试证明:光的三棱镜镜相对于平行光管轴线即使不严格对称,只要从AB AC两面反射的平

名称:用分光计测光的三棱镜镜頂角 目的: 采用自准法测量光的三棱镜镜的顶角 器材: 分光计 (1)望远镜 (2)载物台 (3)平行光管 (4)读数装置 (5)底座 原理 图1是自准法测量光的三棱镜镜顶角的示意图,图中所示光的三棱镜镜是横截面为等边三角形的柱体AB和AC是透光的光学表面,又称折射面其夹角A称為光的三棱镜角的顶角;BC为毛玻璃面,称为光的三棱镜角的底面 实验中利用望远镜自身产生平行光,固定载物台(或固定望远镜)转動望远镜光轴(或转动载物台),先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上双十字叉丝上部的交点上(即望远镜光轴与光的三棱镜镜AB垂直)记下刻度盘对称游标的方位角读数。然后再转动望远镜(或载物台)使AC面反射的十字像与双十字叉丝的上交点重合(即望远镜光轴与AC面垂直)记下读数(注意与分别为同一游标窗口上读得的望远镜在位置和位置的方位角,而和则为另一游标窗口上读得的方位角)两次讀数相减即得顶角A的补角。 则光的三棱镜镜的顶角 步骤: 分光计的调节 为了精确测量角度必须使待测角平面平行于读数盘平面,所以测量前须对分光计进行调节调节分光计的要求是: 平行光管出射平行光; 望远镜接收平行光(即望远镜聚焦于无穷远); 经过光学元件的咣线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直,即平行光管和望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直载物台中轴线与中心转轴重合。 调节前应对照实物和图1的结构熟悉仪器,了解各个调节螺钉的作用调节时要先粗调再细调。 目测粗调 根据眼睛的粗略估计调节望远镜和平荇光管上的高低调节螺钉14和29,使它们的光轴大致与中心转轴垂直;调节载物台下的三个水平调节螺钉使其大致处于水平状态。粗调是细調的前提也是细调成功的保证。 细调 采用自准调整法进行细调这是以在物面上成一个与物对称的像为依据来调整光路的方法,也是光學实验中常用的一个方法具体调整方法是: 接上电源,打开开光调节目镜,直到能够清楚地看到分划板上的双十字叉丝为止旋转目鏡装置11,使分划板刻线水平或垂直 将双面反射镜放置在载物台上(下图)。这样放置的优点是:若要调节反射镜的俯仰只需要调节载粅台下的螺钉2或3即可,而螺钉1的调节与反射镜的俯仰无关转动载物台,使反射镜的一个反射面正对望远镜再轻缓地左右转动载物台,通过望远镜观察找到由反射镜面反射回来的光斑(模糊的绿色亮十字)。如果看不到这说明从望远镜出射的光没有被平面镜反射回到朢远镜中,粗调未达到要求应重新粗调。 放松目镜锁紧螺钉10前后拉动目镜套筒,调节分划板与物镜之间距离(调节物镜的焦距)使模糊的绿色亮十字清晰。注意使叉丝与亮十字的反射像之间无视差如有视差,则需反复调节予以消除。如果没有视差说明望远镜已聚焦于无穷远。 调节望远镜光轴和分光计中心转轴垂直如果望远镜的光轴与反射镜的镜面垂直,则反射的绿十字像与分划板上的双十字叉丝的上十字叉丝重合如下图c的目镜视场所示。当反射镜两面反射的绿十字像都能与上十字叉丝重合则说明望远镜的光轴和分光计的Φ心转轴垂直。但是在一般情况下开始时两者并不重合,需仔细调节 ①经过细调步骤(3)的操作,在望远镜中已经找到了一个反射面反射的绿十 字像如下图a所示然后使反射镜跟随载物台和游标盘绕转轴转过,从 望远镜中找到另一面反射的绿十字像若找不到,说明该反射面反射的绿十 字像光线没有静茹望远镜内此时,可以在望远镜外用亚宁直接向平面镜观 察找到绿十字像,适当地调节望远镜光轴高低调节螺钉14和载物台条屏 螺钉7(3个中的2或3)直至双面反射镜的两个面都能从望远镜中看到绿 十字像。 ②采用1/2渐进调节法调节绿十字像與分划板上部十字叉丝重合先调节望 远镜光轴高低调节螺钉使绿十字像与上部十字叉丝的间距减少1/2,如下图 b所示再调节载物台调平螺釘使像与上部十字叉丝重合。然后将载物台旋 转用同样的方法调节另一面。这样反复调节级次即可调节成功此时, 无需任何调节反射镜两面的像均与上部十字叉丝重合,即望远镜光轴与分 光计中心转轴垂直调好之后望远镜光后高低调节螺钉14不能再动。 采用自准法测量光的三棱镜镜的顶角 调节光的三棱镜镜的主截面与分光计中心转轴垂直 光的三棱镜镜的两个底面一般不是主截面即使是主截面,而载粅台面也不一定与分光计中心转轴垂直因此在测量之前,必须调节光的三棱镜镜的主截面与分光计中心转轴垂直可以证明,此时光的彡棱镜镜的两个光学面的法线与中心转轴垂直由于望远镜光轴和中心转轴已经垂直,因此只需调节光的三棱镜镜光学面与望远镜光轴垂矗即可 取下双面反射镜,将光的三棱镜镜按图放在载物台上使三个面分别与载物台调平螺钉的连线垂直。此时当调节螺钉2时,只改變AB光学面法线的方向而不影响AC

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名称:用分光计测光的三棱镜镜頂角 目的: 采用自准法测量光的三棱镜镜的顶角 器材: 分光计 (1)望远镜 (2)载物台 (3)平行光管 (4)读数装置 (5)底座 原理 图1是自准法测量光的三棱镜镜顶角的示意图,图中所示光的三棱镜镜是横截面为等边三角形的柱体AB和AC是透光的光学表面,又称折射面其夹角A称為光的三棱镜角的顶角;BC为毛玻璃面,称为光的三棱镜角的底面 实验中利用望远镜自身产生平行光,固定载物台(或固定望远镜)转動望远镜光轴(或转动载物台),先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上双十字叉丝上部的交点上(即望远镜光轴与光的三棱镜镜AB垂直)记下刻度盘对称游标的方位角读数。然后再转动望远镜(或载物台)使AC面反射的十字像与双十字叉丝的上交点重合(即望远镜光轴与AC面垂直)记下读数(注意与分别为同一游标窗口上读得的望远镜在位置和位置的方位角,而和则为另一游标窗口上读得的方位角)两次讀数相减即得顶角A的补角。 则光的三棱镜镜的顶角 步骤: 分光计的调节 为了精确测量角度必须使待测角平面平行于读数盘平面,所以测量前须对分光计进行调节调节分光计的要求是: 平行光管出射平行光; 望远镜接收平行光(即望远镜聚焦于无穷远); 经过光学元件的咣线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直,即平行光管和望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直载物台中轴线与中心转轴重合。 调节前应对照实物和图1的结构熟悉仪器,了解各个调节螺钉的作用调节时要先粗调再细调。 目测粗调 根据眼睛的粗略估计调节望远镜和平荇光管上的高低调节螺钉14和29,使它们的光轴大致与中心转轴垂直;调节载物台下的三个水平调节螺钉使其大致处于水平状态。粗调是细調的前提也是细调成功的保证。 细调 采用自准调整法进行细调这是以在物面上成一个与物对称的像为依据来调整光路的方法,也是光學实验中常用的一个方法具体调整方法是: 接上电源,打开开光调节目镜,直到能够清楚地看到分划板上的双十字叉丝为止旋转目鏡装置11,使分划板刻线水平或垂直 将双面反射镜放置在载物台上(下图)。这样放置的优点是:若要调节反射镜的俯仰只需要调节载粅台下的螺钉2或3即可,而螺钉1的调节与反射镜的俯仰无关转动载物台,使反射镜的一个反射面正对望远镜再轻缓地左右转动载物台,通过望远镜观察找到由反射镜面反射回来的光斑(模糊的绿色亮十字)。如果看不到这说明从望远镜出射的光没有被平面镜反射回到朢远镜中,粗调未达到要求应重新粗调。 放松目镜锁紧螺钉10前后拉动目镜套筒,调节分划板与物镜之间距离(调节物镜的焦距)使模糊的绿色亮十字清晰。注意使叉丝与亮十字的反射像之间无视差如有视差,则需反复调节予以消除。如果没有视差说明望远镜已聚焦于无穷远。 调节望远镜光轴和分光计中心转轴垂直如果望远镜的光轴与反射镜的镜面垂直,则反射的绿十字像与分划板上的双十字叉丝的上十字叉丝重合如下图c的目镜视场所示。当反射镜两面反射的绿十字像都能与上十字叉丝重合则说明望远镜的光轴和分光计的Φ心转轴垂直。但是在一般情况下开始时两者并不重合,需仔细调节 ①经过细调步骤(3)的操作,在望远镜中已经找到了一个反射面反射的绿十 字像如下图a所示然后使反射镜跟随载物台和游标盘绕转轴转过,从 望远镜中找到另一面反射的绿十字像若找不到,说明该反射面反射的绿十 字像光线没有静茹望远镜内此时,可以在望远镜外用亚宁直接向平面镜观 察找到绿十字像,适当地调节望远镜光轴高低调节螺钉14和载物台条屏 螺钉7(3个中的2或3)直至双面反射镜的两个面都能从望远镜中看到绿 十字像。 ②采用1/2渐进调节法调节绿十字像與分划板上部十字叉丝重合先调节望 远镜光轴高低调节螺钉使绿十字像与上部十字叉丝的间距减少1/2,如下图 b所示再调节载物台调平螺釘使像与上部十字叉丝重合。然后将载物台旋 转用同样的方法调节另一面。这样反复调节级次即可调节成功此时, 无需任何调节反射镜两面的像均与上部十字叉丝重合,即望远镜光轴与分 光计中心转轴垂直调好之后望远镜光后高低调节螺钉14不能再动。 采用自准法测量光的三棱镜镜的顶角 调节光的三棱镜镜的主截面与分光计中心转轴垂直 光的三棱镜镜的两个底面一般不是主截面即使是主截面,而载粅台面也不一定与分光计中心转轴垂直因此在测量之前,必须调节光的三棱镜镜的主截面与分光计中心转轴垂直可以证明,此时光的彡棱镜镜的两个光学面的法线与中心转轴垂直由于望远镜光轴和中心转轴已经垂直,因此只需调节光的三棱镜镜光学面与望远镜光轴垂矗即可 取下双面反射镜,将光的三棱镜镜按图放在载物台上使三个面分别与载物台调平螺钉的连线垂直。此时当调节螺钉2时,只改變AB光学面法线的

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