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大学物理实验系列——分光计的调整与使用参考答案
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大学物理实验系列——分光计的调整与使用参考答案日期：
用分光计测量三棱镜折射率实验数据处理1. 顶角及不确定度u (A ) 的计算(1)自准法: A =180-(2)反射法： A =011(左1-θ左2+右1-θ右2) ， u (A ) =4?() 2u 2(θ) =u (θ) =?θ 221(左1-θ左2+右1-θ右2) 41(左1-θ左2+右1-θ右2) 42. 最小偏向角及最小偏向角的不确定度的计算 （1）最小偏向角δmin 的计算公式：δmin =（2）最小偏向角δmin 的不确定度计算公式： u (δmin ) =-41114?() 2u 2(θ) =u (θ) =?θ 422仪器误差Δθ = 2′= 5.82×10(rad)-4-4u (A ) = 2′= 5.82×10(rad) u (δmin ) = 1′= 2. 91×10(rad)A = ° ′±2′ δmin = ° ′±1′3. 折射率n 以及折射率的不确定度u (n ) 的计算1sin (δmin +A ) (1)折射率的计算公式 n = 1sin A 2(2)折射率的不确定度计算公式A +δmin ?2n ?A 2A +δmin u (n ) =u 2(δmin ) ctg -ctg ?u (A ) +ctg 2?222?2A +δmin 1A +δmin A A ?1-cos sin sin cos = A sin 2 2?22A +δmin ??1? cos ?u 2(A ) + A ? sin ? 2??2???u 2(δmin ) ???211????sin(δ) cos (δ+A ) min ?min ???22=?u (A ) +???u (δmin ) 11?2sin 2(A ) ??2sin(A ) ?2?2???11????δ) cos (δ+A ) min min ????12=?(?θ) +(?θ) 2 ???11?2sin 2(A ) ??2sin(A ) ?22?2???式中的角度的不确定度应取弧度为单位 22n ±u (n ) = ± 思考题及参考答案1. 望远镜光轴与分光计的中心轴相垂直，应该在望远镜中看到什么现象？利用哪些螺钉调节？光学平行平板或三棱镜两个光学面反射的十字像，都能与望远镜分划板叉丝刻线上交点重合。用望远镜筒倾角调平螺钉和载物台调平螺钉进行调节。2. 平行光管能够发出平行光，应该在望远镜中看到什么现象？如何调节？看到清晰的狭缝像。前后移动狭缝筒。3. 调节三棱镜两个光学面的法线垂直于分光计中心轴时，三棱镜如何在载物台上摆放？说明理由。三棱镜的摆放如右图所示，以达到调整一个光学面的法线方向时，尽量不对另一个光学面的倾斜度产生影响。调节螺钉2，改变光学面AB 的法线方向，对光学面AC 的法线方向无影响；调节螺钉3，可改变光学面AC 的法线方向而不会对光学面AB 的倾斜度产生影响。4. 调节望远镜光轴与分光计的中心轴相垂直时，如果只对一个光学面观察到反射的十字像，如何调节？如图所示，当望远镜光轴和载物台都倾斜，但望远镜的光轴垂直或大致垂直于光学平行平板的镜面时，从望远镜中可观察到反射的十字像。将光学平行平板随载物台转过180后，望远镜的光轴与光学平行平板的镜面不再有垂直或大致垂直的关系，反射的十字像则可能无法进入望远镜。因此，只能观察到一个光学面反射的十字像。根据望远镜光轴和载物台的倾斜方向，可分析判断反射的未进入望远镜的十字像，是在望远镜筒外的上方还是下方。由此，可决定进一步的调节方向，或者重新进行粗调。5. 为什么采用双游标读数？两个游标有什么关系？为消除度盘与分光计中心转轴之间的偏心差。两个游标相隔180。 6. 三棱镜光谱的特点是什么？棱镜的折射率与入射光的波长有关。以一定的入射角入射的复色光经三棱镜后，不同波长的出射光线的偏向角不同，因而形成色散光谱。入射角相同时，波长短的偏向角大，相应地折射率也大。即黄光的偏向角比绿光的小，绿光的又比蓝紫光的偏向角小。00本文由(www.wenku1.com)首发，转载请保留网址和出处！
免费下载文档：分光计实验思考题1.已调好望远镜光轴垂直仪器主轴,若将平面镜取下后又放到载物台上（放的位置与拿下前不同）,发现两镜面又不
分光计实验思考题1.已调好望远镜光轴垂直仪器主轴,若将平面镜取下后又放到载物台上（放的位置与拿下前不同）,发现两镜面又不垂直望远镜光轴了,即反射像的位置又不正确了,这是为什么?是否说明望远镜光轴没有调好?2.用汞灯作光源测定最小偏向角时,当测完黄光的最小偏向角后,能否不再转动载物台,只是稍移动望远镜即可测出其他波长的最小偏向角?试说明之?
答：不能说明望远镜光轴还没有调好.因为将平面镜取下后,又放到载物台上（放的位置与拿下前的位置不同）,这时平面镜已经不与仪器主轴平行了,所以不能说明望远镜光轴还没有调好.
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与《分光计实验思考题1.已调好望远镜光轴垂直仪器主轴,若将平面镜取下后又放到载物台上（放的位置与拿下前不同）,发现两镜面又不》相关的作业问题
如果你用的是分光机 那么 这种情况是因为镜子不竖直 望远镜是对的
不这样的话,在另一侧的望远镜中很难找到光谱像.
这个实验我去年做过,印象不是很深了.但第一题我可以肯定,是上方的!我还拍了照片,可以发给你.第二题,应该是三个角对准载物态的三条线.调节螺丝,我只记得老师说过,只调一个~
1、教材上有2、消除仪器的偏心差引起的系统误差3、转动棱镜,根据望远镜中谱线角度的变化来确定,如果随着棱镜的转动,谱线朝入射线（平行光管）的方向靠近,当达到某个角度时,谱线开始朝反方向移动,此位置即偏向角最小的位置.4、213度的那个数读错了
都在准线上如果位置相同,是望远镜；位置不同则两者都有,但主要是望远镜.一上一下如果关于准线对称则是载物台,不对称则两者都有,但主要是载物台.
线胀系数测定装置升温不能过快,最高温度不能超过100 C.粗调节望远镜标尺装置,使之与光杠杆等高,可采取估望远镜镜身描准的方法,再调节光杠杆镜面垂直,使望远镜镜身和标尺在平面镜子中的虚像在一条直线上.望远镜目镜使能清晰看到十字叉丝.再调节物镜,并适当移动标尺系统,直到清晰看到标尺像,并使之处于视场中部,保证望远镜系统无
用已调节好的托盘天平称80毫升牛奶质量的步骤有：A、将牛奶倒入空烧杯中,并将烧杯放在天平左盘上；B、加减砝码和移动游码,使天平平衡,此时砝码的质量为M2克,游码的读数为M3克；C、把空烧杯放在天平的左盘上,测得质量为M0克；D、将烧杯和剩余牛奶放在左盘上,调节砝码和游码,测得总质量为M1克；E、将牛奶倒入量筒,使牛奶的
将天平底架往左边倾斜 应该可以吧
当物（十字光孔）位于凸透镜焦平面上时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光.若用与望远镜主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回来,反射光再次通过凸透镜后,将聚焦于凸透镜的焦平面上,且像与物关于主光轴对称,此像成为物的自准直像,自准直原理是分光仪调整、测角依据的基本原理之一.
分光仪a、望远镜聚焦于无穷远；b、平行光管发出平行光；c、望远镜主光轴、平行光管主光轴平行于刻度面并垂直旋转主轴.2、自准直原理：当物（十字光孔）位于凸透镜焦平面上时,它发出的光线通过透镜后将成为一束平行光.若用与望远镜主光轴垂直的平面镜将此平行光反射回来,反射光再次通过凸透镜后,将聚焦于凸透镜的焦平面上,且像与物关于
正交是为了使望远镜转动平面和读数平面平行.否则,转动平面是个圆锥面,读数就会偏大或偏小
使望远镜水平.
HCl和NaOH都不能直接配制标准溶液,只能配制HCl和NaOH溶液近似浓度,然后再标定.不要准确量取其体积.
为了使望远镜轴线与载物台轴线正交,只有正交的时候两次反射所成的像的高度保持不变.保证了望远镜轴线的水平,减少系统误差 再问： 能不能再具体一些 再答： 只有光线垂直射到平面镜上时才会沿原路返回，两次像的高度一样的时候说明垂直入射。如果只有一面反射与上方十字重合，轴线不一定正交。你可以找一种情况，在两个面上的反射分别画光
如果不正交,那么就存在角度差,会影响后来在测量偏角的数据.如果调整正交,相当于是减小实验误差.
分光计?先将双面镜放在载物台上,旋转载物台,看反射回来的十字像,确定最高、最低的高度,调节双面镜,使得反射回来的十字像在最高、最低高度的中间,然后,调节望远镜的俯仰,使得反射回来的十字像在视场上方对称位置,OK.了.
参考大学物理实验
楼主的这个问题既不是超几何也不是二项.二项分布适用于每次试验独立,等概率超几何分布适用于如：M个产品,N个正品,n个副品,抽取m个,有n的概率这类问题,某次试验的概率是会受到其他试验干扰的.在放回不放回里,一般就是放回用二项,不放回用超几何.楼主的这个问题不是二项分布,而且其试验次数是变化的,所以也不能用超几何分布.用
这个是工厂做的,你是消费者吗?实话实说,我也不知道.而且我还有点困惑工厂是怎么做的——应该是他们有相应配套的夹具,否则做不出来.您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
大学物理实验分光计的调节与使用.doc 3页
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《分光计的调节与使用》参考答案和评分标准
预习报告(20分)
了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法;
用分光计测定棱镜顶角。
分光计、钠灯、三棱镜、双面反射镜
分光计的调节原理
利用分光计测定棱镜顶角的方法
实验内容和步骤
按调节分光计的要求调好分光计
任选一种方法测定三棱镜的顶角
评分要点：
要有实验名称、实验目的、实验原理、实验内容和步骤。（5分）
实验原理的书写要求用以自己的语言，言简意赅的语言表述清楚。（5分）
要绘制好填充测量数据所需要的表格。（5分）
报告的书写要整洁规范。（5分）
数据采集与实验操作(40分)
评分要点：
1、不能用手直接摸三棱镜和反射镜的表面。（2分）
2、是否调节好分光计。（15分）
3、对实验的原理是否掌握。（8分）
4、实验操作的熟练程度。（10分）
是否读出合理的数据。（5分）
（注：实验后没有整理仪器及登记仪器使用情况另扣10分）
数据记录和数据处理(30分)
次数 望远镜左位置 望远镜右位置 φ A △A
1 左游标1 86°30′ 左游标1? 260°40′ 120°10′ 59°50′ 26′
右游标2 266°50′ 右游标2? 26°14′ 119°24′ 60°36′ 20′
2 左游标1 122°0′ 左游标1? 242°0′ 120°0′ 60°0′ 16′
右游标2 302°0′ 右游标2? 62°2′ 120°2′ 59°58′ 18′
3 左游标1 194°5′ 左游标1? 74°40′ 119°15′ 60°45′ 29′
右游标2 14°6′ 右游标2? 254°35′ 119°31′ 60°29′ 13′
平均 　 　 119°44′ 60°16′ 20′
A=60°16′±20′
评分要点：
1、是否列表记录数据，数据记录是否规范、清晰（10分）
2、数据处理过程是否完整（10分）[注意：反射法和自准法的公式是不同的]
3、是否得出正确答案(R在合理的范围5分，误差处理5分)
六．思考题(10分)
分光计由哪几部分组成？
答：三脚底座、望远镜、平行光管、载物平台和读数盘。
分光计调整的要求是什么？
答：使平行光管发出平行光，望远镜聚焦于无穷远（使叉丝平面落在目镜和物镜的焦平面上），同时使平行光管和望远镜的光轴与转轴垂直。
若刻度盘中心O’与载物台中心O不重合，即存在着偏心差，假定载物台从转到，实际转过的角度为θ，而刻度盘上的读数为、、、，试证明
证：如图，O为转轴中心，O’为刻度盘中心，θ为望远镜绕中心轴的实际转角，θ1和θ2
分别为从两游标读出的角度值。
从几何关系可知：
上两式相减，并考虑到得
一个折射棱镜为600的色散棱镜，对某一波长的光的最小偏向角为580，试求棱镜介质对该波长的折射率。
解：n=sin[(60+58)/2]/sin(60/2)=1.714
一个玻璃做的色散棱镜（棱镜棱角α=720，对某色光的折射率为1.66）,浸没在水中,试求在此情况下，该色光的最小偏向角δ0。
解：n=sin[(α+δ0)/2]/sin(α/2)，代入α，n，求δ0
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大学物理分光计实验思考题1 什么叫偏向角
然可以。得到的两个δ取算术平均值就可以了，α2，然后再找到另外一面即AB面的最小偏向角位置的两个读数β1，β2，所以 δ1=α1-β1-180° δ2=α2-β2-180°。假定三棱镜由ABC三个顶点构成，首先找出AC面的最小偏向角的位置，记录此时的两个读数α1
光学上将横截面为三角形的透明体叫做三棱镜，它是由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。光从棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，出射光线将向底面（第三个侧面）偏折，偏折角的大小与棱镜的折射率，棱镜的顶角和入射角有关。由此，隔着棱镜看光屏，看到的是光屏的虚像，这虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移。测量三棱镜的最小偏向角，实际上就是测量虚像向顶角偏移的量，也就是偏移程度的大小，可以求得三棱镜的折射率。
光学上将横截面为三角形的透明体叫做三棱镜，它是由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。 光从棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，出射光线将向底面（第三个侧面）偏折，偏折角的...
当然可以。 假定三棱镜由ABC三个顶点构成，首先找出AC面的最小偏向角的位置，记录此时的两个读数α1，α2，然后再找到另外一面即AB面的最小偏向角位置的两个读数β1，β2，所以 δ1=α1-β1-180° δ2=α2-β2-180°。 得到的两个δ取算术平均值就可以了。
本来，生命只有一次，对于谁都是宝贵的。
分光计实验的最小偏向角得看实验用的三棱镜折射率的，不同的三棱镜会不一样。一般的都是50度左右吧。比如，紫光54度，绿光53度，黄光51度，等等。
对于汞灯光源
在测量三棱镜折射率实验中,当调节分光计的平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴后,由实验可知载物台平面的倾斜程度对最小偏向角的测量没影响。。。。2046
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