分光计测量三棱镜顶角实验报告

参考报告
分光计测量三棱镜顶角
一、实验目的:
1、了解分光计的结构和各个组成部分的作用;
2、学习分光计调节的要求和调节方法;
3、测量三棱镜顶角;光管
二、仪器与用具:
1、分光计:(型号:JJY-Π型, 编号:99056400),最小刻度1';
2、钠灯:(型号:GY-5, 编号:20020072);
3、三棱镜棱角:60º±5′(材料:重火石玻璃,nD= 1.6475);
4、双面反射镜,变压器(6.3V/220V)
三、预习报告:
溶角蛋白酶1、实验原理(力求简要):
(1)分光计调整
总要求:望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直。
分要求:有三个如下:
〈1〉望远镜调焦到无穷远(接收平行光)、其光轴与分光计中心轴垂直
调整方法:
①对望远镜的目镜进行调焦,从望远镜中能清晰看到分划板十字准线
②对望远镜的物镜进行调焦,用“自准直法”进行,从望远镜中能清晰看到绿“+”字像、
且无视差。
③分别从望远镜看到从小镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像,均与分光板的调
整用线(分划板上方的十字叉线)重合。
④在望远镜能接收平行光的基础上,根据反射定律,应用“各半调节法”进行调整。
〈2〉载物台垂直仪器主轴
调整方法:
将双面镜旋转90°,同时旋转载物台90°,调节一个螺丝,分别从望远镜看到从双面镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像,均与分光板的调整用线(分划板上方的
十字叉线)重合。
〈3〉平行光管出射平行光;
调整方法:
从望远镜里看到平行光管狭缝清晰像呈现在分划板上且无视差。
望远镜对准平行光管(注意:这一步及后面操作绝对不能动望远镜的仰角调节螺丝以及物镜
火石轮和目镜的焦距),从望远镜观察平行光管狭缝的像,调节平行光管透镜的焦距,使从望远镜
清晰看到狭缝的像(一条明亮的细线)呈现在分划板上为止。这时望远镜接收到的是平行光,
也就是说,平行光管出射的是平行光。
〈4〉平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直
调整方法:
望远镜看狭缝像与分光板竖直准线重合,狭缝像转90o后又能与中心水平准线重合。
在上一步的基础上,调节平行光管(或望远镜)的水平摆向调节螺丝,使狭缝细线像与十字竖线重合,然后转动狭缝90o,调节平行光管的仰角螺丝,使狭缝细线像与中心水平线重合。这时平行光管光轴与望远镜光轴共线,也就与分光计中心轴垂直
(2)三棱镜的顶角的测量
〈1〉方法:反射法测量。 〈2〉原理:如下图所示:
一束平行光由顶角方向射入,在两光学面上分成两束反射光。测出两束反射光线之间的夹角φ,则可得到顶角A 为
〈3〉方法:实验时,将待测棱镜放在分光计载物小平台上,使棱镜的折射棱正对平行光管,并接
近载物台的中心位置,如图4-26-2所示。调节载物台面平面与分光计主轴垂直,旋紧7、25,锁紧载物台和游标盘,缓慢转动望远镜,用望远镜寻经过棱镜两反射面反射回来的狭缝像,使狭缝像与分划板中心竖线重合。记录下望远镜所处位置分别为Ⅰ和Ⅱ时的两刻度盘读数φ、φ'和φ2、φ2',则望远镜分别处于Ⅰ和Ⅱ位置时光轴的夹角为:
()()[]
4
,
1,
212
ααααα-+-=
重复测量五次,按(4-26-1)式求出顶角A ,计算其测量不确定度。
〈4〉读数时超过0点处理:转动望远镜时,如果越过了刻度0点,则应按下式计算望远镜转过的
角度
Φ=360O —︱Φ2—Φ1︱
2、实验步骤:(写出实验操作过程中的有效步骤)
〈1〉将双面镜放在载物台上;三个螺钉高度分别为“h ” 〈2〉望远镜调焦到无穷远(接收平行光)
〈3〉望远镜光轴与分光计中心轴垂直(自准法)
〈4〉望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直 3、注意事项:(主要)。
〈1〉不要用手摸三棱镜棱角、双面反射镜镜面
〈2〉读数时每半小格在游标盘上分成30等份;超过0°时要加360° 〈3〉计算时借位为60′
〈4〉钠灯开启后直至结束(中途不要关闭)再关闭。
四、数据及处理:(以下数据仅供参考、有错误请勿抄袭) 一、分光计测三棱镜顶角 表一:数据(注意单位)
==∆±=ααα_
59°57′±5′或=∆±=ααα_牺牲阳极块
59°57′±3′
公式:()()‘
右右,左左θθθθθ-+-=
4
数据处理:41
汽车水箱除垢剂
1=
θ[(331°14′-211°10′)+(151°12′-31°10′)]= 59°57′ 41
2=θ[(328°3′-208°9′)+(148°5′-28°7′)]= 60°1′ 41
3=θ[(319°41′-199°34′)+(139°38′-19°34′)]= 59°54′
光纤熔接示意图
41
4=θ[(318°48′-198°44′)+(138°43′-18°43′)]= 59°58′
平均值:)(4
1
4321ααααα+++=-=59°57′
不确定度:
1
)(2
_
1
--∑=
=∆=n S i n i x A αα=
4
)'57598559()'5759'5459()'5759'160()57595759(2
222''        -'+-+-+- ≈4′
仪∆≈∆B =1′
22B A ∆+∆=
∆总=2
2''14+≈5′
=∆±=ααα_
59°57′±05′                      %100*_
α
α
∆=
p E
结果分析:〈1〉结果评价(见课本p 9页)
参考值:三棱镜棱角:60º±05′
百分差:00_
ααα-=
r E ⅹ100%=︒
-︒6060'5759ⅹ100%=0.09%                    r E <Ep 测量结果在随机误差的范围内比较相符.
误差分析:(以下为分析方向、具体由同学自己写,勿抄老师)(一)定性分析:
分光计属于精密仪器,其操作调节的要求在测量中产生的系统误差不是很大,主要有:(1)载物台倾角对应的顶角系统误差
(2)望远镜垂直主轴时的叉丝像位置的系统误差
(3)望远镜和主轴的垂直度的系统误差
(4)平行光管狭缝较宽引起的误差
(5)人眼视觉引起的误差
(二)定量分析:
(1)三棱镜对贡灯各条谱线的折射率与谱线波长的关系?
作图
实验心得:(学生自己写,可视情况适当额外加分)。
实验建议:(学生自己写,可视情况适当额外加分)。
实验改进:(学生自己写,可视情况适当额外加分)。

本文发布于:2024-09-20 22:39:24,感谢您对本站的认可!

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