[发明专利]一种快速定位三棱镜最小偏向角的方法

说明书

技术领域

本发明适用于高等院校及科研院所实验室使用分光计测量三棱镜的最小偏向角及三棱镜的折射率等实验。

背景技术

现有的实验方法对操作的规范性描述过于简略，使现有的实验方法缺少系统性而具有很大的盲目性，实验时间过长，极易造成实验者视觉疲劳，从而影响实验的准确率和成功率。

发明内容

本发明的目的是为了快速而准确地定位三棱镜最小偏向角而提出的一种方法。

本发明通过以下技术方案实现：

1.一种快速定位三棱镜最小偏向角的方法，其特征在于快速、准确地定位三棱镜最小偏向角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过规范的操作，准确地定位与测量三棱镜最小偏向角。

3.如权利要求1所述的方法，实现该方法的装置是阿贝自准式分光计。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过分光计多个部件的协调操作，完成三棱镜最小偏向角的快速准确定位。

附图说明

附图1是利用分光计测量三棱镜最小偏向角的实验用图。

附图2是实施例中望远镜视场观察图，实线为钠谱线，虚线为折返位置(本实施例以钠光灯为光源)。

附图3是实施例中望远镜视场观察图，转动望远镜使分划板中心十字叉丝对准钠谱线折返位置。

具体实施方式

1.分光计调节

将分光计调节至理想实验状态。

2.测量前准备工作

旋松望远镜止动螺钉，旋紧望远镜度盘固联螺钉，使望远镜与度盘保持同步转动，同时旋松游标盘止动螺钉使游标盘能自由转动。注意以上旋松要适度，使望远镜(连同度盘)和游标盘保持各自转动时互不影响(即自身转动时不带动对方一起转动，目测基本不动即可)。旋紧载物台锁紧螺钉，将三棱镜放到载物台上。(在整个实验过程中，望远镜度盘固联螺钉和载物台锁紧螺钉保持旋紧，游标盘止动螺钉保持旋松，不再做调整。)

3.观察光谱线

将三棱镜放到载物台上，使准直管入射光与AB面几成掠射(即入射角i接近90°)。此时可以先用眼睛沿棱镜出射光方向寻找棱镜折射后的狭缝像，找到后再将望远镜移到眼睛所在方位，此时在望远镜能够中就能看到钠谱线。然后用手指按住游标盘边缘缓缓转动游标盘，使入射角i逐渐减小，同时观察望远镜视场中钠谱线的移动。

4.寻找最小偏向角

稍稍转动游标盘，以改变入射角，观察钠谱线往偏向角增大还是减小的方向移动。慢慢转动游标盘，使钠谱线朝偏向角减小的方向移动，并要转动望远镜跟踪钠谱线，使钠谱线始终处于望远镜视场范围之内(如图2所示，实线为钠谱线)，直到载物台沿着同方向转动时，该谱线不再向前移动却向相反的方向移动(即偏向角反而变大为止)。这个钠谱线反向移动的转折位置就是棱镜对钠谱线的最小偏向角位置(图2中虚线位置)。

5.测量出射光的方位θ₁，θ₁(出射光的角坐标)

转动望远镜使分划板中心竖直十字叉丝对准这一最小偏向角位置(对准钠谱线折返位置，大致对准即可)，然后旋紧望远镜止动螺钉。随后用双手手指按住游标盘边缘缓缓转动游标盘，可来回转动游标盘，并配合调节望远镜微调螺钉使竖直十字叉丝准确对准折返位置钠谱线的中心，最后转动游标盘使分划板中心十字叉丝对准钠谱线(如图3所示)，记下游标1和游标2的读数θ₁，θ₁′(出射光的角坐标)。

(6)测量入射光的方位θ₂，θ₂′(入射光的角坐标)

移去三棱镜，转动望远镜对准平行光管，使分划板中心十字叉丝对准平行光管的狭缝像，即图1中(2)的位置，记下游标1和游标2的读数θ₂，θ₂′(入射光角坐标)。记录实验数据并代入下面公式计算最小偏向角。

Smin=12[|θ1-θ1′|-|θ2-θ2′|]]]>