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实验十四用掠入射法测定液体折射率

[实验目的]
1、了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；
2、掌握用掠入射法测定液体的折射率。
[实验仪器与用具]
分光计（JJY1’）、等边三棱镜、钠光灯(Gp20Na)、水、酒精、读数小灯、毛玻璃，毛玻璃屏,小烧杯（2个），滴管（2支）。
[仪器介绍]
分光计是一种常用的的光学仪器，实际上就是一种精密的测角仪。在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角、光束的偏向角等等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来观察光谱，测量光谱线的波长等。下面介绍JJY1’型分光计的结构原理和调节方法。
一、分光计的结构
分光计主要由底座、望远镜、准直管、载物台和刻度盘等几部分组成，每部分均有特定的调节螺钉，图（一）为JJY型分光计的结构外型图。

图（一）JJY型分光计的结构示意图
1-平行光管狭缝锁紧螺钉；2-平行光管狭缝装置；3-平行光管狭缝调节螺钉；4-平行光管倾斜度调节螺钉；5-平行光管水平方向调节螺钉；6-平行光管，7-载物台锁紧螺钉；8-载物台；9-载物台调平螺钉；10-望远镜；11-望远镜目镜锁紧螺钉；12-望远镜目镜调焦手轮；13-小电珠；14-望远镜倾斜度调节螺钉；15-望远镜水平方向调节螺钉(背面)；16-游标盘；17-转座水平方向微调螺钉(背面)；18-游标；19-刻度盘；20-底座；21-转座与刻度盘锁定螺钉；22-转座；23-望远镜止动螺钉(背面)；24-游标盘微动螺钉；25-游标盘止动螺钉
1、分光计的底座要求平稳而坚实。在底座的中央固定着中心轴，刻度盘和游标内盘套在中心轴上，可以绕中心转轴旋转。
2、准直管固定在底座的立柱上，它是用来产生平行光的。准直管的一端装有消色差物镜，另一端装有狭缝的套管，狭缝的宽度可在0.02~2mm范围内改变。
3、望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起，套在主刻度盘上，它是用来观察目标和确定光线进行方向的。常用的阿贝式目镜其结构和目镜视场如图（二）所示。

4、分光计上控制望远镜和刻度盘转动的有三套机构，正确运用它们对于测量很重要，它们是：
（1）望远镜止动和微动控制机构，图（一）中的23、17；
（2）分光计游标盘止动和微动控制机构，图（1）中的25、24；
（3）望远镜和度盘的离合控制机构，图（一）中的21。
转动望远镜或移动游标位置时，都要先松开相应的止动用螺钉；微调望远镜及游标位置时要先拧紧止动螺钉。
要改变度盘和望远镜的相对位置时，应先松开它们间的离合控制螺钉，调整后再拧紧，一般是将度盘的0o线置于望远镜下，可以减少在测角度时，0o线通过游标引起的计算上的不方便。
5、载物平台是一个用以放置枝棱镜、光栅等光学元件的圆形平台，套在游标内盘上，可以绕通过平台中心的铅直轴转动和升降。当平台和游标盘（刻度内盘）一起转动时，控制其转动的方式与望远镜一样，也是粗调和微调两种；平台下有三个调节螺钉，要以改变平台台面与铅直轴的倾斜度。
6、望远镜和载物平台的相对方位可由刻度盘上的读数确定。主刻度盘上有0o~360o的圆刻度，分度值为0.5o。为了提高角度测量精密度，在内盘上相隔180o处设有两个游标V左和V右，游标上有30个分格，它和主刻度盘上的29个分格相当，因此分度值为1’。读数方法参照游标原理，如图（三）所示读数应为168o42’。记录测量数据时，必须同时读取两个游标的读数（为了消除刻度盘的度盘中心和仪器轩轴之间的偏心差）。安置游标位置要考虑具体实验情况，主要注意读数方便，且尽可能在测量中刻度盘0o线不通过游标。
记录与计算角度时，左、右游标分别进行，注意防止混淆算错角度。

二、分光计的调节
1、调节要求
分光计是在平行光中观察有关现象和测量角度，因此要求：
分光计的光学系统要适应平行光（望远镜能接收平行光和准直管发出平行光）。
从度盘上读出的角度要符合观测现象中的实际角度。
用分光计进行观测时，其观测系统基本上由下述三个平面构成，如图（四）所示。

①读值平面：这是读取数据的平面，由刻度和游标内盘绕中心转轴旋转时形成的。对每一具体的分光计，读值平面都是固定的，且和中心转轴垂直。
②观察平面：由望远镜光轴绕仪器中心转轴旋转时所形成的。只有当望远镜与转轴垂直时，观察平面才是一个平面，否则，将形成一个以望远镜光轴为母线的圆锥面。
③待测光路平面：由准直管的光线和经过待测光学元件（棱镜、光栅等）作用后，所反射、折射和衍射的光线所共同确定的。调节载物台下方的三个调节螺钉，可以将待测光路平面调节到所需方位。
按调节要求，应将此三个平面调节成相互平行，否则，测量得角度将与实际角度有些差异，即引入系统误差。
2、调节方法
在用分光计进行测量之前，必须对仪器进行仔细的调节，使其处于待测状态，否则不能进行有效的测量。这种