用分光计测三棱镜顶角.doc

用分光计测三棱镜顶角 实验目的 用分光计测量三棱镜顶角，不仅可以掌握分光计的调整和使用，同时还可以学习光学方法精确测量角度的方法。学好分光计的调整与使用，可以为今后使用其他精密光学仪器打下良好的基础。 实验器材 分光计、双面发射机、三棱镜。 实验原理 实验中利用望远镜自身产生平行光，固定载物台（或固定望远镜），转动望远镜光轴（或转动载物台），先使棱镜AB面发射的十字像落在分划板上双十字叉丝上部的交点上（即望远镜光轴与三棱镜AB垂直），记下刻度盘对称游标的方位角读数 和 。然后再转动望远镜（或载物台）使AC面发射的十字像与双十字叉丝的上交点重合（即望远镜光轴与AC面垂直），记下读数 和 （注意 与 分别为同一游标窗口上读得的望远镜在位置上I和位置II的方位角，而 和 则为另一游标窗口上读得的方位角，两次读数相减即得顶角A的补角 则三棱镜的顶角 实验步骤 （一）分光计的调节 （1）平行光管出射平行光； （2）望远镜接受平行光（即望远镜聚焦于无穷远处）； （3）经过光学元件的光线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直，即平行光管和望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直，载物台中轴线与中心转轴重合。 （二）采用自准法测量三棱镜的顶角 （1）调节三棱镜的柱截面与分光计中心转轴垂直 （2）测量三棱镜顶角A 实验记录 望远镜位置的方位角读数 序 号 望远镜位置I 望远镜位置II 左游标窗口 右游标窗口 左游标窗口 右游标窗口 1 212°53 32°45 333°12 153°1 2 212°56 32°47 332°59 152°56 3 212°52 32°40 333°3 152°53 4 212°49 32°50 332°56 152°52 5 212°54 32°46 333°1 152°59 实验处理 1、计算三棱角的顶角A求出 。 估算出的测量不确定度 ，写出结果表示。 解：1、 = -1/2(120°19′+120°6′)=59°42′ = -1/2(120°03′+118°19′)=59°39′ = -1/2(110°04′+118°44′)=60°06′ = -1/2(119°03′+119°05′)=60°11′ = -1/2(120°06′+120°05′)=59°55′ =( + + + + )/5=59°57′ 2、因为A＝180 o－ 所以ΔA=Δ 因为 所以 他们的不确定都由A类分量和B类分量按照“方－和－根”合成。 其中A类分量取平均值的标准偏差 分光计刻度盘（主尺）最小分度y是0.5o（30ˊ）,游标（副尺）是30个分度，因此仪器的最小读数 ，仪器误差也是1ˊ, 因此B类分量取仪器误差为 =0.5ˊ = 把四个角度的不确定度代入可以得出： =4 因此顶角的测量结果是：59°57′ 4′