课程名称: 大学物理实验
学院:信息工程学院
专业班级:计算机科学与技术
学生姓名:学号:
实验地点:座位号:
实验时间:
一、实验目的:大连雾霾
1. 了解分光计的基本结构和原理;
2. 掌握分光计的调整要求和调整方法;
3. 调整分光计,使其达到最佳工作状态,可进行精密测量;
4. 用调整好的分光计测三棱镜的顶角;
5. 观察光栅衍射现象,理解光栅衍射基本规律;学会用分光计测光栅常数。
二、实验原理:
①分光计的调节和使用
分光计主要由五个部分构成:底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。不同型号分光计的光学原理基本相同。JJY型分光计如图3-7-1所示。 1.底座
分光计底座(17)中心固定有一中心轴,望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上,可绕中心轴旋转。 2.平行光管
平行光管安装在固定立柱上,它的作用是产生平行光。平行光管由狭缝和透镜组成,如图3-7-2。狭缝宽度可调(范围0.02~2mm),透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。当狭缝位于透镜焦平面上时,由狭缝经过透镜出射的光为平行光。
3.自准直望远镜
阿贝式自准直望远镜安装在支臂上,支臂与转座固定在一起并套装在度盘上。它用来观察和确定光线行进方向。自准直望远镜由物镜、目镜、分划板等组成(如图3-7-3),三者间距可调。其中,分划板上刻有“”形叉丝;分划板下方与一块45º全反射小棱镜的直角面相贴,直角面上涂有不透明薄膜,薄膜上划有一个“十”形透光的窗口,当小电珠光从管侧经另一直角面入射到棱镜上,即照亮“十”字窗口。调节目镜,使目镜视场中出现清晰的“”形叉丝。在物镜前方放置一平面镜,然后调节物镜,使分划板位于物境焦平面上,那么从棱镜“十”字口发出的绿光经物镜后成为平行光射向前方平面境,其反射光又经物镜成像于分划板上。这时,从目镜中可以看到清晰的“”形叉丝和绿“十”字像。此时望远镜已调焦至无穷远,适合观察平行光了。如果平面境的法线与望远镜光轴方向一致,则绿“十”字像位于分划板“”形叉丝的上横线上,如图3-7-3中的视场。
4.载物台
topsis载物台套装在游标盘上,可以绕中心轴转动,它用来放置光学元件。载物台的高低、水平状态可调。
5.读数装置
读数装置由度盘和游标盘组成。度盘圆周被分为720份,分度值为30′,30′以下需用游标来读数。游标盘采用相隔180º的双窗口读数;游标上的30格与度盘上的29格角度相等,故游标的最小分度值为1′,图3-7-4所示的位置应读作113º 45′。
采用双游标读数,是为了消除度盘中心与仪器中心轴不重合而引起的偏心差。测量时记录下两个 窗口读数然后取平均值即可。如图3-7-5所示,当度盘中心O′与分光计中心轴O不重合时,转过角度a所对应游标数P'O'和PQ均不等于OO′重合时转过a角所对应正确读数,但根据平面几何知识很容易证明:,采用双游标可使偏心差得以消除。
硬度换算
②光栅常数的测定
衍射光栅是由大量平行、等宽、等距的狭缝(或刻痕)构成,常分为透射光栅和反射光栅,是一种精密的分光元件。
设透射光栅的缝宽为a,不透光部分宽度为b,河南发生纵火案称为光栅常数。当单平行光垂直入射到衍射光栅上,通过每个缝的光都将发生衍射,不同缝的光彼此干涉,当衍射角满足光栅方程;时,光波加强,产生主极大。若在光栅后加一会聚透镜,则在其焦平面上形成分隔开的对称分布的细锐明条纹下图。
在式(3-7-1)中,λ为单光波长,k是明条纹级数。如果光源是包含有不同波长光波的复光,经光栅衍射后,对不同波长的光,除零级外,由于同一级主极大有不同的衍射角 ,因此在零级主极大两边出现对称分布、按波长次序排列的谱线,称为光栅光谱。根据
光栅方程,若以已知波长的单平行光垂直入射,只要测出对应级次条纹的衍射角 ,即可求出光栅常数d。同样,若d已知,即可求得入射光波长。
三、实验仪器:
分光计(JJY型)、三棱镜、准直镜、平面透射光栅、汞灯、
跨文化交际英语论文四、实验方案及原始数据
5、实验数据处理:
衍射角测量的仪器B类不确定度:、
光栅常量的标准不确定度:=9.0129×546.2×1.679×10-4=0.8263
∴光栅常量= 1685.565523±1.6526 nm
数字造价管理d1的扩展不确定度:=1.6526
六、误差分析:
1.测量前的仪器未调精准,载物台与中心轴还未垂直
2.读数上的误差,角游标盘上的刻度过于相近,难以正确分辨
3.光栅可能还未完全垂直于平行光管和望远镜
4.实验仪器本身的精度