分光计实验报告
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2023年2月15日发(作者：过河拆桥的故事)长安大学----分光计实验报告
7系05级孙明伟PB.4.9.
实验目的：着重训练分光计的调整技术和技巧，并用它来测量三棱镜的顶角和最
小偏向角，计算出三棱镜材料的折射率。
实验原理：1）分光计的调节原理。（此项在实验的步骤中，针对每一步详细说明。）
2）测折射率原理：
实验要求：调整要求：①平行光管发出平行光。当i
1
＝i
2
'时，δ为
最小,此时
21
A
i
22111
min
A
iii
)(
2
1
min1
Ai
设棱镜材料折射率为n，则
2
sinsinsin
11
A
nini
故
2
sin
2
sin
2
sin
sin
min
1
A
A
A
i
n
由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角Ａ和最小偏
向角
min
。
②望远镜对平行光聚焦。
③望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。
④调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。
⑤狭缝宽度1mm左右为宜。
实验器材：分光计，三棱镜，水银灯光源，双面平行面镜。
实验步骤：⒈调整分光计：
（1）调整望远镜：
ａ目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。
ｂ调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。
ｃ调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，
反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜
面的反射象仍落在原处。
（2）调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的
狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。
2.使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。
（1）调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是
镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
（2）接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，
在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字象，只调节台
下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。
3.测量顶角A：转动游标盘，使棱镜AC正对望远镜记下游标１的
读数
1
和游标２的读数
2
。再转动游标盘，再使AB面正
对望远镜，记下游标１的读数
1
和游标２的读数
2
。同
一游标两次读数误差
11
或
22
，即是载物台转过
的角度，而是Ａ角的补角，
Ａ＝.
重复操作两次，记下数据。
4.测量三棱镜的最小偏向角。
（1）平行光管狭缝对准前方水银灯。
（2）把载物台及望远镜转至（1）处，找出水银灯光谱。
（3）转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜跟
踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。谱线
对准分划板。
（4）记下读数
1
和
2
转至（2），记下读数
1
和
2
，有
2211min2
1
原始数据如下：
1．顶角的测量及处理：
角度/分组123
平均值标准差
1
0°42′18°02′19°29′
1
120°44′138°04′139°30′
2
180°40′198°00′199°27′
2
300°45′318°05′319°31′
11
120°02′00″120°02′00″120°01′00″120°01′40″28″
22
120°05′00″120°05′00″120°04′00″120°04′40″28″
22112
1
120°03′30″120°03′30″120°02′30″120°03′10″28″
综上观之,显然取=
22112
1
时,其在平均值两侧波动较小,
取得的更符合“真值”.且其标准差
1
3
1
2
n
xx
i
i
经带入,解得:
28″.
A类不确定度
n
u
A
16″.
取置信概率为时,查表得:t=.
因为用刻度盘及游标盘测量角度时,最大允差属于均匀分布,所以
B类不确定度
B
u1′/335″.
且96.1
p
k
由于A=,可得:
A
59°56′50″.
所以
22
BpAA
uktu1′37″
2．最小偏向角的测量及处理：
测量次数为一次.
1
1
2
2
107°55′56°37′287°53′236°33′
2211min2
1
=51°19′00″
B类不确定度
B
u1′/335″.
即
=35″
所以，根据合成公式
1
sini
=
2
sin
A
=
则
n
=
A59°56′50″
2211min2
1
=51°19′00″
2
sin
2
sin
2
sin
sin
min
1
A
A
A
i
n
=
综上n=p=
实验结论：通过两次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术，
对数据的处理更加熟练，同时完成了物理量的测量与数据处理任务，并求出三棱
镜的折射率n=，p=。