分光计的调整和棱镜折射率的测定.ppt

关于分光计的调整和棱镜折射率的测定第1页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三一、实验目的1、掌握分光计的测量原理及调节方法2、用自准法测三棱镜的顶角3、用最小偏向角法测量棱镜玻璃的折射率重点：分光计的调节方法难点：分光计的测量原理第2页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三平行光管出射的平行光射向三棱镜的两个光学表面，用望远镜分别接收两表面的反射光，就可计算出两束光的夹角Φ。由几何关系可以证明Φ与三棱镜顶角A的关系为Φ=2A1.反射法测三棱镜顶角二、实验原理第3页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三2.最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率平行光l1射向顶角为A的三棱镜的侧面AB，经过折射后由另一侧面AC射出，入射光l1与折射光l2的夹角δ称为偏向角。根据图中的几何关系与折射定理可得如下关系第4页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三2.最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率由上式可知，只要测出最小偏向角δmin和三棱镜顶角A，就可以计算出棱镜玻璃的折射率n。第5页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三三、实验仪器JJY型分光计双面镜三棱镜汞灯及电源第6页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三分光计的基本构造第7页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三四、实验内容1、调节分光计（1）调节的基本要求分光计的调节有“三垂直”的几何要求和“三聚焦”的物理要求。（2）调节的步骤1）目测粗调“三垂直”2）调叉丝对目镜聚焦3）调望远镜对无穷远聚焦4）调望远镜主光轴与分光计主轴垂直第8页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三5）调载物台平面与分光计主轴垂直6）调节狭缝对平行光管物镜聚焦7）调节平行光管主光轴与分光计主轴垂直2、用反射法测量三棱镜的顶角A3、测量最小偏向角第9页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三用反射法测量三棱镜的顶角第10页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三测量最小偏向角入射光波长第11页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三1、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。五、实验注意事项第12页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三六、思考题1、能否直接通过三棱镜的两个光学面来调望远镜主光轴与分光计主轴垂直？2、转动望远镜测角度之前，分光计的哪些部分固定不动？望远镜应和什么盘一起转动？3、通过实验，你认为分光计调节的关键在何处？第13页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三“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。第14页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三“三聚焦”是指叉丝对目镜聚焦，即在目镜能看到清晰的叉丝像；望远镜对无穷远聚焦，即平面镜返回清晰的绿十字像；狭缝对平行光管物镜聚焦，即在望远镜中看到清晰的狭缝的像。第15页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三1、调节望远镜水平调节螺钉3、调节平行光管的水平调节螺钉2、调节载物台水平调节螺钉目测粗调“三垂直”第16页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三调节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，改变目镜与分划板之间的距离，同时眼睛从目镜中观察，直到看到的叉丝变清晰，此时叉丝正好位于目镜的焦平面上。第17页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三调望远镜对无穷远聚焦将双面镜放置于载物台上，放置时，双面镜两镜面的对称轴线要与载物台上某一条刻线重合（如右图）。转动载物台，使双面镜的某一面对准望远镜，观察望远镜内的分划板上有无绿色十字像。若无，则适当调节镜面的俯仰角度，以使十字像出现在望远镜视场中。松开目镜锁紧螺钉，伸缩分划板套筒，调节分划板与物镜间的距离，直到绿色十字像最清晰并与叉丝无视差为止。第18页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三经目测粗调后，从双面镜的两个反射面都能看到十字像。用“减半”调节法调节载物台下的调平螺丝和望远镜高低调节螺丝，达到从双面镜的两个反射面反射回来的十字像都与分划板的上十字线重合。调节望远镜主光轴与分光计主轴垂直第19页，讲稿共26页，2023年5月2日，星期三