分光计测量三棱镜顶角实验报告书写.docVIP

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； 二、 仪器与用具： 1、分光计：（型号：JJY-Π型, 编号，最小刻度1； 2、钠灯： （型号：GY-5, 编号； 3、三棱镜棱角:60o±5′（材料：重火石玻璃，nD = 1.6475）轴共线并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且无视差。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。载物台垂直仪器主轴平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直在上一步的基础上，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三棱镜的顶角测量〈〉原理 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，用望远镜寻找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： 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） 〈〉双面镜〈〉〈〉〈4〉轴共线并〈〉〈〉30等份；超过0°时要加360° 〈〉60′ 〈〉 1 2 3 4 平均 K=1 K=-1 K=1 K=-1 K=1 K=-1 K=1 K=-1 59°57′ 示数 左 331°14′ 211°10′ 328°03′ 208°09′ 319°41′ 199°34′ 198°44′ 318°48′ 右 151°12′ 31°10′ 148°05′ 28°07′ 139°38′ 19°34′ 18°43′ 138°43′ =59°57′±5′或59°57′±3′ 公式： 数据处理：[（331°14′-211°10′）+（151°12′-31°10′）]= 59°57′ [（328°3′-208°9′）+（148°5′-28°7′）]= 60°1′ [（319°41′-199°34′）+（139°38′-19°34′）]= 59°54′ [（318°48′-198°44′）+（138°43′-18°43′）]= 59°58′ 平均值：=59°57′ 不确定度： = ≈4′ =1′ =≈5′ 59°57′±05′ 结果分析：〈1〉结果评价（见课本p9页） 参考值：三棱镜棱角:60o±05′ 百分差：ⅹ100%=ⅹ100%=0.09% Ep测量结果在随机误差的范围内比较相符. 误差分析： （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？ 数据： 紫（强） 绿 黄（1） 黄（2） 波长（nm） 404.66 546.07 576.96 578.97 折射率n 1.67 1.654 1.65 1.649 作图 实验心得： 实验建议： 实验改进：