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分光计的调整和三棱镜折射率的测定 【实验目的】 1、了解分光计的构造，掌握分光计的调整方法； 2、测定三棱镜的顶角和折射率。 【实验仪器】 分光计，光学平行平板，钠光灯，三棱镜。 分光计如上图所示，主要由底座、望远镜、平行光管、载物台和测角度盘组成。 底座有一旋转主轴，其他部件可绕主轴旋转；望远镜为阿贝自准直式望远镜；平行 光管产生平行光，其首端狭缝宽度可以调节；载物台用以放置待测器件；测角度盘 由主尺（外盘）和两个对称的游标盘（内盘）组成。 【实验原理】 1、反射法测三棱镜顶角α 如图 1 所示，一束平行光入射到三棱镜，在两个反射面反射后分别沿方向1和2 出射，其方位分别为 θ和 θ，由几何关系有顶角 α为： 1 2 1 α θ =−θ ( 1 2 ) 2 图 1 图 2 2、最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率 如图 2 所示，一束单色光入射到棱镜上，经过两次折射后从另一个折射面出射， 入射光和出射光的夹角称为偏向角 δ。转动三棱镜的方位改变入射角，出射光也会相 应的转动，但是偏向角有一极小值，可以证明棱镜的折射率 n 和偏向角的关系为： 1 α n sin (δ +α) sin min 2 2 【实验步骤】 1、分光计的调整，目的是使平行光管产生平行光，观察面、待测光路平面和刻度盘 平面平行且等高，主要步骤如下： ① 分光计的粗调： 调整平行光管和望远镜的方位和倾斜使两管筒大概在同一条直线上；调节载物 台的高度和水平调节螺钉，使载物台大致水平，并且放上待测器件后其高度和平行 光管及望远镜大致在相同的高度。 ② 望远镜和载物台的调节： 放上光学平行平板，接通电源，调节手轮及望远镜在镜筒中的前后位置，使得 在望远镜视场能同时看到清楚明锐的亮绿十字线和分划板上的黑十字线。如图 3 所 示： 图3 调节望远镜的光轴垂直于旋转主轴：如图 4a 放置光学平行平板，a，b，c 分别 为载物台的三个水平调节螺钉。旋转载物台 180 度，如果旋转前后在望远镜视场中 均能看到绿十字线的反射象顶角α 的测量，则进行下一步，如果只能在某一个方向 看到反射象，则需要再进行粗调。 图4 a b 使用各半调节法：调节 a 或 b （但只能调一个），使反射象往分划板上方的黑横 线移动一半；调节望远镜的水平调节螺钉，使反射象与上方黑横线重合，如图 3a 的 位置；旋转载物台 180 度，重复前面的调节；如此重复数次，直到旋转前后反射象 均处于图 3a 的位置。 调节载物台平面和旋转平面垂直：将光学平行平板旋转 60 度，如图4中b的位 置，调节螺钉 c 使反射象处于图中 a 的位置 ③平行光管的调节： 调节平行光管狭缝在镜筒中的前后位置和狭缝的宽度以及平行光管的倾斜，使 得在望远镜视场中央看到适当宽度清晰明锐的狭缝亮线。 2 、顶角α的测量 将三棱镜底边（毛玻璃边）垂直于入射光，顶角放在载物台中心稍靠后处，向 入射方向左右各大约 60°方向 ru 光，顶角放在载物台中心稍靠后处，相寻找反射光， 记下相应的两束反射光 1 和 2 在两个游标盘上的读数 θ ，θ́和 θ ，