分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告.docx

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1、分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告【试验目的】1、了解分光计的构造和各个组成局部的作用；2、学习分光计调整的要求和调整方法；3、测量三棱镜顶角【试验仪器】1、分光计：型号：JJY-型，最小刻度 1”；2、钠灯： 型号：GY-5；3、三棱镜棱角:60o5材料：重火石玻璃，nD = 1.6475；4、双面反射镜，变压器(6.3V/220V)【试验原理】（1） 分光计调整总要求：望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直。分要求：有三个如下：1望远镜调焦到无穷远接收平行光、其光轴与分光计中心轴垂直调整方法：对望远镜的目镜进展调焦，从望远镜中能清楚看到分划板十字准线对望远镜的物镜进展调焦，用“

2、自准直法”进展，从望远镜中能清楚看到绿“+”字像、且无视差。分别从望远镜看到从小镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像，均与分光板的调整用线分划板上方的十字叉线重合。在望远镜能接收平行光的根底上，依据反射定律，应用“各半调整法”进展调整。2载物台垂直仪器主轴调整方法：将双面镜旋转 90，同时旋转载物台 90，调整一个螺丝，分别从望远镜看到从双面镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像，均与分光板的调整用线分划板上方的十字叉线重合。3平行光管出射平行光； 调整方法：从望远镜里看到平行光管狭缝清楚像呈现在分划板上且无视差。望远镜对准平行光管留意：这一步及后面操作确定不能动望远镜的仰角调整螺丝以及物镜

3、和目镜的焦距，从望远镜观看平行光管狭缝的像，调整平行光管透镜的焦距，使从望远镜清楚看到狭缝的像一条光明的细线呈现在分划板上为止。这时望远镜接收到的是平行光，也就是说，平行光管出射的是平行光。4平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直调整方法：望远镜看狭缝像与分光板竖直准线重合，狭缝像转 90o 后又能与中心水平准线重合。在上一步的根底上，调整平行光管或望远镜的水平摆向调整螺丝，使狭缝细线像与十字竖线重合，然后转动狭缝 90o，调整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（2） 三棱镜的顶角的测量1方法：反射法测量。2原理

4、：如以下图所示：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，则可得到顶角 A 为A= 23方法：试验时，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。调整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，用望远镜查找经过棱镜两反射面反射回来右右的狭缝像，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和时的两左刻度盘读数qq，q、和左?、q，?，则望远镜分别处于和位置时间轴的夹角为：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

5、超过 0 点处理：转动望远镜时，假设越过了刻度0 点，则应按下式计算望远镜转过的角度=360O q- q， 2、试验步骤：写出试验操作过程中的有效步骤1将双面镜放在载物台上；三个螺钉高度分别为“h”2望远镜调焦到无穷远接收平行光3望远镜光轴与分光计中心轴垂直自准法4望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直3、留意事项：主要。1不要用手摸三棱镜棱角、双面反射镜镜面2读数时每半小格在游标盘上分成 30 等份；超过 0时要加 3603计算时借位为 604钠灯开启后直至完毕中途不要关闭再关闭。四、数据记录与处理计算结果有误，数据仅供格式参考数据表格测量序号12345窗口示数q左右左右左右左右左右

6、望 K=1远镜位 K=-1置f偏 心 误差修正A 类不确定 B 类不确定 总不确定度最正确值f结果度度D f不 确 定 度最正确值a结果D a相对不确定度百分差使用公式f反射光夹角角度测量公式： 左= q-q，f左左 或 右= q-q右右f = 1 (f+f)偏心误差的修正:2左右顶角计算：a = f2处理过程：1 计算反射光的夹角仪器精度:D= 01”仪25同样的方法计算得到f L f,f = 12016”f23= 12015”f,4= 12016”f,5= 11955” 要写出来的2 计算顶角结果表示:a = a Da = 6004” 05”E = Da 100% =05”100% = 0.14%相对不确定度:ra6004”0本次试验三棱镜顶角参考值a= 6000”(留意每组可能不一样的)百分差:a -a0Ep =a0100% = 6004” - 6000” 100% = 0.11%6000”rp明显: E E ,说明试验结果在本方法测量的误差范围内与标准值相符合的。 5%注：本试验百分误差五、误差分析：分光计属于周密仪器，其操作调整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