分光仪的调整和三棱镜顶角测量一、实验及应用背景介绍二、实验目的和教学要求三、实验原理四、实验仪器和装置五、实验内容六、课堂思考七、选做实验 一、实验及应用背景介绍 分光仪是分光测角仪的简称，它能较精确地测量平行光线的偏转角度。借助它并利用反射、折射、衍射等物理现象，可完成全偏振角、晶体折射率、光栅常数和光波波长等物理量的测量，其用途十分广泛。近代摄谱仪、单色仪等精密光学仪器也都是在分光仪的基础上发展而成的。分光仪比较精密，结构较为复杂，使用时应按照一定的步骤进行调整，才能得到精度较高的测量结果。分光仪的调整原理、方法和技巧，在光学仪器中具有一定的代表性。二、实验目的和教学要求了解分光仪的构造及其主要部件的作用；学习并掌握分光仪的调节原理与调节方法；掌握自准直法和逐次逼近调节法，巩固消视差调节技术；学会用反射法测量三棱镜的顶角。三、实验原理反射法测三棱镜顶角一束平行光射入三棱镜顶角A，经过AB面和AC面反射的光线分别沿Ⅰ和Ⅱ方位射出，由几何关系可知2.自准法测三棱镜顶角光线分别垂直入射于三棱镜的AB面和AC面，然后沿原路反射回来，记下此时两个反射方位之间的夹角θ，则三棱镜顶角A=180－θ反射法测三棱镜顶角四、实验仪器和装置JJY型分光仪基本结构自准直望远镜平行光管载物平台刻度圆盘三角底座 五、实验内容1．分光仪的调整必须满足两个条件：入射光与出射光均为平行光；入射光与出射光都与刻度盘平面平行。（1）粗调（2）望远镜调焦于无穷远要求：平面镜反射回来的绿色“＋”字与叉丝无视差。平面镜的放置（3）调整望远镜光轴与仪器主轴垂直要求：平面镜正、反两面反射回来的绿色“＋”字均与上叉丝重合方法：采用半调法调节自准直望远镜（4）调整叉丝分划板的纵丝与主轴平行要求：转动载物台过程中绿“＋”字始终沿上叉丝移动（5）平行光管的调整要求：狭缝像与叉丝无视差，且其中点与中心叉丝等高半调法2．三棱镜顶角的测量方法（1）三棱镜的放置要求：将三棱镜放置于载物台上，使待测顶角A近中心，并使其一个光学面与载物台上的某根径线平行（2）调三棱镜的AB面和AC面与望远镜光轴垂直要求：望远镜分别对准AB面和AC面时均应有绿“＋”字与上叉丝重合方法：三棱镜的放置与调平螺钉的调节要遵循调整第二个面的方位时，不致改变第一面的方位的原则三棱镜的放置（3）用反射法测三棱镜顶角要求：采用对径读数,每隔50~60˚测量一组数据,共测量5组3．数据处理（1）原始数据列表表示；（2）计算顶角A及其不确定度u(A)；（3）测量结果。注意事项（1）消除偏心差。方法是采用对径读数。（2）减小主刻度盘刻度不均匀所造成的系统误差。方法是在刻度盘不同部位进行多次测量，然后取其平均值。（3）在推动望远镜时，应推动望远镜支臂，切勿直接推镜筒，造成角度测量的超差。（4）钠灯熄灭后，不能立即启动。应等待几分钟。课堂思考题（1）分光仪调好后应满足的条件是什么？（2）望远镜聚焦于无穷远依据的是什么原理？其判别标志是什么？若未达到要求，应调整什么部位？（3）望远镜光轴与主轴垂直的标志是什么？未达要求时采用什么方法进行调节？（4）平行光管出射平行光的标志是什么？平行光管光轴与主轴垂直的标志是什么？（5）三棱镜的放置原则是什么？调好的标志是什么？此时是否还可用半调法？ 选做实验利用本实验装置测定双棱镜的顶角和折射率。测量方法自拟并在
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