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光学测角仪的调整与使用【实验目的】了解光学测角仪的主要构造，正确掌握调整光学测角仪的要求和方法；测定三棱镜的顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象；测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率【实验原理】1．三棱镜顶角的测量（1）自准法测量三棱镜的顶角自准法测三棱镜顶角图2是自准法测量三棱镜顶角的示意图．利用望远镜自身产生平行光，固定平台（或固定望远镜），转动望远镜光轴（或转动小平台），先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上“╪”准线上部的交点上（即望远镜光轴与三棱镜AB面垂直），记下刻度盘对称游标的方位角读数1、2．然后再转动望远镜（或小平台）使AC面反射的十字像与“╪”准线的上交点重合（即望远镜光轴与AC面垂直），记下读数1′和2′（注意1与1′为同一游标上读得的望远镜方位角，而2与2′则为另一游标上读得的方位角），两次读数相减即得顶角的补角．180°－，可以证明 （1） （2）反射法测量三棱镜的顶角图3为反射法测量三棱镜顶角的示意图．将三棱镜放在载物台上，使平行光管射出的光束投射到棱镜的两个折射面上，从棱镜左面反射的光可将望远镜转至Ⅰ处观察，使用望远镜微调螺丝，使“╪”准线的中心垂直线对准反射狭缝像，从两个游标读出方位角读数1和2，再将望远镜转至Ⅱ处观测从棱镜左面反射的狭缝像，又可分别读得方位角读数1′和2′．由图3可知，三棱镜的顶角 （2） 反射法测三棱镜顶角2．由各单色光的最小偏向角求折射率：通过光的反射定律和折射定律可以求得折射率n （3）式中i1，i2，min分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角，则为三棱镜的顶角．【实验数据记录、实验结果计算】可知如果顶角A离圆心越远，那么在盘上所读得的角度对有所偏大。所以顶角最好放在载物台中心的位置。作图说明，当望远镜未垂直中心轴或双面反射镜的反射面法线未垂直中心轴而进行调整时，每转双面镜180度一次，准线与十字反射像可能的相对位置及其变化规律。答：1.望远镜未垂直中心轴的情况，作图如下：可以看到，原来的十字的反射像在准线的下方，反射镜转180度后，十字的反射像仍然在准线的下方。也就是说，当望远镜未垂直中心轴时，旋转180度后，十字的想应该在准线的同一方（同时在上面，或同时在下面）。2.反射面法线未垂直中心轴的情况，作图如下：可以看出，如果反射面法线未垂直中心轴，那么两次所得的十字像应该在准线的上下两面。若光学测角仪测量角度的精度是1’，试导出测量顶角A，最小偏向角δminδ所以顶角A的误差公式为：σ最小偏向角δminσδmin折射率n的误差公式：σ其中σσ其中σ◆感想与体会我在高中物理竞赛中做过这个实验，并且在其中的投入的精力和时间也是比较多的。说实话，今天在刚开始做实验时，我并不把它放在眼里，觉得这个实验自己已经在高中就把它征服了。可是在做实验的过程中，我不但找到了高中做这个实验的感觉，更领悟到了许多新东西，例如三棱镜在载物台上的位置应该是顶角在圆心上，毛面在外侧。这些细节在当时是没有重视的。通过做这个

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