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1、清 华 大 学 实 验 报 告系别：工业工程 班号：工32 姓名：张霄玥 （同组姓名： ）做实验日期： 2004 年 11 月 10 日 教师评定： 实验名称：分光计的调节和色散曲线的测定实验目的1、 了解分光计的原理与构造，学会调节分光计；2、 用最小偏向角法测定玻璃折射率；3、 掌握三棱镜顶角的两种测量方法。实验原理一、 分光计的结构及调节原理1、要测准入射光与出射光之间的偏转角必须满足的两个条件（1）入射光与出射光均为平行光束；（2）入射光与出射光的方向以及反射面或折射面的法线都与分光计的刻度盘平行。2、分光计的主要部件（1）望远镜分光计中采用自准望远镜，它由物镜，叉丝分划板与目镜组成，
2、调节望远镜应先调节目镜使3剖面的形叉丝清晰可见，然后再调叉丝套筒使 5 剖面的形亮线经平面镜的反射像也清晰可见，且与形叉丝无视差。（2）平行光管 平行光管由狭缝与透镜组成，其结构如上图。若将狭缝调到透镜的焦平面上，则可得平行光，这时可在望远镜视场中看见清晰的狭缝像，且与形叉丝无视差，然后再调节缝宽约mm即可。（3）刻度盘度盘垂直于分光计的主轴且可绕主轴转动，为消除偏心差，采用了两个位置相差180的游标读数。刻度盘的分度值为0.5，0.5以下则用游标来读数。游标的最小分度值为1。刻度盘与游标二、 用最小偏向角法测玻璃的折射率艺术三、 测检流计的内阻方法一采用半偏法，利用式（）和式（3.2.8）计
3、算电流分度值时尚需测定其内阻Rg。注意实际测量时是监视电压表示值不变（这里存在系统误差），并使它尽量用到满量程。方法二为全偏法，仍使用图所示的线路。测量时仍保持电压表的读数不变。 实验内容一、观察电流计阻尼运动特性（1）按图接线，注意各级分压电路的安全位置。（2）通过改变R2，观察图所示的三种阻尼运动并记录现象。在逐步改变R2的值的过程中找出该检流计外临界电阻Rc。二、用半偏法和全偏法测定检流计的内阻Rg用半偏法测Rg时，要求在相同的实验条件下（U，d不变），对同一量R2进行6次测量；分析和估计用半偏法测量时的。三、测定电流分度值C1取R2=Rc，使检流计工作在临界阻尼状态，分别测出左右两侧光
4、指在20，40.60分度处的电流分度值，并求出平均电流分度值C1及四、用检流计测一阻值约为106的未知高阻（1）利用已测定了电流分度值、内阻和外临界电阻的检流计，涉及合适的线路。（2）要求实验时能使检流计处于临界阻尼状态，光标偏转较快地达到稳定位置。实验数据检流计编号：91、观察检流计的阻尼运动特性检流计外临界电阻=2558.0阻尼运动的特点光标自最大偏转处至最后停在零点位置处所需的时间/s约10振荡运动，振幅随时间增大衰减，达到平衡时间较长2.4约单方向偏转运动，刚好不振荡，达到平衡时间较短20约0.1单向偏转，达到平衡时间较长212、测检流计的内阻电压表量程 1.5_V，准确度等级 0.5
5、_，分度值 0.01 V，电阻箱准确度等级_0.1_，=。(1) 方法一：半偏法数据记录：测次U/V=0时d/div偏d/2时调偏2分度时对应11.4455002.048.0243.035.021.4455002.048.0243.135.031.4455003.048.0243.035.541.4455002.048.0243.035.251.4455003.048.0243.035.461.4455003.048.0242.935.3误差分析：(a) 系统误差：(b) 由检流计灵敏阈所决定的误差(c) 由于电压U波动所引起的误差(d) 电阻箱的误差(e) 非线性误差及其他误差本实验不要求考
6、虑整理数据表格如下：经计算，=0.063246测次U/Vd/div11.445500248243.0242.035.03.504.740.2785.89721.445500248243.1242.135.03.504.740.2785.89831.445500348243.0242.035.53.554.740.2785.92641.445500248243.0242.035.23.524.740.2785.90851.445500348243.0242.035.43.544.740.2785.92061.445500348242.9241.935.33.534.730.2785.913(2)
7、 方法二：全偏法测次U/V=0时d/div调偏2分度时对应11.4503998.0601999.0241.018.03.测检流分度值测次U/Vd/div左右左右11.4001005.02558.020.019.80.4972.4852.51021.400504.02558.040.038.60.9902.4752.56531.400335.02558.060.056.01.4882.4802.657取第一次测量数据进行误差分析：由于故=0.0694测阻值约为106的未知高阻（1）伏安法测电阻的电路图：（2）数据记录测次U/Vd/div（光标左偏）11.50046.31.14621.40043.
8、21.06931.30040.10.99241.20036.90.91351.10033.90.83961.00030.70.76070.90027.50.68380.80024.40.606由线性拟合，实验总结1、 在图中，设检流计已有一定偏转，如果断开连线，光标将做何运动？当光标正好通过零点时合上检流计短路开关，光标的运动状态有何变化？为什么？答：此时外电路电阻变为无穷大，检流计处于欠阻尼状态，光标将向零点移动并来回振荡。当光标正好通过零点时，若合上检流计短路开关，检流计将处于过阻尼状态，光标将停在零点。2、 试想出一种测检流计内阻Rg的其他方法。答：可用电桥法测检流计电阻，当四个桥臂上的
9、电阻均为已知时，可通过列方程求解出Rg。即：I1*R1+I3*R3=UI2*R2+I4*R4=UI1*R1+Ig*Rg+I4*R4=UI1=Ig+I3I2=Ig+I4联立这五个方程组，就能解出Rg3、 在测定电流分度值的线路图种用了两次分压。如果不用两次分压行不行？试详细说明理由。答：如果没有第二级分压，则检流计通过的电流Ig=Uv/R2，如果R2较小，这个值可能非常大，检流计极易损坏；如果没有第一级分压，则检流计通过的电流，当R1和R2取值较小时，Ig同样有可能较大，也容易损坏检流计。所以，测定电流分度值的线路中两极分压都是必须的。4、 计算时，试分析式中哪一项对影响最大？那些项可以忽略不计？方法二虽不要求测量结果的不确定度，但可与方法一相比较，试找出方法二的优点来。答：对影响最大， 和的影响可以忽略不计。方法二的优点有：（1）不存在检流计的非线性误差；（2）检流计灵敏阈所决定的误差也比方法一小。故综合而言，方法二的误差将比方法一小。
分光计的调节和色散曲线的测定
