分光镜的使用

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1、课题用分光计测棱镜玻璃的折射率教学目的1、使学生了解分光计的结构和原理，学会调节和使用分光计的方法。2、使学生掌握测量棱镜顶角和最小偏向角的方法。3、用最小偏向角法计算棱镜玻璃的折射率。重难,占1、分光计的调节八、2、最小偏向角的测量教学方法讲授、讨论、实验演示相结合学时4个学时—、前言分光计是一种精确测量光线偏转角度的光学仪器，常用来测量广波的波长、棱镜的色散率等。分光计比较精密，调整部件较多，是一种具有代表性的基本光学仪器，熟练掌握分光计的调整和使用，对一般光学仪器具有普遍的参考和指导作用。折射率是介质材料光学性质的重要参量，测量的方法也很多，本实验通过测量三棱镜的顶角

2、和最小偏向角来求出棱镜玻璃的折射率。二、实验仪器JJY型分光计，6.3V/220V变压器，手持照明放大镜，双面镜、三棱镜、低压汞灯及电源图1光线在三棱镜中的折射三、实验原理三棱镜是分光仪器中的色散元件，其主截面是等腰三角形，如图1所示，光线以入射角h投射到棱镜AB面上，经棱镜两次折射后，以角从AC面射出，出射光线与入射光线的夹角称为偏向角。的大小随入射角h而改变。可以证明，当解2时，偏向角为极小值min称为棱镜的最小偏向角。它与棱镜的顶角A和折射率n之间有如下关系:SinAmin2sinA四、实验内容及步骤1、调节分光计(1)调节的要求分光计的调节要达到“三垂直”的几何要求

3、和“三聚焦”的物理要求。“三垂直”是指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。“三聚焦”是指叉丝对目镜聚焦，即在目镜中能看到清晰的叉丝的像；望远镜对无穷远聚焦即平面镜返回清晰的绿十字的像；狭缝对平行光管物镜聚焦，即在望远镜中看到清晰的狭缝像。(2)调节的步骤①参照图2,简要的介绍分光计的基本构造以及各部件的功能和调节方法。②目测粗调“三垂直”。③调叉丝对目镜聚焦。打开电源，让照明小灯照亮望远镜视场。旋转目镜同时眼睛从目镜中观察，直至看到叉丝变清晰，此时叉丝正好位于目镜的焦平面上。④调望远镜对无穷远聚焦。⑤调望远镜的主光轴与分光计主轴垂直。⑥调载物台

4、平面与分光计主轴垂直。⑦狭缝对平行光管的物镜聚焦。⑧调平行光管主光轴与分光计主轴垂直。2、调节三棱镜的两个光学面平行于分光计主轴蛭熨E就ft创史圆尬平曹世C图2分光计1物悦2分划饭3目馔4一小核第5，；何现图3自唯自目镜将三棱镜放置于载物台上，使其每一个角对准一个调平螺钉，并使其非光学面对准平行光管。采用“二分法”反复调节，直至AB、AC两面返回的绿十字像与调节用的叉丝重合，此时棱镜的两光学面就平行于分光计主轴。3、用自准法测三棱镜的顶角。4、测量三棱镜的最小偏向角min。人射光波长:546.1nm分光计分度值：1五、数据表格及数据处理1,2,3-4、浒标1bi4■b.iI

5、b,出射21411-if却L册2YA2：201.44?2143〕2012112/3M44.A・骑6R1J=a渝以6D.3aJ•a2KI311.16DG0.J240.31Jflt32?,l38.5QJ3S.49J3SA9.■■38八J38.47..-3849,恁4兀atfsQ,38.4?..略珀-■实验结果计算(1)三棱镜的顶角A60。(2)最小偏向角3849-1AI(3)棱镜玻璃的折射率nsin(minA)/sinsin(38°4960o)/sin30°222n1.512(4)不确定度的计算①求Ua三棱镜的顶角直接取A60°，因此只要取A的B类不确

6、定度分量，所以Uab②求UminUaSL[(mgm//(54)0.45UbX0.5&U_.jua2Ub20.0002radmin■—③求UnijgcscfJ(sin—AcscA)2Ua2Cos2-------U0.001乙min④结果表达式nnUn1.5120.001六、注意事项1、在实验中，拿放光学器件时，要轻拿轻放，注意不要用手接触光学面。2、在转动望远镜时，不要直接转镜筒，而是转动望远镜下面的支架。3、在测量偏转角度时，一定要固定度盘和望远镜，让它们仪器转动。七、教学后记1、本实验操作步骤很多，操作难度较大，一定要注意边讲解边演示。2、由于实验步骤太多，一般采取分步讲

7、解，讲解完一个大的步骤以后，马上要求学生操作，培养学生的动手能力。3、实验报告填写时，要强调测量结果的标准化表达、不确定度的计算以及课后思考题。