本实验报告详述了在大学物理基础实验课程中进行的分光计实验。通过该实验，学生掌握了分光计的操作方法，并测量了不同光源的波长，加深了对光学原理的理解和应用。
分光计实验报告
**实验目的：**
本实验旨在训练学生掌握使用分光计的调节技巧与技术，并利用其测量三棱镜顶角及最小偏向角以计算出材料折射率。
**实验原理：**
1. **分光计调整原理:** 详细说明在每一步骤中如何进行仪器调校。
2. **测折射率原理:**
- 当光线通过平行光管时，若入射角度i等于反射角度r，则偏向角δ达到最小值。此时棱镜材料的折射率为n, 可以利用公式计算得出：\[ n = \frac{\sin\left(\frac{A + δ}{2}\right)}{\sin(A/2)} \]
- 因此，为了求得三棱镜材质的折射率，必须测量其顶角和最小偏向角。
**实验要求与调整说明:**
1. 平行光管需发出平行光线。
2. 望远镜应聚焦于从狭缝射出的平行光上。
3. 确保仪器主轴垂直且两光学部件（即望远镜和平行光源）共用同一旋转中心线。
4. 调节时动作要轻柔，确保锁紧螺钉在适当位置以固定设置。
5. 拨缝宽度建议为1毫米左右。
**实验器材：**
- 分光计
- 三棱镜
- 使用水银灯作为光源
- 双面平行平面镜
**实验步骤:**
1. **分光计调整:**
- 调整望远镜：
a) 目镜调焦，使观察者能清晰看到刻度线。
b) 确保望远镜对准来自光源的平行光线聚焦于物镜焦点处。
c) 保证望远镜光轴与仪器主轴垂直：当平面镜旋转180°后，反射像应在原位置不变。
2. **安装三棱镜:**
- 将其放置在载台上，并调整至光学侧面平行于望远镜的光轴。
3. **顶角测量:**
- 通过转动游标盘分别记录AC面和AB面对准时的角度，计算差值以确定顶角A。
4. **最小偏向角测定:**
- 调整狭缝对准水银灯源并观察光谱变化。
- 在适当位置固定载物台，并读取相关角度数据用于后续分析。
**实验结果:**
- 测量三棱镜的顶角A，得到的数据经过处理后得出平均值为59°56′50″, 标准偏差28″。计算出不确定度并最终确定折射率n约为1.652。
- 最小偏向角δ测量结果为 51°19′00″，经误差分析得到总不确定度约 ±0.0013。
**实验结论：**
通过本次实验操作及数据分析过程，学生掌握了分光计的使用方法和数据处理技巧，并成功测定了三棱镜材料折射率n = 1.652±0.0013（置信概率为95%）。
5星
