分光计的调节和使用实验报告精编版

发布时间:2020-01-22

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长安大学----分光计实验报告

705 孙明伟 PB05007213 06.4.9.

实验目的:着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角,计算出三棱镜材料的折射率。
实验原理:1分光计的调节原理。(此项在实验的步骤中,针对每一步详细说明。 2)测折射率原理:

实验要求:调整要求:①平行光管发出平行光。当i1i'2时,δ为最小,此时i1A
2min
2i1i1i1A 2i11(minA
2设棱镜材料折射率为n,则
nsinsini1nsini1
A 2Asinminsini12 nAAsinsin22由此可知,要求得棱镜材料折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角min


1
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②望远镜对平行光聚焦。
③望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 ④调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。



⑤狭缝宽度1mm左右为宜。
实验器材:分光计,三棱镜,水银灯光源,双面平行面镜。 实验步骤:⒈调整分光计:
1 调整望远镜:
a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。
b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。
2
调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。
2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。
1调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
2接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面ACAB返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。
3. 测量顶角A:转动游标盘,使棱镜AC正对望远镜记下游标1的读数1和游标2的读数2。再转动游标盘,再使AB面正。同对望远镜,记下游标1的读数1和游标2的读数2
2
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,即是载物台转过一游标两次读数误差1122的角度,而是A角的补角,
A=.




重复操作两次,记下数据。

4.测量三棱镜的最小偏向角。
1)平行光管狭缝对准前方水银灯。
2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。 3转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。谱线对准分划板。
,有 4)记下读数12转至(2,记下读数12 min11122
2



原始数据如下:

1.顶角的测量及处理: 角度/分组
1 0°42 120°44 180°40 300°45
2 18°02 138°04 198°00 318°05
3 19°29 139°30 199°27 319°31
平均值


标准差


1
1
2
2
3
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11
120°0200 120°0200 120°0100 120°0140 28
22120°0500 120°0500 120°0400 120°0440 28
111222120°0330 120°0330 120°0230 120°0310 28

综上观之,显然取=11122,其在平均值两侧波动较小,2取得的更符合“真值”.且其标准差 xxii132n1 经带入,解得: 28. A类不确定度 uAn16. 取置信概率为0.95,查表得: t=4.30.
因为用刻度盘及游标盘测量角度时,最大允差属于均匀分布, 所以 B类不确定度 uB1/335. kp1.96
由于 A=, 可得: A59°5650. 所以 A 2.最小偏向角的测量及处理:
测量次数为一次. tuA2kpuB2137
1 107°55
1 56°37
2 287°53
2236°33

4
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min11122=51°1900
2 B类不确定度 uB1/335. =35
所以,根据合成公式 sini1=0.0003 sinA=0.0002 2 n=0.0013 A59°5650 min 11122=51°1900 2nsini1Asin2sinminA2Asin2=1.6520

综上

实验结论:通过两次实验,对分光计有了一定的了解,掌握了一定的调整技术,对数据的处理更加熟练,同时完成了物理量的测量与数据处理任务,并求出三棱镜的折射率 n=1.65200.0013 p=0.95
n=1.65200.0013 p=0.95

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分光计的调节和使用实验报告精编版

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