分光计测量三棱镜谱线折射率的研究(2)
时间:2016-11-12 21:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
B.将分划板调到物镜焦平面上，使得能够把前面入射的平行光线聚焦在分划板上本文来自优尔/文(论]文?网，毕业论文 www.youerw.com 加7位QQ324~9114找原文 ； C.放置双面镜在载物台时让双面镜置在某个螺钉上方，而且尽量使双面镜所在的面垂直平分另外两个螺钉的连线，这样在调解时，只需调节另外两个螺钉即可； D.望远镜的绿十字像对于双面镜的两个面的反射像在分划板上都有偏上或偏下的情况，即说明望远镜的不水平，我们可以运用二分之一调节法，偏上或偏下的距离的一半用两个螺钉来共同调节，另一半距离用望远镜仰角调节螺钉来调节，使得绿十字像与分划板重合，转过双面镜180°，用同样的方法调节，之后反复调整可以使得两个像在分划板十字的引导下向中间靠拢并趋于重合； E.通过上一步骤，其中两个螺钉已经调节水平了，这一步骤只需调节另一个螺钉，把双面镜与螺钉的相对位置转动90°，用上述的方法即可； F.调节平行光管与载物台的转轴垂直，主要是调节平行光管水平调节螺钉和光管俯仰角调节螺钉以及平行光管狭缝控制螺钉[1]。 2. 顶角 的测量 虽然在实验室中三棱镜已经给出顶角的值，但是仍可能存在一定的误差。仍需对顶角的小进行准确测量。 2.1 自准直法 如图1所示，需要用两个游标分别来计量各自固定的位置，称为游标1和游标2，把刻度盘下面的螺钉旋紧，保证使望远镜和刻度盘固定不会移动，再转动游标盘，是棱镜AC面对望远镜，记下游标1的读数 和游标2的读数 。转动游标盘，再试AB面对望远镜，记下游标1的读数 和游标2的读数 。游标两次读数之差 或者 ，也就是所计算的载物台所转动的角度，而且是 角的补角。 图1 自准直法 2.2 棱脊分束法 一束平行光由顶角方向射入，在两光学面上分成两束反射光。测出两束反射光线之间的夹角，由几何角关系可得到顶角A为 。 实验时，将待测棱镜放在分光计载物小平台上，使棱镜的折射棱正对平行光管，并接近载物台的中心位置，调节载物台面平面与分光计主轴垂直，锁紧载物台和游标盘，缓慢转动望远镜，用望远镜寻找经过棱镜两反射面反射回来的狭缝像，使狭缝像与分划板中心竖线重合。记录下望远镜所处位置分别为Ⅰ和Ⅱ时的两刻度盘读数 ， 和 ， ，则望远镜分别处于Ⅰ和Ⅱ位置时光轴的夹角为： 结合两种方法得出，三棱镜的顶角 。 3. 最小偏向角的测量 如图3所示，当复色光源经过三棱镜的两次折射后会产生色散现象，不同波长和频率的光色散开来，各光谱分别有各自对应的最小偏向角。 JJY型的分光计是在大学实验室最常用的，在用JJY型分光计测量谱线最小偏向角的时候通常出会现两种错误的测量方法。以复色光光源为例子，对光源的几条比较强的光谱进行讨论分析。 图3 最小偏向角 3.2 测量原理分析 图4 棱镜的折射 不同的光谱，对应的各自最小偏向角不同。若一条光谱处在最小偏向角时，其余别的光谱一定不是处在最小偏向角。如图4所示：若一条单色光LD经三棱镜AB面进入，经过两次折射，从三棱镜AC面射出，射出光线为ER。则LD延长线与ER延长线的夹角 就是偏向角。但是我们要测得的是最小偏向角，偏向角有最小值 的充分必要条件是入射角和出射角相同。也就是 ： 那么: =2 - 公式中 为三棱镜的顶角的大小。 如果在同一入射角的时刻，若其中一条谱线正好处于最小偏向角，但是不同频率和波长的谱线经三棱镜折射率是不相同的，其它别的谱线一定不处于最小偏向角状态，也就是入射角不等于出射角。 (责任编辑：qin) |