光学实验论文

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1、光学实验论文题目：分光计的调节及其棱镜折射率的测定学院：理学院班级：••物理I班姓名：穆正荣学号：2HM2WIF3指导教师：王晟宇分光计的调节及其棱镜折射率的测定实验研究与分析穆正荣（2NS«2«MIV］；•«物理I班）摘要：分光计又称光学测角仪，是一种分光测角光学实验仪器。它常用来测量折射率、色散率、光波波长、光栅常数和观测光谱等。分光计是--种具有代表性的基本光学仪器，学好分光计的调整和使用，可为今后使用其他精密光学仪器打下良好基础。在测量三棱镜折射率实验中，只要测得最小偏向角与顶角，就可测得其折射率。当调节分光计的平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴后，由实验可知载物台平面够倾斜程

2、度对最小偏向角的测量没影响，但顶角的测量随着载物台平面的倾斜程度不同，有着不同程度的影响关键词：分光计、调节、棱镜、折射率、最小偏向角、误差。一、分光计的结构和原理：分光计主要由五个部分构成：底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。不同型号分光计的光学原理基本相同。JJY型分光计如图1所示。图1JJY型分光计I.狭缝装置2.狭缝装置锁紧螺钉3.平行光管4.元件夹5.望远镜6.目镜锁紧螺钉7.阿贝式自准直目镜8.狭缝宽度调节旋钮9.平行光管光轴高低调节螺钉10.平行光管光轴水平调节螺钉II.游标盘止动螺钉12.游标盘微调螺钉13.载物台调平螺钉（3只）14.度盘15.游标盘16.度盘

3、止动螺钉17.底座18.舉远镜止动螺钉19.载物台止动螺钉20.舉远镜微调螺钉21.望远镜光轴水平调节螺钉22.望远镜光轴高低调节螺钉23.目镜视度调节手轮1.底座分光计底座（17）中心固定有一中心轴，望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上，可绕中心轴旋转。2.平行光管平行光管安装在固定立柱上，它的作用是产生平行光。平行光管由狭缝和透镜组成，如图2。狭缝宽度可调（范I韦10.02〜2imn）,透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。当狭缝位于透镜焦平面上时，由狭缝经过透镜出射的光为平行光。图2平行光管3.自准直望远镜阿贝式自准直望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起并套装在度盘上。它用来观察

4、和确定光线行进方向。自准直望远镜由物镜、目镜、分划板等组成（如图3）,三者间距可调。其中，分划板上刻有“丰”形叉丝；分划板下方与一块45。全反射小棱镜的直角面相贴，直角面上涂有不透明薄膜，薄膜上划有一个“十”形透光的窗口，当小电珠光从管侧经另一直角面入射到棱镜上，即照亮“十”字窗口。调节目镜，使目镜视场中出现清晰的“丰”形叉丝。在物镜前方放置一平面镜，然后调节物镜，使分划板位于物境焦平面上，那么从棱镜“十”字口发出的绿光经物镜后成为平行光射向前方平面境，其反射光又经物镜成像于分划板上。这时，从目镜中可以看到清晰的“丰”形叉丝和绿色“十”字像。此时望远镜已调焦至无穷远，适合观察平行光了。如果

5、平面境的法线与望远镜光轴方向一致，则绿色“十”字像位于分划板“牛”形叉丝的上横线上，如图3中的视场。图3阿贝式自准直望远镜的构造1.平面镜2.物镜3.分化板4.小电珠5.小棱镜6.目镜7.目镜视场8.绿十字反射镜4.载物台载物台套装在游标盘上，可以绕屮心轴转动，它用来放置光学元件。载物台的高低、水平状态可调。5.读数装置读数装置由度盘和游标盘组成。度盘圆周被分为720份，分度值为30，,30,以下需用游标来读数。游标盘采用相隔180°的双窗口读数；游标上的30格与度盘上的29格角度相等,故游标的最小分度值为图4所示的位置应读作113。45，。图4角游标的读法二、实验目的：I、了解分光计结构

6、，学会正解调节和使用分光计的方法;2、用分光计测量三棱镜的顶角；7、学会用最小偏向角法测量三棱镜的折射率。三、实验仪器：分光计crrf型r),双面镜，钠灯，三棱镜。四、实验原理:三棱镜如图■所示，ii•和血是透光的光学表面，又称折射面，其夹角住称为三棱镜的顶角；•€为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。图■三棱镜示意图I.反射法测三棱镜顶角他如图所示，一束平行光入射于三棱镜，经过iii面和SC面反射的光线分别沿笃和妤方位射出，爼和瓷方向的夹角记为&,由儿何学关系可知：图b反射法测顶角2最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LB入射到棱镜上，经过两次折射后沿0方向射出，则入射光线L•与

7、出射光线Cu间的夹角S称为偏向角，如图T所示。图巾最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面M的入射角，出射光线的方向0也随Z改变，即偏向角$发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值,测出最小偏向角o可以证明棱镜材料的折射率芹与顶角d及最小偏向角的关系式为J5=——•a实验中，利用分光镜测出三棱镜的顶角a及最