用分光计测光学玻璃折射率课件

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,*,*,用分光计测光学玻璃折射率,主讲教师：王晓秋,用分光计测光学玻璃折射率主讲教师：王晓秋,1,用分光计测光学玻璃折射率,一、实验引入,二、实验目的与内容,三、实验原理,五、调节技术与问题讨论,四、分光计介绍,用分光计测光学玻璃折射率一、实验引入二、实验目的与内容三,2,一、实验引入,精确测量光线偏折的,角度,是光学实验技术重要内容,光的,反射、折射,定律光线偏折时,角度,间的相互关系,光的,衍射、散射,等物理现象与,角度,有关,折射率、色散率、光栅常数,和,光波波长,等测量,角度,分光计精确测量,角度,的基本光学仪器,常用来测量,折射率、色散率、光栅常数,、,光波波长和,观察光谱,等,与科研常用仪器如单色仪、摄谱仪等有相似之处,一、实验引入精确测量光线偏折的角度是光学实验技术重要内容,3,1.了解分光计的构造原理,2.掌握分光计的调节方法,3.用分光计测量三棱镜顶角,4.分光计测量玻璃的折射率,二、实验目的与内容,1.了解分光计的构造原理二、实验目的与内容,4,一束平行单色光射入三棱镜的AB面,经折射后从另一面AC射出,入射光和出射光之间的夹角称为偏向角.可以证明当入射角 等于出射角 时,偏向角 有最小值,称为,最小偏向角,，以 表示,.,A,B,C,根据折射定律，棱镜的折射率n,三、实验原理,一束平行单色光射入三棱镜的AB面,经折射后从另一面,5,四、分光计介绍,平,行,光,管,自准望远镜,三棱镜,载物台,刻度圆盘,游标,1、分光计的结构,四、分光计介绍平自准望远镜三棱镜载物台刻度圆盘游标1、分光计,6,2、分光计的光学系统,2、分光计的光学系统,7,平面反射镜,自准望远镜,分划板（叉丝）,灯,物镜,目镜,当物镜和目镜的焦平面与分划板重合时，从目镜中可同时观察到分划板和它的反射象，且无视差。此时望远镜适合于观察无穷远，即对无穷远聚焦。,分划板,平面反射镜 自准望远镜分划板（叉丝）灯物镜目镜当物镜和目镜的,8,平行光管,狭缝象,物镜,狭缝,平行光管主要由双胶合物镜、狭缝,组成，当狭缝位于物镜的焦平面上时，,从狭缝射出的光线经物镜后就成为平行,光线，由望远镜目镜可清晰地看到狭缝,象。,光源,平行光管狭缝象物镜狭缝 平行光管主要由双胶合物镜、狭,9,3、分光计的读数方法,主刻度盘,游标盘,游标窗口,233,13,3、分光计的读数方法主刻度盘游标盘游标窗口233 13,10,4、三棱镜的放置方法,4、三棱镜的放置方法,11,使载物平台水平,使望远镜光轴水平,A 粗调目测,三棱镜反射镜放在载物平台上，视场中能看到十字像。,1.分光计的调节步骤,分光计的调整要求,望远镜能接收平行光，且光轴垂直于分光计的主轴；,平行光管出射平行光，其光轴也垂直于分光计的主轴。,五、调节技术与问题讨论,望远镜调焦于无限远,B 细调,使载物平台水平A 粗调目测三棱镜反射镜放在载物平台上，视,12,用自准直法将望远镜调焦到无穷远,叉丝像,分划板视场,透光窗,反射像,旋转目镜调节鼓轮,伸缩目镜筒,用自准直法将望远镜调焦到无穷远叉丝像分划板视场透光窗反射,13,C.调节平行光管,1.调节平行光管的狭缝的前后位置，使望远镜视场中能看到清晰的狭缝像（白线）。,2.调节狭缝的粗细调节旋钮，使缝宽适当。一般在测量时，狭缝较细读数才能准确。,3.转动狭缝套筒，使狭缝水平，调节平行光管的斜度调节螺丝，使视场中的狭缝像居中，上下对称。,将已调节好的望远镜正对着平行光管，打开光源，照亮狭缝。,步骤：,放大的望远镜,视 场,C.调节平行光管1.调节平行光管的狭缝的前后位置，使望远镜视,14,2.反射法（或自准直法）测三棱镜顶角,平行光管出射的平行光射向三棱镜的两个光学表面，用望远镜分别接收两表面的反射光，就可计算出两束光的夹角。由几何关系可以证明与三棱镜顶角A的关系为：=2A,2.反射法（或自准直法）测三棱镜顶角 平行光管出射的,15,3.用望远镜找最小,偏向角的准确位置,方法,a.移动望远镜,使之,能在视场中能看到,狭缝象。,b.移动载物台,找到,狭缝象的转折点(偏,向角不再减小,反而,增大的位置。,载物台,平,行,光,管,望远镜,望,远,镜,望,远,镜,放大的望远镜视场,转折点,折射方向,入,射,方,向,3.用望远镜找最小方法b.移动载物台,找到载物台平望远镜望望,16,c.移动望远镜,使,竖直差丝与狭缝,象的转折点处重合。,d.转动载物台,验,证重合与否。,e.分别从两游标,读数。记为,和 。,载,物,台,平,行,光,管,望,远,镜,望,远,镜,放大的望远镜视场,转折点,c.移动望远镜,使d.转动载物台,验 e.分别从两游标载平,17,4.望远镜瞄准平行光管,方法:,1.从载物台上取下,棱镜。,2.使望远镜与平行,光管同轴,叉丝对,准狭缝象。,3.分别从两游标读,数,记为 和 。,载物台,平,行,光,管,望,远,镜,望,远,镜,放大的望远镜,视 场,放大的望远镜,视 场,4.望远镜瞄准平行光管方法:2.使望远镜与平行3.分别从两游,18,实验要求:,测三棱镜顶角,每个数据重复测5次;,测最小偏向角,每个数据重复测5次;,计算不确定度,求出玻璃折射率的结果表达式.,实验要求:测三棱镜顶角,每个数据重复测5次;,19,1.什么是最小偏向角？,2.分光计读数盘为什么设置两个读数窗？,消除偏心差,主刻度盘,游标盘,问题讨论,1.什么是最小偏向角？2.分光计读数盘为什么设置两个读数窗？,20,3 为什么从望远镜里看到十字叉丝和上十字叉丝重,和，就能保证载物台和望远镜光轴严格水平？,3 为什么从望远镜里看到十字叉丝和上十字叉丝重,21,注意,1.计算转角 ，如望远镜由位置 到位置,没有经过刻度盘零点，则,，若由 到 经过刻度盘零点，读数时应加,360度.,注意,22,