置于调整好的分光计上(图读出截至光所在角度位置。移去三棱镜,再读出入射光所在角度位置。上述两角位置相加就是要测的最小偏向角的值。3、注意事项:调节分光计时,没调好一步,调好的部件不要动。
检测时,游标盘一定要固定,望远镜和刻度盘一定要锁定。转动三棱镜找最小偏向角,对每条折射光都应重复该过程。两条红色折射光靠的要近,为分辨它们,可将狭缝调小些。蓝绿折射光较弱,看不到时,可将狭缝调大些。五、实验数据1、测三棱镜内角15023'29.609'32668'206.519'J29.6532、测最小偏向角'3927'38.513'3836.510'35.'21911'218.516'.513'215.55051'519'54232...35310-63..47810-65..88010-61..b51.6451.M50.则斜率k=15668,截距b=与丄的函数关系为:丄1.6116偏差剖析:因为光线的问题和其他外界诱因会影响光的传播方向;检测最小偏向角时未将光束对准分划板中心轴;未固定好游标盘;读数时的偏差。六、课后习题1、当平光管的狭缝很宽时,对检测有哪些影响?答:假若狭缝太宽,则在望远镜中无法看见狭缝清晰的图象而旁边的检测要用到狭缝的成像,影响实验结果。
2、已调好望远镜光轴垂直仪器主轴。若将平面镜取下后又放在载物台上(放的位置与拿下前的位置不同)光的折射图怎么画三棱镜,发觉两镜面又不垂直望远镜主光轴了,即反射像的位置有不正确了。这是为何?是否说明望远镜光轴还没调节好?答:不能说明望远镜光轴还没有调好.由于将平面镜取下后又放在载物台上(放的位置与拿下前的位置不同)这时平面镜早已不与仪器主轴平行了3、用自准法调节望远镜时,假若望远镜中十字孔在目镜焦点以内,则十字孔经平面镜反射回望远镜后的像将在何处?答:将平面镜上面的像看作实物处理实的目镜A一样的透镜A"(穿衣镜里外各有一个目镜和叉丝),这样十字孔经平面镜反射回望远镜后的像”其实就是穿衣镜里的叉丝通过A"和A两个透镜成的像,之后就可以用透镜成像公式来剖析像的最终位置。4、如何找到偏向角最小时的三棱镜位置?答:以红色光线为例,在载物台上转动三棱镜使红色光线朝偏向角增大的方向联通,直至三棱镜顺着同方向转动时,该光线在某个位置不再往前联通而向相反的方向联通(即偏向角反倒变大为止,则这个位置就是最小偏向角位置。5、用汞灯做光源测定最小偏向角时,当测完黄光的最小偏向角后,能够不再转动载物台,稍稍联通望远镜即可测出其他波长的最小偏向角?是说明之。答:不可以。由于测其它光时,因为折射率不同,最小偏向角不同。