实验内容
本实验有三个内容:
1.调整分光计;
2.利用自准法和反射法测量三棱镜的顶角;
3.利用反射法测量不同光的最小偏向角。
分光计的调整要求为:
(1)望远镜能够接受平行光(即望远镜聚焦于无穷远)。(2)平行光管能够发出平行光。(3)望远镜与平行光管的光轴共轴,且与分光计的中心轴相垂直。
调整方法:
粗调:用目视法进行粗调,使望远镜与平行光管大致共轴且与分光计的中心轴垂直,载物台平面大致与中心轴垂直。接通照明系统,并在载物台上放一个三棱镜(或平面反射镜),当三棱镜的一个光学面与望远镜光轴垂直时,应可以看到反射回来的十字像,十字像一般与分划板上的交点P并不重合。下一步将要调整它与P点重合。至此粗调完成。
请认真观察三棱镜放置的位置与载物台底脚螺钉位置之间的关系。
细调:①调整望远镜聚焦于无穷远 ②调整望远镜光轴与分光计中心轴垂直
调节载物台的底角螺钉,所调螺钉应为:与对着望远镜物镜的光学面垂直连线上的两个底角螺钉,使十字像向上叉丝移近1/2的偏移距离
调节望远镜的倾斜调节螺钉,使十字像到P点所在的水平线。转动望远镜,使十字像的竖线与分划板上的坚线相重合。
然后旋转载物台,使三棱镜的另一光学面对着望远镜物镜,重复上面的步骤,如此反复数次,直至无论如何转动载物台,三棱镜的两个光学面反射回来的十字都能与P点重合为止。
绿十字像的移动过程
③调整平行光管使它发出平行光,并使其光轴与中心轴垂直将已聚焦于无穷远的望远镜作为标准。
测定三棱镜的顶角A
1. 自准法测顶角A
利用望远镜自身产生的平行光,测量三棱镜的顶角。测量时望远镜扫过的角度为β,它与顶角A的关系可由下式给出:
自准法光路:可以看到当望远镜移到光学面法向位置时,望远镜自身发出的光被镜面反射回来,我们可以看到反射回来的像。
2. 反射法测顶角
将待测三棱镜放在载物台上,并使顶角正对着平行光管。先用眼睛观察棱镜两个光学面反射的光线,如果有一个面看不到反射光,说明棱镜的顶角未对准平行光管,需重新调整,直至对准为止。反射法测顶角的公式为:
反射法光路:可以看到当望远镜移到所在光学面入射光反射方向时,可以看到反射的缝像。
最小偏向角的测定
最小偏向角的测量公式为:
请跟随画面熟悉如何寻找绿光的最小偏向角。将望远镜对准光谱。然后轻轻转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化,选择偏向角减小的方向。当向角减小的方向确定后,缓慢转动载物台,使偏向角继续减少。当载物台转到某一位置时,谱线开始反方向移动,谱线的折反点对应的角度就是最小偏向角。