中国民航大学：《大学物理实验》课程教学资源（PPT课件讲稿）分光计的调整和使用（主讲：李文清）

大学物理实验 分光计的调整和使用 李文清

分光计的调整和使用 大学物理实验 李文清

分光计的调整和使用 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 注意事项 思考问题

分光计的调整和使用 实验仪器 实验内容 注意事项 思考问题 实验目的 实验原理

实验目的 ●了解分光计的结构，掌握分光计的调整 方法和理解调整的原理。 ·学会使用分光计测量角度。 ● 学会用分光计测折射率的方法和原理 。了解光的色散现象

⚫ 了解分光计的结构，掌握分光计的调整 方法和理解调整的原理。 ⚫ 学会使用分光计测量角度。 ⚫ 学会用分光计测折射率的方法和原理。 ⚫ 了解光的色散现象 实验目的

实验仪器 本次实验用到的仪器有分光计、双反平面镜、 三棱镜和汞光灯。 分光计（又名分光测角仪）是用来精确测量角 度的仪器。分光计是光学实验的基本仪器之一， 通过角度的测量可以计算折射率等相关的物理 汞光灯也叫水银灯，它是充入稀薄汞蒸汽制 成的放电管，能发出若干种不同波长的可见 本实验要求测量其中最亮的紫、绿、黄1和黄2 四种谱线的折射率

⚫ 本次实验用到的仪器有分光计、双反平面镜、 三棱镜和汞光灯。 ⚫ 分光计（又名分光测角仪）是用来精确测量角 度的仪器。分光计是光学实验的基本仪器之一， 通过角度的测量可以计算折射率等相关的物理 量。 ⚫ 汞光灯也叫水银灯，它是充入稀薄汞蒸汽而制 成的放电管，能发出若干种不同波长的可见光。 本实验要求测量其中最亮的紫、绿、黄1和黄2 四种谱线的折射率。 实验仪器

分光计的结构图 8 10 各部分名称 20 14 2 22 13 15

分光计的结构图 各部分名称

1.小灯；2.分划板套筒；3.目镜： 4.目镜筒锁紧螺丝；5.望远镜斜度调节螺丝； 6.望远镜镜简；7.弹簧片；8.平行光管； 9.平行光管斜度调节螺丝； 10.狭缝套筒锁紧螺丝；11.狭缝宽度调节钮； 12.游标盘锁紧螺丝；13.游标盘微调螺丝； 14.放大镜；15.游标盘；16.刻度圆盘； 17.底座；18.刻度圆盘锁紧螺丝； 19.刻度圆盘微调螺丝；20.载物台； 21.载物台水平调节螺丝； 22.载物台锁紧螺丝

1. 小灯；2. 分划板套筒；3. 目镜； 4. 目镜筒锁紧螺丝；5. 望远镜斜度调节螺丝； 6. 望远镜镜筒；7. 弹簧片；8. 平行光管； 9. 平行光管斜度调节螺丝； 10. 狭缝套筒锁紧螺丝；11. 狭缝宽度调节钮； 12. 游标盘锁紧螺丝；13. 游标盘微调螺丝； 14. 放大镜；15. 游标盘；16. 刻度圆盘； 17. 底座；18. 刻度圆盘锁紧螺丝； 19. 刻度圆盘微调螺丝；20. 载物台； 21. 载物台水平调节螺丝； 22. 载物台锁紧螺丝

分光计的测量方法 >分光计测角度（两条光线的夹角）的方法 测量时，游标盘固定，望远镜带动刻度盘一起转动， 刻度盘与游标盘之间相对运动的角度即为望远镜转过的角度。望 远镜通常先对准某条光线（如入射光），转动后对准另一条光线 (如折射光)，望远镜转过的角度既是这两条光线之间的夹角

分光计的测量方法 ➢分光计测角度（两条光线的夹角）的方法 测量时，游标盘固定，望远镜带动刻度盘一起转动， 刻度盘与游标盘之间相对运动的角度即为望远镜转过的角度。望 远镜通常先对准某条光线（如入射光），转动后对准另一条光线 （如折射光），望远镜转过的角度既是这两条光线之间的夹角

分光计的测量方法 >望远镜旋转角度的计算公式 分光计的读数与游标卡尺 20 的读数类似，如右图，游标的 零刻度线对准的刻度盘读数为 120 116°15。 设望远镜竖直叉丝先对准某条光线，此时，左右两个游标的 零刻度线分别对准刻度盘上的两个值(0左和0右)，当望远镜竖 直叉丝对准另一条光线后，左右两个游标的零刻度线分别对准刻 度盘上的另两个值(0左’和0右’）。 则望远镜转过的角度即为 2=0s-01+9.-0 0左’ 0左

分光计的测量方法 ➢望远镜旋转角度的计算公式 设望远镜竖直叉丝先对准某条光线，此时，左右两个游标的 零刻度线分别对准刻度盘上的两个值（ 左和右），当望远镜竖 直叉丝对准另一条光线后，左右两个游标的零刻度线分别对准刻 度盘上的另两个值（ 左 ’和右 ’）。 2      + = 左 － 左 ’ 右 － 右 ’ 分光计的读数与游标卡尺 的读数类似，如右图，游标的 零刻度线对准的刻度盘读数为 116o 15’。 左 右 右 ’ 左 ’ 则望远镜转过的角度即为

实验原理 入射光LD与出射光ER的夹角δ称为偏向角。当改变入射 角时，偏向角也会改变，在某个入射角处，偏向角最小，称 最小偏向角δm。三棱镜对入射光线的δm与其对入射光的折 射率存在单值关系 sin min n= 当入射光为非单色光时，由于三棱镜对不同波长的光折 射率不同，经过三棱镜后各种波长成分的光将被分开， 即发生“色散”。当三棱镜顶角己知时，测出不同波长 折射光的对应的δmm,即可求出三棱镜在该波长处的折 射率，折射率与波长满足关示n=A+B是

实验原理 入射光 LD 与出射光 ER 的夹角 称为偏向角。当改变入射 角时，偏向角也会改变，在某个入射角处，偏向角最小，称 最小偏向角 m。三棱镜对入射光线的 m与其对入射光的折 射率存在单值关系 min sin 2 sin 2 n    + = 当入射光为非单色光时，由于三棱镜对不同波长的光折 射率不同，经过三棱镜后各种波长成分的光将被分开， 即发生“色散”。当三棱镜顶角α已知时，测出不同波长 折射光的对应的 min，即可求出三棱镜在该波长处的折 射率。折射率与波长满足关系 2 1 n A B  = +

实验内容、操作步骤 目测粗调 二、调节望远镜 三、调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直 四、调节平行光管 五、测量棱镜折射率

实验内容、操作步骤 一、目测粗调 二、调节望远镜 三、调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直 四、调节平行光管 五、测量棱镜折射率