分光计测量三棱镜谱线折射率的研究(3)
时间:2016-11-12 21:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
对于不同波长的谱线，当对应处于各自最小偏向角时，入射角不相同，入射角大小与波长有关，随波长的增大而减小，随波长减小而增大。在实验中，我们用的是复色光源，所以经过三棱镜的两次折射分散为不同波长的谱线。三棱镜对不同谱线的折射率都不相同，与光谱的波长有关。波长越长的光谱，所对应的棱镜折射率越小。从图3我们可以看出，对于复色光源它经三棱镜两次折射色散后分光成不同波长的光谱，不同光谱对应的最小偏向角大小不相同。波长越短，最小偏向角越大，反之，波长越长对应的最小偏向角越小。由于各条谱线最小偏向角不同，决定了各自对应谱线的入射角也不相同。也就是说若一条谱线的波长越长，对应的入射角也越小，波长越短，在测量最小偏向角时对应的入射角也越大。 在我们测量复色光经三棱镜折射后产生不同光谱中的一条光谱最小偏向角时，通过逆时针转动载物台，载物台上三棱镜也随载物台转动。在转动过程中找到该条需要测量的谱线并记录与之对应的方位角。对于该条谱线最小偏向角的测量是没有问题的。然后固定好分光计的望远镜，通过移动载物台找到剩余谱线的位置，并记录方位角数据，以此数据计算剩余对应谱线的最小偏向角。但是问题是在我们转动的过程中，每转动一次载物台入射角方位也都发生了改变，入射角方位不再相同。总之就是每条谱线的最小偏向角的入射光方位角是完全不同的，不同的入射方位角决定入射角不同[2]。 3.1 两种错误的测量方法 在大学物理实验中，在利用分光计测量三棱镜对一条单色光的折射率时，我们同过分光计的望远镜找到其中一条谱线进行测量分析。但是在同时测量多条谱线的最小偏向角时，就很容易出现错误。 3.1.1 第一种错误的测量方法 在调节好分光计后，观测时先转动游标盘，这时载物台和它上面的三棱镜也随游标盘转动，在转动过程中，用分光计的望远镜找到复色光经三棱镜折射色散产生的一条谱线，如绿光在游标盘逆时针转动时最小偏向角所在的位置。然后继续转动游标盘，用分光计的望远镜分别找出别的颜色谱线所在位置。通过游标得出对应谱线所在位置读数 和 。移除三棱镜，用分光计的望远镜找到平行光管狭缝中央位置，通过游标读出入射光的方位角 和 ，总之就是固定载物台上面三棱镜，通过移动望远镜找到别的谱线所在位置。 最后按公式： （2） 计算出对应各条谱线的最小偏向角。 错误原因：在测量前对最小偏向角概念的错误理解，在测量时若其中一条谱线处在最小偏向角时，在通过这种方法测量别的颜色谱线最小偏向角时，他们的入射光和入射角完全和绿光光谱的一样不变。 3.1.2 第二种错误的测量方法 在调节好分光计后，在观测过程中测量复色光源经过三棱镜折射色散的每一条谱线，如蓝光的最小偏向角后固定分光计的望远镜，通过转动游标盘，载物台和它上面的三棱镜也会随之转动。用分光计的望远镜分别找到别的颜色谱线所在位置，通过游标盘读出对应最小偏向角的读数 和 。然后移去三棱镜，用分光计望远镜找到平行光管中央狭缝的位置，通过游标读出位置 和 。总之是在测量过程中固定望远镜，在转动过程找谱线。 最后按公式： （3） (责任编辑：qin) |