分光儀的調節和三棱鏡頂角的測定姓名學號班級 上課教室基礎樓1306第組桌號實驗時間旦0_年月—日時段一、 實驗目的了解分光儀的結構和使用原理；重點掌握分光儀的調節方法；用自準法和平行光法測量三棱鏡的頂角。二、 實驗儀器分光儀，汞燈，平面反射鏡，三棱鏡三、 實驗原理及內容分光儀的結構分光儀是一種精確測的儀器，可用來測量折射率、光波波長、色散率及觀測光譜，是光學實驗中一種常用的儀器。分光儀主要由 、、和四部分組成。分光儀的調節------（重點內容）分光儀的調整要求：（1）望遠鏡能接收平行光（聚焦無窮遠）；（2）望遠鏡光軸、平行光管光軸（兩者共軸）和載物臺平面均垂直于分光儀主軸；（2）平行光管能發射出平行光。具體操作步驟如下：（1）目測粗調：從分光儀的各個側面調節，使望遠鏡和平行光管大致與分光儀主軸垂直，讓載物臺下面三個調平螺絲將平臺支撐的高度基本相同。粗調成功后，平面鏡“正面”和“反面”反射的光線都能在望遠鏡視場中呈現清晰的“十字像”。

(2)望遠鏡聚焦到無窮遠處。調節“阿貝目鏡”和“目鏡和物鏡間距”，借助平面反射鏡對十字光源成像(平面鏡平行樣品架和D3連線)，當反射回來的“十字像”變得最清晰，且與叉絲之間沒有視差時，此時叉絲與“十字像”都位于望遠鏡物鏡的焦平面上，望遠鏡被聚焦到無窮遠處。逐次逼近各半調整法：若從望遠鏡中看到“十字像”與分劃板“上水平線不重合”，假設豎直方向相差一段距離h如圖1(a)所示。先調整望遠鏡使差距減小為h/2,如圖1(b)所示。然后調節載物臺下的水平調節螺絲(D］或D2)，消除另一半距離，使“十字像”與分劃板上水平線重合，如圖1(c)所示。再將載物臺旋轉180o，使望遠鏡對著平面鏡的另一面，采用同樣的方法調節。如此反復調整，直至平面鏡“正面”和“反面”反射回來的“十字像”都與分劃板上水平線重合為止。此時望遠鏡光軸和分光儀主軸垂直，以后禁止對望遠鏡的任何調節。(可否用一次各半調整法?)圖2狹縫像與分劃板的位置關系圖2狹縫像與分劃板的位置關系圖1十字像與分劃板上水平線的位置關系(3)調載物臺：將平面鏡垂直轉動90o，只調節載物臺螺絲％，使平面鏡其中一面的“十字像”同分劃板上水平線重合，取下平面反射鏡。此時載物臺基本水平。(4)調節平行光管：調節平行光管透鏡到狹縫之間的距離和狹縫寬度，在望遠鏡中看到清晰的狹縫像，轉動狹縫至水平狀態，調節平行光管傾斜螺絲，使狹縫水平像被分劃板下水平線平分，如圖2(a)所示。這時平行光管的光軸已與分光儀的主軸相垂直。再把狹縫轉至豎直位置，并需保持狹縫像最清晰而且無視差，如圖2(b)所示。

不能再調望遠鏡和平行光管的聚焦和高低（5）自準法測量時三棱鏡的調節：不能再調望遠鏡和平行光管的聚焦和高低要求三棱鏡的待測頂角A的兩個側面都與分光儀主軸平行。把三棱鏡放在載物臺上，使三棱鏡三邊分別垂直于平臺下三個螺絲的連線（放置方法參照預習題2）。調節載物臺調平螺絲（D1或D2）使反射回來的“十字像”（非常微弱）再次與分劃板上水平線重合。三棱鏡頂角的測定（1）自準法:利用望遠鏡自身產生的平行光，固定平臺，轉動望遠鏡，先使棱鏡AB面反射的“十字像”與分劃板“豎直線”重合（即望遠鏡光軸與三棱鏡AB面垂直），如圖3所示。記下刻度盤兩邊的方位角讀數01、氣。然后再轉動望遠鏡使AC面反射的“十字像”與分劃板“豎直線”重合（即望遠鏡光軸與AC面垂直），記下讀數0「和02'（注意0與0不能顛倒），兩次讀數相減即得1 21 1ZA=180。一3飽+板）=180。一-圖3用自準法測三棱鏡頂角=180。一。，即A的補角如故"）1'-0J+|02-圖3用自準法測三棱鏡頂角=180。一。，即A的補角如故"）1'-0J+|02-0」」到另一側，使“狹縫像”再次對準分劃板“豎直線”后讀出0「和0」「則三棱鏡的頂角為：ZA=!。=4b,0」+02-02|」注意：三棱鏡的頂角應放在接近平臺中心位置圖4用平行光測三棱鏡頂角圖4用平行光測三棱鏡頂角四、數據記錄與處理數據記錄表格：919 2 9， 1 9’ZA自準法平行光法自準法計算為:/A=(V+/A2)〃=u^A= (推導公式與結果)結果表示為：匕A=/A±u=/A平行光法計算為：/A=(/A]+/A2)/2=uA= (推導公式與結果)結果表示為：匕A=NA±u=/A五、預習題1.分光儀主要由哪幾部分組成？為什么說望遠鏡調節是分光儀調整的基礎和關鍵？

2.載物臺下邊有三個調節螺絲用來調節其傾斜度，為了在實驗中便于調節，對于平面鏡和三棱鏡應分別如何放置（仔細看書后畫圖說明）？六、課后作業題1.若角游標刻度盤中心0跟游標中心O'不重合（如圖，但畫時夸大了），則游標轉過cp角時，從刻度盤讀出