工作总结

分光计调节和使用实验报告

时间:2021-04-14 12:07:15  作者:  阅读:

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长安大学 ---- 分光计实验报告

7 7 系 系 5 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 i 1 =i2" 时,δ为最小,此时21Ai  

2 21 1 1minAi i i     

) (21min 1A i   

设棱镜材料折射率为 n,则 2sin sin sin1 1An i n i   

2sin2sin2sinsinmin1AAAin 

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 。

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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

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 对望远镜,记下游标1的读数1  和游标2的读数2  。同一游标两次读数误差1 1    或2 2    ,即是载物台转过的角度  ,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。

(4)记下读数1 和2 转至(2),记下读数1  和2  ,有

 2 2 1 1 min21          

原始数据如下:

1.顶角的测量及处理:

角度/ / 分组

1 2 3 平均值

标准差

1

0°42′ 18°02′ 19°29′

1 

120°44′ 138°04′ 139°30′

2

180°40′ 198°00′ 199°27′

2 

300°45′ 318°05′ 319°31′

报告文档·借鉴学习 word 可编辑·实用文档 1 1   

120°02′00″ 120°02′00″ 120°01′00″

120°01′40″ 28″ 2 2   

120°05′00″

120°05′00″

120°04′00″

120°04′40″

28″

 2 2 1 121         120°03′30″

120°03′30″

120°02′30″

120°03′10″

28″

综上观之,显然取  =  2 2 1 121         时,其在平均值两侧波动较小,取得的  更符合“真值”.且其标准差

 1312nx xii

经带入,解得:

  28″.

A 类不确定度

nu A  16″.

取置信概率为 0.95 时,查表得:

t=4.30.

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

Bu 1′/  3 35″.

96 .1 pk

由于

A=    ,

可得:

 A 59°56′50″.

所以

       2 2B p A Au k tu   1′37″

2.最小偏向角的测量及处理:

测量次数为一次.1

1 

2

2 

107°55′ 56°37′ 287°53′ 236°33′

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 2 2 1 1 min21           =51°19′00″

B 类不确定度

Bu 1′/  3 35″.

 =35″

所以,根据合成公式

1sini =0.0003

2sin A =0.0002

n =0.0013

 A 59°56′50″

 2 2 1 1 min21           =51°19′00″

2sin2sin2sinsinmin1AAAin =1.6520

综上

n=1.6520  0.0013

p=0.95

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,并求出三棱镜的折射率

n=1.6520  0.0013 ,p=0.95 。

相当有感触,很意味深长!

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分光计的调节和使用

一、实验目的

1.掌握分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法。

2.掌握测定三棱镜顶角的方法。

二、实验要求

1. 掌握分光计的结构原理,掌握分光计的调节方法。

2. 掌握角游标原理和用分光计测角度的方法。

3. 用自准直法和反射法测定三棱镜的顶角。

4. 评价实验结果,写出合格的实验报告。

三、实验原理

分光计由底座、载物平台、望远镜、平行光管和读数圆盘五部分组成。

1.反射法测三棱镜顶角:A11(2121) 24

oo其中α、β代表两角游标,角标

1、2代表两反射光线,A为三棱镜顶角。 2.自准直法测三棱镜顶角:A180180(2121)

其中α、β代表两角游标,角标

1、2代表三棱镜两光学表面,A为三棱镜顶角。

四、教学重点和难点

难点:望远镜系统的调节。

重点:望远镜系统的调节。即难点内容亦是重点内容。

五、指导要点

1.认真熟悉分光计各组成部件及各旋钮的作用。

2.注意分光计的初调,是顺利调节好分光计的关键。

3.分光计的精细调节要求满足以下三点:

(1)望远镜聚焦无穷远(自准直调节);

(2)调节望远镜的光轴和仪器中心转轴相垂直;

(3)平行光管出射平行光,且平行光管光轴垂直于仪器中心转轴。

六、思考与练习

1.分光计精细调节应满足哪几点要求?怎样判断是否调节好?

2.测角θ时,望远镜由α1=330°00′经0°转到α2=30°15′,望远镜的α窗口实际所转角度是多少?写出计算θ角的通用式。


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