南昌大学物理实验报告
学生姓名:李淑万 学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008
试验时间: 第 周 星期 座位号: 教师编号: 成绩:
一 实验目的
1了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法 2 掌握三棱镜的顶角的两种测量方法 3 测量三棱镜玻璃的折射率
二 实验仪器
分光计、三棱镜、准直镜
三 实验原理
1 棱镜玻璃折射率的测定:最小偏向角法测量
i1'??2
如图所示当i1?i2'时 ?为最小,此时
?min 2?i1?i1?i1?'?2
i1?(?min??)2 设棱镜折射率为n,
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学生姓名:李淑万 学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008
试验时间: 第 周 星期 座位号: 教师编号: 成绩:
则
sini1?nsini1'?nsin?2
n?
sini1sinsin??min??2?2sin?2
只要测得?和?min就能用上式求得待测棱镜材料的折射率 。
四 实验步骤 1 调节分光计
(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。
2 自准法测量三棱镜顶角
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学生姓名:李淑万 学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008
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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Φ,而Φ是?角的补角,? =
Φ?π. 重复操作两次,记下数据。
3 测量最小偏向角
将待测棱镜放在载物平台上,转动望远镜,直至能从望远镜中看
见待测线谱。慢慢转动有游标盘,使谱线偏向减小的方向移动,同时转动望远镜跟踪谱线。当棱镜无论向哪个方向移动,偏向角均增大时,
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学生姓名:李淑万 学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008
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谱线的极限位置就是棱镜对该谱线的最小偏向角的位置。使望远镜叉丝对准该谱线中心,读出望远镜在此位置的坐标值。
撤去三棱镜,转动望远镜使之正对平行光管,定位后再读出望远镜的角坐标,两次数值之差即为最小偏向角。再将三棱镜翻转180°,使光经过平行光管后从三棱镜的另一个侧面入射,重复测量最小偏向角,两次结果取平均。
五 数据记录
次数 ? 2?' 2? 1?' 112[|?2??1|?|?2'??1'|] ? 53?501 2
298?30 118?20 352?10 172?12 53?46' 53?54' 46?20' 226?18 352?25 172?25' 由表格数据可计算
S???(?i??i)in2n?1?0.00164551219
U仪?0.01007666313U? 故 ?S??U仪?0.032022
1|Un|??|?n??U?|?|2cos56?56'?sin30??122sin30?sin56?55'?cos30?|?0.00260
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试验时间: 第 周 星期 座位号: 教师编号: 成绩:
1|Un|??|?n??U?|?2cos(???2)U??0.00437
sin?2sin(n????2)?1.676
sin?2Un?(Un)??(Un)??0.00522
(Un)r?Unn?100%?0.3%
n?1.676?0.005
六 思考题
1为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴
的正常工作状态?如何调整?
(1)点亮照明小灯,调节目镜与分划板间的距离,看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口(目镜对分划板调焦)。 (2)将双面镜放在载物台上如图所示,使双面镜的两反射面与望远镜大致垂直。轻缓地转动载物台,从侧面观察,判断从双面镜正、反两面反射的亮十字光线能否进入望远镜内。
(3)从望远镜的目镜中观察到亮十字像,前后移动目镜对望远镜调焦,使亮十字像成清晰像。再调准线与目镜间距离,使目镜中既能看清准线,又能看清亮十字像。注意准线与亮十字像之间有无视差,如有视差,则需反复调节,予以消除。