实验报告分光计 (2):分光计实验报告
时间：2020-07-22 12:53:22 来源：天一资源网 本文已影响 人 
ＭAＣRＯBUTTＯN MＴEdｉtEquａtionSection2 SＥQ MＴＥqn \r ＼h \* MERGEFORＭＡT ＳEQ ＭTSec \ｒ 1 \ｈ \* ＭＥＲGEＦORMＡT SEQ MＴChａp \r 1 ＼h \* ＭＥRGＥFORMAT 【实验名称】分光计
【目得要求】
了解分光计得结构, 作用与工作原理;
掌握分光计得调节要求, 方法与使用规范;
用分光计测定三棱镜得顶角;
用掠入射法测定玻璃得折射率;
用三棱镜得最小偏向角法测定玻璃得折射率、
【仪器用具】
【3号仪器】分光计, 玻璃三棱镜, 钠光灯, 平面反射镜, 毛玻璃、
【实验原理】
lｉｓtnum ＼l1 \s１测定玻璃三棱镜得顶角
当三棱镜主载面与仪器转轴垂直时, 由光路图可知, 当入射光沿垂直AB, AC方向入射时， 其夹角 ｅq SYMＢOL \ｕ ０x3C６ \＊ MEＲGEＦORMAT ?＝?180°A 、 故顶角 eq A?＝?1８０° SＹMBOL \u 0x3C6 \＊ MERＧEFORMAT 、 为消除偏心差提高精度, 我们读两次数， 则有：
A SYMBOL \u 0x3C6 CB ｅq SYMＢOL ＼ｕ 0x3C6 ＼＊ MERGEＦOＲMＡT ?=?＼ｆ（1,２)［（ SＹＭBＯL \u 0x３B８ \* MERGＥFORＭAT '２ SＹMBOL \ｕ ０ｘ3Ｂ8 \＊ MEＲGＥFORMAT ’1)?+?（ ＳＹMＢOL \u 0ｘ3Ｂ8 ＼* MERＧEFORＭＡＴ ?2?-? ＳＹMBOL \u 0x３B8 \＊ MERGＥＦＯRMAT ?1）] 、 MＡCROＢUTTON ＭＴPlaceReｆ \＊ MERGEFＯRＭAT SＥQ MTEqn \h \* MＥＲGEFＯRMAT ( SEQ ＭTEqn \c ＼* Arabic \* ＭERGEFＯＲＭＡT 1）
A
SYMBOL \u 0x3C6
C
B
ｌiｓtｎｕｍ \l１ 用掠入射法测定玻璃得折射率
A SYMBOL \u 0x3C6 CBrr’i
A
SYMBOL \u 0x3C6
C
B
r
r’
i
ｅq n0?sin?i?＝?ｎ?sin?r
ｅq n?ｓin?r'?=?ｎ0?ｓin? SYMＢOL \u 0ｘ３C6 \＊ MERGＥFＯRMAT
其中no为空气折射率, 可近似为1； n为玻璃折射率、
由r与r’得几何关系得到:
eq r?＋?r'?＝?A
掠入射时 eq i90°, sin?ｉ１ ， 因此我们有折射率得公式：
eｑ n?=?＼ｒ(1?+?(＼f(cos?A?＋?sin? SYMBOＬ \u 0ｘ３Ｃ６ \* MEＲＧEFORＭAT ,siｎ?A）)2) ?、 MACＲOＢＵTTON ＭTPlaｃeRef \＊ MERGＥFORMAT SEQ ＭTＥｑn \ｈ \* MERＧEFＯＲMAＴ ( SＥQ MTEqn \ｃ \＊ Arabic \* ＭERGEFOＲＭAT 2）
lｉｓtnum \l1 用三棱镜得最小偏向角法测定玻璃得折射率
如图所示，光线经三棱镜折射产生偏向角, 当光路关于棱镜中截面对称时， δ最小, 为δm,、设顶角A, 空气折射率为 eq n0?＝?1 、
δA
δ
A
eq n?=?\f（sin?\f(A?+? SＹMＢOL ＼u 0x3B4 \＊ MEＲＧＥFORMAT m，２),sin?\f（Ａ，２)) 、 MＡCＲＯＢUTTON ＭTＰlaｃｅReｆ \＊ ＭＥRGEＦOＲMAＴ SEQ ＭTEqｎ \h \＊ ＭERGEＦＯRＭAＴ ( SEQ ＭTEqn ＼c \＊ Arabiｃ \＊ ＭERGＥFORMAT 3）
【实验内容】
listnum \ｌ１ ＼s1 调光路
listnuｍ ＼ｌ2 \s1 调节望远镜聚焦于无穷远、旋转望远镜目镜可使分划瓣上“ EQ \O(=,|） "刻线清晰、 调节镜筒可使平面镜反射回来得“+"在分划板上成像清晰、 此时望远镜聚焦于无穷远、
listｎum \l2 调节望远镜光轴垂直于仪器转轴、调节载物台调平螺钉及望远镜仰角调节螺钉, 最终使平面镜转动180°前后反射回来得“＋”都与“ EＱ ＼O(＝,｜) ”刻线上面得那个“+”重合、 调节时可先使平面镜与三个螺钉中得两个得连线共面, 调节第三个螺钉, 完成后将平面镜转90°再次调节， 此时不应再动望远镜得仰角螺丝、
lｉｓtnｕｍ \l2 调节平行光管产生平行光、 粗调平行光管使其与望远镜共轴，对准光源后再细调， 使狭缝得像清晰并与“ EQ ＼O(＝，｜) ”刻线中得竖线平行、
lisｔnｕm \l2 调节平行光管仰角螺丝使狭缝得像在目镜中关于中线对称、 则平行光管光轴与转轴垂直、
listｎum ＼l1 测三棱镜顶角
将三棱镜置于载物台上, 使其一侧面与望远镜光轴垂直、 调节载物台平面使棱镜面反射回来得“＋”与“ EQ \O(=,|) "刻线上得上面那个“+”重合、 再转动载物台至另一镜面同样调节、 反复调节使“＋”始终落与“ ＥＱ ＼Ｏ(=,｜) ”刻线得上面那个“+"、 读出两次望远镜垂直于镜面时得刻度、
listnuｍ \l1 掠入射法测玻璃折射率
目测使光源光线与棱镜一面平行、 在光源前加毛玻璃得到单色扩展光源、 旋转望远镜观察折射光， 当刻线与折射光明暗分界线重合时记录刻度值、 再使望远镜垂直棱镜寻找法线刻度值、
listnuｍ \l1 测最小偏向角
将平行光管对准光源, 望远镜与平行光管位置关于棱镜对称、 从目镜观察折射光, 旋转棱镜对观察折射光在目镜中得移动, 当其向一边移动达到极值时固定棱镜, 再旋转望远镜使期中“ EＱ \O(＝,｜) " 刻线中线对准折射光、 记录此时刻度值、 保持平行光管不动, 旋转望远镜直接观察平行光, 记录刻度值、
【实验数据】
listnｕm ＼l1 \ｓ1三棱镜顶角A、
三棱镜顶角Ａ测量数据
次
eq SYMBOL \u 0ｘ3B8 \＊ MＥＲGＥFORMAT '1
eq SYMBOL \u 0ｘ3B8 \* MEＲＧEFOＲMAT ”1
ｅｑ ＳYMBOL ＼u ０ｘ3B８ ＼* ＭERGEFOＲMAT '２
eｑ SYＭBＯL \u 0x３B8 \＊ MＥRGEFORＭAT ”1
eq Ａ oｒ SYMＢOＬ \u ０x3Ｃ6 \* ＭＥRGＥFOＲMAT
１
1２8°43′
3０8°38′
６８°43′
248°40′
59°5９′
2
６7°４1′
24７°３9′
7°40′
187°４0′
60°00′
3
123°54′
303°55′
３°56′
１8３°５3′
12０°00′
其中 ｅq ＳYMBＯL \ｕ 0x3C6 ＼＊ MERGEFＯRMＡT 得值由公式 GOTＯBUTTＯＮ ＺEqｎＮum２6443４ \* MEＲGEＦＯRMAT REF ＺEｑnNuｍ2６4434 \! \* ＭERＧEＦORMAＴ (1）得到、 由于刻度盘有时绕过得方向不同， 有时测得得就是A有时就是 SYMBOＬ \ｕ 0x3C6 ＼* MERＧＥFＯＲMＡT ， 由 eq A?＝?180° SYMBOL ＼u 0ｘ3Ｃ６ \* MＥRＧEFOＲＭＡT 计算得：
ｅq A?=?60°00′
liｓtnｕm \l1 掠入射法测得得折射率n、
掠入射法测得得折射率n数据
次
eq
SYMBＯＬ \u 0x3B8 ＼＊ MＥRGＥFＯRＭAＴ ＇1
ｅq SYMBＯL \u 0x3B8 ＼＊ ＭERＧEFOＲＭAＴ "1
eq SＹMBOＬ ＼u 0x3Ｂ8 \＊ MＥＲGEFＯRMＡＴ ’２
eq SYMBＯL \ｕ ０x3Ｂ８ \＊ MERGEFORMAT "1
ｅq SYMＢOL \u ０x3C6 \＊ MERGEFORＭAＴ
1
7６°34′
25６°3３′
117°58′
29７°57′
41°24′
代入公式 GOTＯＢUＴTON ＺEqｎNum７506５8 \* MEＲGEFORＭAT REＦ ZEqnNｕm7５06５8 \！ \＊ MERGEＦORMAT (2),计算得玻璃折射率:
ｅｑ nＡ?=?1、6728
lｉsｔnｕm \ｌ1 最小偏向角法测得得折射率n、
三棱镜得最小偏向角法测定玻璃得折射率n数据
次
eq ＳYMＢＯＬ \u ０x3B8 \* MＥRGEFORMＡT '1
eq SYＭBOＬ ＼u 0x3B８ \* MEＲＧEFORＭAＴ "1
eq SYMBOL ＼u ０x3B8 \* MEＲGEFＯRＭAT ’2
eq SＹMBＯL \u 0ｘ３Ｂ8 ＼* MERＧEFORMＡＴ ＂２
eq SＹMBOL \u 0ｘ3Ｃ６ ＼* MＥＲＧEＦＯRMAＴ
１
3１5°51′
135°49′
8°35′
18８°31′
5２°4３′
代入公式 ＧOＴＯBUTTON ＺＥqnNｕm109864 ＼* MERGEFORMAT REF ＺＥqnNum1０9８64 \! \＊ MERGEFORMAT （3）,计算得玻璃折射率：
eq nＡ?=?1、698６
【分析与讨论】
虽然实验课本里一再强调光路得平行对实验得影响多么多么重要, 但就是在真得动手做起来得时候, 却发现没有多少人真得那么认真得对待这个问题、 每个分项目都要重新调节一次光路得平行, 可见实际上就是没有一次为真正平行得, 而只就是某个侧面上接近平行而已、 另外第三号实验仪器得位置不太好, 在寻找明暗分界线得时候就是在就是一种折磨, 最后竟然还要走到桌子缝里才能瞧到、
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