大物实验报告——分光计的调整与使用.doc

分光计的调整与使用
【实验目的】
（1）了解分光计的结构以及双游标读数消除误差的原理。
（2）掌握分光计的调整要求、使用方法与技巧。
（3）学会测量三棱镜的顶角。
（4）推导分光束法，自准直法测量三棱镜顶角的公式。
【实验原理】
1. 分光束法测三棱镜的顶角a
如图3.11.10所示，此时光束同时照在棱镜的两个侧面上，分别测出光线左向反射线角位置jL及右向反射线角位置jR，则由图3.11.10可证
（3.11.1）

（a） （b）
图3.11.10
为了消除分光计刻度盘的偏心误差（见“附 消除偏心差的原理”），测量每个角度时，在刻度盘的两个角游标Ⅰ，Ⅱ上都要读数，然后取平均值，于是
（3.11.2）
2. 自准直法测三棱镜的顶角a
如图3.11.11所示，
（3.11.3）
3. 最小偏向角q 的测定及折射率计算
图 4.11.12 所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。光线通过棱镜时，将连续发生两次折射，出射光线和入射光线之间的交角q 称为偏向角。i1为入射角，为出射角，a 为棱镜的顶角。当i1改变时，q 随之改变。可以证明，当i1＝时，偏向角q 有最小值qmin，此时入射角i1＝(qmin+a )/2，折射角i2＝a/2，由折射定律nsini2＝sini1，可得三棱镜的折射率为
（3.11.4）
因此，对于具有棱柱形的透明物体，只要测出最小偏向角qmin及入射面出射面之间的夹角a ，就可由式（4.11.4）计算出棱镜对该种光的折射率。应当注意，通常所说的某物质折射率n，是对钠黄光（波长l 为5 893 Å）而言。

图3.11.11 图3.11.12
用分光计可以精确地测得棱镜的qmin和a，从而求得该棱镜的折射率。
【实验内容】
1. 用分光束法测三棱镜的顶角a
将三棱镜待测顶角a 的顶点置于载物台中心（为什么？不妨自己试试其他位置），并对准平行光管（见图3.11.13），每个角度测5次，每次Ⅰ（左），Ⅱ（右）角游标都需同时读数，数据记录到表3.11.1中，并按公式（3.11.2）计算角度a。

（a） （b）
图3.11.13
表3.11.1
次 数
1
2
3
4
5
平均
jL
Ⅰ

Ⅱ

jR
Ⅰ

Ⅱ

2. 自准直法测三棱镜的顶角a
测顶角a 的另一个方法是自准直法，即转动望远镜分别使其与棱镜的光学面垂直，记其在这两个位置之间的转角为j。
3. 测三棱镜的最小偏向角qmin

图3.11.14
将三棱镜置于载物台上（见图3.11.14），应注意调整载物台使高度适当。转动载物台，寻找最小偏向角。可以先用目测找到出射光线，然后转动载物台，使偏向角变小，直至载物台转动方向不变，偏向角却开始变大为止。这时再用望远镜精确地测定这个光线偏折方向发生改变时的临界角度q，此角度与光线无偏折（无棱镜）时的角位置q0之差即为棱镜的最小偏向角qmin。
为了消除偏心误差，测量每个角度时，在刻度盘的两个角游标Ⅰ、Ⅱ上都要读数，然后取平均值，即

q 与q0都要测5次。数据记录表如表3.11.2所示。
表3.11.2
次数
1
2
3
4
5
平均
q
Ⅰ

Ⅱ

q0
Ⅰ

Ⅱ

4. 测量结果
三棱镜的折射率为

式中

【思考题】
（1）分光束法测a 时：
① 狭缝宽度对结果是否有影响？试分析之。
② 若被测顶角不放于载物台中心又会如何？
（2）测顶角a 的另一个方法是自准直法，即转动望远镜分别使其与棱镜的光学面垂直，记其在这两个位置之间的转角为j，问：
① 如何判断望远镜与光学面垂直？
② 推导出由转角j 计算顶角a 的公式。
③ 三棱镜应如何放置于分光计载物台上？
（3）请证明由棱镜最小偏向角求折射率n的公式。
（4）分光计调整的基本要求是： 、 和 都垂直于 。
（5）在分光计的调整中，转动载物台时，反射回来的亮十字总在中间十字丝（横丝）附近移动，说明 光轴与 主轴不 。
（6）用自准直法调整望远镜时，若亮十字的反射像正好位于分划板中心，则必定是由于：
① 分划板中心正好和物镜焦点重合；
② 分划板中心正好在物镜焦平面上；
③ 望远镜光轴垂直于反射平面；
④ 以上 ①，②，③ 都不对。
（7）分光计调整时，调节 垂直于 可用渐近法。
（8）简述渐近法调整时的步骤。
（9）能否用三棱镜代替平面镜进行分光计的调节？为什么？能否调节到棱镜的三个折射面均垂直于望远镜光轴？
（10）用自准直原理调节望远镜时，如何判断叉丝及其反射像与物镜的焦平面是否严格地共面？如何判断叉丝是位于物镜焦平面的外侧还是内侧？
（11）弄清分光计要设置两个角游标读数的缘由。
其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。
二．培训的及要求培训目的
安全生产目标责任书
为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：
一、目标值：
1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。
2、现金安全保管，不发生盗窃事故。
3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。
4、安全培训合格率为100%。
二、本单位安全工作上必须做到以下内容：
1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。
2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。
3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。
5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。
6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。
7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。
8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；
9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。
10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；
11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。
三、 安全奖惩：
1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。
2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落