分光计的调节与使用

分光计的调节与使用

一、实验目的

1.了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；

2.测量三棱镜玻璃的折射率。

二、实验仪器

分光计，三棱镜，准直镜

三、实验原理

1.分光计的结构

分光计主要由望远镜、平行光管和主体（底座、度盘、和载物台）三部分组成，每部分都有特定的调节螺丝。附件有小灯泡、小灯泡的低压电源、以及看度盘的放大镜。（详见下图）

分光计底座的中心有一沿铅直方向的转轴，在这个转轴上套有一个圆盘刻度和一个游标盘内盘，这两个盘可以绕它旋转。刻度圆盘读数方法与游标卡尺的读数方法相似，测量时，两个游标都应读数，后算出每个游标两次读数的差值，取平均值，此平均值可作为望远镜（或载物台）转过的角度，并且消除了偏心差。

平行光管与分光计底座固定在一起。平行光管一端装有一会聚透镜，另一端是装有狭缝的套管，狭缝宽度可在0.2-2mm范围内调节。

望远镜安装在支臂上，支臂与转轴相连。分光计上的望远镜通常采用阿贝自准直目镜（如下图所示）。当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时，从载物台反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字像。

2.棱镜玻璃折射率的测定

棱镜玻璃的折射率可用测定最小偏向角的方法来来测量。当i＝i时，δ为最小，此时

设棱镜材料折射率为n，则

故

四、实验步骤

1.调节分光计

(1)调节望远镜对无穷远聚焦

点亮望远镜里的照明小灯，转动目镜调节手轮，直到看清分划板的十字叉丝。将平面反射镜放在载物平台上，缓慢转动载物平台，从望远镜中找到由平面镜反射回来的光斑。如果看不见反射光斑，可调节望远镜下的螺丝，以改变望远镜的倾斜度。找到光斑后，调节手轮前后移动目镜系统，直到绿十字反射像清晰为止。

(2)远镜光轴与旋转主轴垂直

转动载物平台，利用“各半法”（如下图所示）调节望远镜下的螺丝和载物平台下的螺丝，使绿色十字反射像与调整叉丝完全重合。将载物平台转180度，使平面镜另一面对准望远镜，如果绿十字反射像与调整叉丝不重合，则继续利用“各半法”调节直至旋转载物平台时从平面镜两个反射面反射回来的像都与调整叉丝重合。

(3)管的调焦及调节平行光管的光轴与旋转主轴垂直

取下平面镜，用钠灯照亮平行光管狭缝，将调好的望远镜对准平行光管。调节狭缝宽度螺丝，使狭缝出射的光线形成细的亮线，将狭缝转成水平取向，转动手轮前后移动移动狭缝，直到从望远镜中看到清晰的狭缝像。调节平行光管下的螺丝改变平行光管的倾斜度，使狭缝像与水平测量叉丝重合。将狭缝转过90度，使狭缝像与测量叉丝竖线重合。

2.测量最小偏向角

把载物台及望远镜转至(1)位置，找到光谱，转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜跟踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台，记下读数和。同上转至(2)位置，找到光谱，记录读数和。则有

五、数据处理

根据老师给出的数据和公式计算：

（实验室给出）

=54°

（=0；，计算时1′用弧度）

所以按不确定度传递原则

；

六、实验总结

通过两次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术，对数据处理更加熟练，但一些问题也在实验中暴露出来。本次实验中的三次调节都需要我们十分的细致和小心，因为只要错了一步就会影响到最后的结果，所以要十分小心的调节，不能出现丝毫的差错。由于实验操作时未严格按照要求进行，导致最后的实验结果误差较大，从而进行了两次测量，大大降低了效率。此后实验操作中一定要按照科学的方法进行，不能擅自按照自以为的方法进行。