基础物理实验 实验二十五分光计的调节和用掠入射法测折射率.pdfVIP

基础物理实验 基础物理实验 基基础础物物理理实实验验 实验二十五 分光计的调节和用掠入射法测折射率 实验二十五 分光计的调节和用掠入射法测折射率 实实验验二二十十五五 分分光光计计的的调调节节和和用用掠掠入入射射法法测测折折射射率率 实验报告 实验报告 实实验验报报告告 学院：地球与空间科学学院 学院：地球与空间科学学院 学学院院：：地地球球与与空空间间科科学学学学院院 姓名：1100012623 张晓晨 姓名：1100012623 张晓晨 姓姓名名：：11110000001122662233 张张晓晓晨晨 指导教师： 杨超杰 指导教师： 杨超杰 指指导导教教师师：： 杨杨超超杰杰 时间： 2012 年 12月12日 时间： 2012 年 12月12日 时时间间：：年年 1122月月1122日日 一、目的要求 (1) 了解分光计的结构、作用和工作原理； (2) 掌握分光计的调节要求、方法和使用规范； (3) 用分光计测定三棱镜的顶角； (4) 用掠入射法测定三棱镜的折射率。 二、仪器用具 JJY型分光计，玻璃三棱镜，钠光灯，平面反射镜，放大镜。 三、实验原理 （一）掠入射法原理 如图25-1所示为掠入射法。 用单色扩展光源照射到棱镜AB面上，使扩展光源以约90 角掠入射到棱镜上。当� 扩展光源从各个方向射向AB面时，以 入射的光线的内折射角最大，为 ，其余� 90 i 2max 入射角小于 的，折射角必小于 ，出射角必大于 ，而大于 的入射光不能� ′ � 90 i i 90 2max 1min 进入棱镜。这样，在AC侧面观察时，将出现半明半暗的视场。明暗视场的交线就是 入射角i = 90 的光线的出射方向。可以证明：� 1 2 ⎛cosα+sini′ ⎞ n= ⎜ 1min ⎟ +1 ⎝ sinα ⎠ 图25-1 掠入射法光路图 （二）分光计原理 分光计是测量角度的精密仪器。其结构如图25-2所示： 图25-2 分光计结构示意图 为了精确测量角度，必须使待测角平面平行于刻度圆盘平面。由于制造仪器时 已使刻度圆盘平面垂直于中心转轴，因而也必须使待测角平面垂直于中心转轴，为满 足此要求，测量前必须对分光计进行调节，以达到三个要求： 1） 平行光管出射平行光 2） 望远镜能接受平行光 3） 经过待测光学元件的光线( 如入射、折射、反射光线等)构成的平面应与仪 器的中心转轴垂直，即要求: (a)平行光管光轴垂直于中心转轴