11910104 王奕童 周五下午班 分光计实验1

分光计是一种精密的光学仪器，常用于测量光的波长、折射率和光谱分析。在本实验中，学生王奕童通过分光计学习了调节方法与技巧，并运用这些技能来测量三棱镜的顶角和最小偏向角，进而计算汞灯绿线在三棱镜中的折射率。以下是实验的详细过程和知识点： 实验的目的是掌握分光计的调节技术和测量技术。分光计的调整是实验成功的基础，主要涉及望远镜和平行光管的调整。望远镜的调整要确保能够接收平行光并垂直于仪器主轴。这一过程包括目镜调焦，确保分划板上的刻线清晰可见，以及望远镜对平行光的聚焦，即通过移动目镜筒使反射像清晰且无视差。 平行光管的调整要求发出的光线是平行的，并且其光轴要垂直于仪器主轴。这通常通过调整狭缝的位置和角度来实现，使得在望远镜中能看到清晰的狭缝像，确保光路正确。 接下来是三棱镜顶角的测量。三棱镜的两个光学面之间的夹角（顶角A）是通过测量光线在三棱镜内的偏折角度来确定的。在实验中，使用自准直法，先将望远镜调整到对平行光聚焦的状态，然后将三棱镜置于载物台上，观察光线通过三棱镜后的偏转情况。测量偏转角后，可以利用斯涅尔定律计算出顶角A。 此外，最小偏向角的测量是通过改变入射角，观察何时光线经过三棱镜两次折射后返回到原来的光路上，这个角度就是最小偏向角。这个过程涉及到光的折射定律，即入射角、折射角和临界角之间的关系。 根据测量得到的顶角A和最小偏向角，结合斯涅尔定律和光的折射公式，可以计算出三棱镜对汞灯绿线的折射率。折射率是描述光在不同介质间传播速度变化的物理量，对于了解物质的光学性质至关重要。 通过这样的实验，学生不仅掌握了分光计的使用，还加深了对光的折射、光路调整、斯涅尔定律等基础光学概念的理解，锻炼了实验操作和数据分析能力。