大学物理实验分光计实验报告
分光计实验报告
分光计实验报告实验目的:通过使用分光计测量不同物质的光谱,了解光的吸收和发射现象,掌握分光计的基本使用方法。
实验仪器:分光计、光源、样品溶液、试管、计时器、电脑(用于数据处理)。
实验原理:分光计是一种用于测量物质吸收和发射光谱的仪器。
它可以将可见光按照不同波长分解成不同颜色的光线,并通过光电二极管转换成电信号。
根据物质对不同波长光线的吸收能力不同,可以得到物质的光谱特性。
实验步骤:1. 打开分光计电源,等待其正常启动。
2. 将光源对准分光计入口,并通过调节光源的亮度和焦距使光线尽可能聚焦到样品上。
3. 将待测样品溶液放入试管中,并将试管插入样品架上。
4. 调节分光计的光栅,通过观察观察屏幕上的光谱图像确定光谱的起始波长和结束波长。
5. 在光谱图像上选择感兴趣的波长范围,并记录该范围内的吸光度值。
6. 重复步骤5,改变样品的浓度或者溶液的pH值等条件,测量不同条件下的光谱。
7. 关闭分光计电源,清理实验台,并整理实验数据。
实验结果:根据实验数据,绘制出光谱图,并观察吸光度与波长(或浓度、pH值)的关系。
实验结论:根据实验结果分析,得出物质在特定波长的光线下会发生吸收或发射的结论。
通过光谱的测量,可以确定样品的组成和浓度,也可以用于研究物质的分子结构和化学反应等。
实验注意事项:1. 使用分光计时要小心操作,避免损坏仪器。
2. 选择合适的波长范围和光谱分辨率,以获取准确的实验数据。
3. 注意样品的制备和处理,确保溶液的透明度和均匀性。
4. 实验结束后及时清理实验台和返回实验原料。
分光计实验报告
分光计实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 实验原理
1.1.1 分光计的基本原理
1.1.2 分光计的组成部分
1.2 实验仪器
1.3 实验步骤
1.4 数据处理
1.5 实验结论
1. 实验目的
本实验旨在通过使用分光计这一仪器,掌握光的分光技术,并通过实验数据的处理,加深对光的波动性质的理解。
1.1 实验原理
1.1.1 分光计的基本原理
分光计是一种用来测量光的颜色和强度的仪器,其基本原理是利用光的折射、反射和干涉等特性,将光分解成各个波长的光束,从而实现光的分光分析。
1.1.2 分光计的组成部分
分光计主要由光源、准直系统、样品室、光栅、检测器等部分组成。
光源提供光源,准直系统使光线变得平行,样品室放置待测样品,光栅用于分解光,检测器用于检测光的强度。
1.2 实验仪器
在本实验中,主要使用的仪器是分光计和光栅。
分光计用于测量光的波长和强度,光栅是用来分解光束的光学元件。
1.3 实验步骤
1. 将分光计接通电源并校准。
2. 根据实验要求选择合适的光栅。
3. 调节分光计,使得光线准直。
4. 放入待测样品,并记录光的强度和波长数据。
5. 处理实验数据,得出实验结论。
1.4 数据处理
实验数据的处理主要包括整理数据表格、绘制图表、计算平均值和标准差,通过数据分析得出结论。
1.5 实验结论
根据实验结果,得出结论并总结本次实验的主要发现和观察。
分光计实验报告
分光计实验报告
实验名称:分光计实验
实验目的:通过使用分光计,学习如何测量物质的吸收光谱。
实验仪器和材料:分光计、具有吸收性物质样本的水溶液(如食品色素溶液)。
实验原理:分光计是一种测量物质光谱的仪器。
它通过将入射的白光分成不同的波长,并测量物质对不同波长的光的吸收情况,得出物质的吸收光谱。
实验步骤:
1. 打开分光计,让它预热一段时间。
2. 准备一个透光性好的溶液,可以使用食品色素溶液作为样本。
3. 将样本溶液倒入一个透明的容器中,放置在分光计的光路中。
4. 调整分光计的波长选择器,选择一个合适的波长范围。
5. 使分光计显示的示数稳定后,记录下吸收光谱的数据。
6. 将样本替换为另一种溶液,重复步骤4和步骤5。
7. 根据记录的数据,绘制出各个溶液的吸收光谱图。
实验结果:
通过分光计测量,我们可以得到各个溶液在不同波长下的吸收光谱曲线。
根据吸收光
谱的形状和峰值位置,可以推断出样本中的物质种类和浓度。
实验结论:
分光计可以用来测量物质的吸收光谱,根据吸收光谱可以得到物质的种类和浓度。
这对于化学、生物、环境等领域的科研和实验具有重要意义。
通过分光计实验,我学习到了使用分光计的基本操作和原理,并了解了吸收光谱的应用和分析方法。
分光计原理实验报告
一、实验目的1. 理解分光计的原理和结构;2. 掌握分光计的使用方法;3. 通过实验验证光栅衍射现象,并测量光栅常数。
二、实验原理分光计是一种用于精确测量光偏转角度的仪器,它主要由准直管、望远镜、载物台和读数装置组成。
当一束光经过分光计的光学系统时,通过调整各个部件的位置,可以使光线发生衍射、反射或折射,从而实现光路控制。
本实验主要研究光栅衍射现象。
光栅是一种分光元件,当一束平行光垂直照射到光栅上时,光栅会将不同波长的光分开,形成明亮的细窄谱线。
光栅衍射的明纹位置与光波波长、光栅常数和衍射角有关,遵循光栅方程:d sinθ = k λ其中,d为光栅常数,θ为衍射角,k为级数,λ为光波波长。
通过测量第k级明纹的衍射角,可以计算出光波波长。
本实验采用透射光栅,利用分光计测量光栅常数,进而验证光栅方程。
三、实验仪器与设备1. 分光计;2. 透射光栅;3. 钠光灯;4. 白炽灯;5. 读数装置。
四、实验步骤1. 将分光计调整至水平状态,确保准直管、望远镜和载物台处于同一平面;2. 打开钠光灯,调节准直管,使其发出平行光;3. 将透射光栅放置在载物台上,调整望远镜,使其与光栅垂直;4. 通过望远镜观察光栅衍射光谱,记录第k级明纹的衍射角;5. 根据光栅方程,计算光波波长和光栅常数。
五、实验数据及处理1. 测量第k级明纹的衍射角θ1、θ2;2. 计算光栅常数d = (θ2 - θ1) / k;3. 计算光波波长λ = d sinθ1。
六、实验结果与分析1. 通过实验测量,得到光栅常数d和光波波长λ;2. 将实验数据与理论值进行比较,分析误差来源;3. 通过实验验证光栅方程的正确性。
七、实验总结1. 本实验成功验证了光栅衍射现象,并测量了光栅常数;2. 通过实验掌握了分光计的使用方法,提高了光学实验技能;3. 深入理解了分光计的原理和结构,为后续光学实验奠定了基础。
八、注意事项1. 在调整分光计过程中,要确保各个部件处于同一平面;2. 测量衍射角时,要保证望远镜与光栅垂直;3. 实验过程中,注意观察光栅衍射光谱的变化,及时调整望远镜位置;4. 记录实验数据时,要准确无误。
分光计的使用实验报告
分光计的使用实验报告
实验名称:分光计的使用
实验目的:
1. 学习使用分光计进行光谱测量。
2. 掌握分光计的基本操作方法。
3. 研究不同物质的光谱特性。
实验器材:
1. 分光计
2. 光源
3. 物质样本
4. 计算机(可选)
实验步骤:
1. 将分光计放置在水平台上,并接通电源。
2. 打开分光计程序,并将光源接到分光计上。
3. 打开光源,选择适当的波长范围。
4. 将待测物质放置在分光计的测量槽中。
5. 调节分光计的参数,获得稳定的光谱信号。
6. 记录光谱数据,并进行分析。
实验结果:
1. 根据分光计的测量结果,可以得到待测物质的光谱特性。
2. 可以根据光谱数据进一步研究物质的化学组成、结构等信息。
实验注意事项:
1. 在进行测量前,确保分光计和光源的稳定性。
2. 确保物质样本的纯度和完整性。
3. 调节分光计参数时,要注意选取适当的积分时间、波长范围等。
4. 在记录光谱数据时,要保证测量的准确性和重复性。
实验总结:
通过本次实验,我们学习了如何使用分光计进行光谱测量,并掌握了分光计的基本操作方法。
我们还研究了不同物质的光谱特性,并利用光谱数据进行了分析。
实验结果表明,分光计是一种非常有用的实验工具,可以用于研究物质的光谱特性,进一步研究化学组成和结构等信息。
在实验过程中,我们注意了实验的操作步骤和注意事项,确保了测量结果的准确性。
这次实验对我们的实验操作和科研能力有很大的提高。
大物实验报告分光计
大物实验报告分光计大物实验报告:分光计引言:分光计是一种用于测量光的波长和强度的仪器,广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。
本次实验旨在通过使用分光计,学习并掌握其基本原理、使用方法以及相关实验技巧。
一、分光计的基本原理分光计是基于光的衍射原理来测量光的波长的仪器。
当光通过分光计中的光栅或光柱时,会发生衍射现象。
根据衍射的特性,我们可以利用分光计来测量光的波长。
分光计的核心部件是光栅,它由一系列平行的细缝组成,当光通过光栅时,会发生衍射,形成一系列亮暗相间的衍射条纹。
通过测量这些衍射条纹的位置和间距,我们可以计算出光的波长。
二、分光计的使用方法1. 准备工作:在使用分光计之前,我们需要先进行一些准备工作。
首先,确保分光计的光源正常工作,并调整好适当的亮度。
其次,校准分光计的刻度,以确保测量结果的准确性。
2. 测量光的波长:将待测光源放置在分光计的入射口处,调整光栅的位置和角度,使得光通过光栅后形成清晰的衍射条纹。
然后,使用分光计上的刻度盘或调节旋钮,移动探测器,直到观察到最亮的衍射条纹。
记录下探测器的位置,并根据分光计的刻度盘上的刻度,计算出光的波长。
3. 测量光的强度:分光计还可以用于测量光的强度。
通过调节分光计上的光强度调节器,可以改变光的强度,并使用探测器测量不同强度下的光的亮度。
通过比较不同强度下的光的亮度,我们可以得到光的强度与探测器位置的关系,并绘制光强度与位置的曲线。
三、实验技巧与注意事项1. 调整光源的亮度:在进行实验时,保持光源的适当亮度非常重要。
过强的光源可能会导致探测器过度曝光,影响测量结果的准确性。
因此,在进行实验前,应先调整光源的亮度,确保它适合于当前实验的要求。
2. 精确测量衍射条纹的位置:为了得到准确的测量结果,我们需要精确测量衍射条纹的位置。
可以通过调节探测器的位置,使得衍射条纹的亮度最大化。
同时,使用细微调节器可以微调探测器的位置,以获得更准确的测量结果。
3. 注意光的色散效应:在进行光的波长测量时,需要注意光的色散效应。
分光计实验报告
分光计实验报告实验目的:本次实验的主要目的是通过使用分光计测量不同物质的吸光度,了解分光计的工作原理,并学习如何利用分光计测量物质的浓度。
实验原理:分光计是一种用于测量物质吸光度的仪器。
其工作原理是通过将光源发出的光线分成不同波长的光束,通过样品和参比物的比较,来测量样品的透过率。
当物质吸收特定波长的光时,样品的透过率会降低,从而可通过测量透过率的变化来计算物质的吸光度。
实验步骤:1. 准备实验所需的分光计和相关配件。
2. 打开分光计电源,并将分光计预热一段时间,使其达到工作状态。
3. 根据实验要求选择合适波长的光线,将其投射到样品上。
4. 在分光计上调节光强,并通过调整样品槽的位置,使光线能够均匀照射到样品上。
5. 同时,设置一个参比物(如纯水),并将其放入分光计中,作为对比样品。
6. 通过调节分光计的透过率显示器,使参比物的透过率为100%。
7. 将样品依次放入分光计中,并记录下其透过率。
8. 根据吸光度的定义,计算出各个样品的吸光度,并绘制吸光度与浓度的曲线。
9. 根据曲线,可以通过测量吸光度来推断样品的浓度。
实验结果和分析:在本次实验中,我们使用分光计测量了不同浓度的蓝色染料溶液。
通过实验数据的处理,我们得到了染料溶液的吸光度与浓度之间的关系曲线。
根据曲线的斜率,我们可以计算出蓝色染料溶液的浓度。
在实验过程中,我们注意到吸光度与浓度之间呈线性关系。
这是因为在低浓度下,溶液中的分子数量相对较少,吸光度较低;而在高浓度下,溶液中分子数量增加,吸光度相应增大。
因此,浓度越高,吸光度越高。
这种线性关系使得使用分光计来测量物质浓度的方法相对简便可靠。
然而,在实验中我们也遇到了一些挑战。
首先,由于样品和参比物的不同性质,可能会影响到测量的准确性。
因此,在实际应用中,我们需要选择合适的参比物,并进行必要的校正。
其次,溶液的颜色和浓度也可能会对测量结果产生影响,因此我们需要在设计实验时要仔细选择条件。
总结:通过本次实验,我们学习并掌握了分光计的工作原理和使用方法。
大学物理实验分光计实验报告
大学物理实验分光计实验报告大学物理实验分光计实验报告引言分光计是一种广泛应用于物理、化学、生物等领域的仪器,通过将光线分解成不同波长的光谱,可以研究物质的光学性质。
本次实验旨在通过使用分光计,探索光的波长、频率和色散现象,以及分析光的性质和应用。
实验原理分光计是一种基于光的色散原理的仪器。
当光线通过一个三棱镜或光栅时,不同波长的光会因为折射或衍射而分离出来,形成光谱。
分光计利用光谱的特性,通过测量光的波长或频率,来研究物质的光学性质。
实验步骤1. 准备工作:调整分光计的光源和检测器,确保其正常工作。
2. 测量光的波长:使用分光计测量一束白光的波长。
将白光通过三棱镜或光栅,观察到光谱后,调整分光计的刻度,测量光谱中的不同波长的光线。
3. 测量光的频率:利用光的波长和光速的关系,计算出光的频率。
根据光的频率,可以进一步研究光的性质和应用。
4. 研究色散现象:通过调整分光计的刻度,观察到不同波长的光线在光谱中的位置,研究光的色散现象。
5. 分析光的性质和应用:根据实验结果,分析光的性质和应用,如光的折射、反射、衍射等,以及在光学器件和光通信等领域的应用。
实验结果在本次实验中,我们成功地使用分光计测量了光的波长和频率,并观察到了光的色散现象。
通过实验数据的分析,我们得出了以下结论:1. 光的波长和频率之间存在确定的关系,即波长越短,频率越高。
2. 不同波长的光在光谱中的位置不同,呈现出色散现象。
3. 光的波长和频率对于研究物质的光学性质和应用具有重要意义。
讨论与总结本次实验通过使用分光计,成功地进行了光的波长和频率的测量,并观察到了光的色散现象。
通过实验结果的分析,我们进一步理解了光的性质和应用。
然而,由于实验条件的限制,实验结果可能存在一定的误差。
为了提高实验的准确性和可靠性,可以采取以下改进措施:1. 使用更高精度的分光计和检测器,以减小测量误差。
2. 采用多次测量和平均值的方法,提高实验数据的可靠性。
大学物理实验分光计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验分光计实验报告篇一:分光计的调节与使用实验报告分光计的调节与使用实验报告姓名:学号:专业班级:实验时间:一、试验目的1、了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法;2、测量三棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器分光计,三棱镜,准直镜。
三、实验原理1.测折射率原理:当i1=i2时,δ为最小,此时??i1A2?min2??i1??i1?i1A21(?min?A)2设棱镜材料折射率为n,则A??nsinsini1?nsini12i1?n?故sini1?Asin2sin?min?AAsin2由此可知,要求得棱镜材料折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角?min。
四、实验步骤1.调节分光计1)调整望远镜:a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。
b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。
c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。
调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。
2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。
a调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
b接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面Ac和Ab返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。
注意):1、望远镜对平行光聚焦。
2、望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。
3、调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。
4、狭缝宽度1mm左右为宜。
2.测量最小偏向角(1)平行光管狭缝对准前方水银灯。
(2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。
(3)转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。
谱线对准分划板。
?,有(4)记下读数?1和?2转至(2),记下读数?1?和?2 ?min?1?1??1??2??2??2五、实验数据处理原始数据如下:数据处理:α=60?±102ns?2?u仪??mi?s??(?i??i)n?11ou仪=3?按不确定度传递原则1?min1?mincos()sin?sin()cos?nu??u??unn?n2??sin1?min cos()?n?uu?un?sin?n?sin(?min)sin22?1.676;un?(un)??(un)??0.005;un?100?0.3;(un)r?n得:n?n?un?1.676?0.005六、思考题1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态?如何调整?(1)点亮照明小灯,调节目镜与分划板间的距离,看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口(目镜对分划板调焦)。
分光计实验报告
分光计实验报告一、实验目的1.了解分光计的结构、原理和使用方法;2.学习如何使用分光计进行物质的定性和定量分析;3.掌握分光计的基本操作技巧。
二、实验原理分光计是一种用于测量物质吸光度的仪器,其基本原理是通过将可见光或紫外光通过样品溶液后,测量出溶液对特定波长光的吸收量来判断物质的浓度或是进行溶液的定性分析。
三、实验步骤1.首先,打开分光计的电源开关并预热,根据使用说明调节光强度。
2.取一定量的样品溶液,在实验室专用量筒中加入,并用去离子水将其稀释到标线处。
3.调节分光计的波长选择器至目标波长,并使用调节旋钮调节光强。
4.将标准溶液放入分光光管,用盖片盖好,然后放入分光计,用针管吸一些去离子水置于同一波长处,作为空白对照。
5.按下“读数”按钮,记录示数。
6.重复步骤4和5,至少测量3次。
7.将样品溶液放入分光光管,执行步骤4-68.计算样品的吸光度。
四、实验结果与分析使用分光计进行测量后,得到了一系列的吸光度数据。
根据这些数据,可以计算出样品的浓度。
根据实验目的,还可以利用分光计判断物质的性质,并进行定性分析。
五、实验中的注意事项1.操作前确保分光计已预热,避免将样品溶液直接放入分光计进行测量。
2.操作时要小心,避免将样品溶液洒在分光计上,以免损坏仪器。
3.每次测量前要进行空白对照,以消除背景吸光度的影响。
4.为了得到准确的结果,每个样品测量至少进行3次,并计算平均值。
六、实验总结通过本次实验,我学习了分光计的基本原理和使用方法,并掌握了分光计的基本操作技巧。
通过实际操作,我加深了对分光计的理解,并学会了如何利用分光计进行物质的定性和定量分析。
这对于我的实验操作能力和科学研究能力的进一步提高具有积极的作用。
综上所述,分光计是一种非常实用的仪器,广泛应用于化学、生物学等领域。
通过本次实验,我不仅对分光计的原理和使用有了更深入的了解,而且通过操作实践也提高了我的实验技能。
通过实验过程中遇到的问题,我也学会了如何正确处理和解决相关的实验操作问题。
分光计的使用实验报告
分光计的使用实验报告实验目的:1. 通过分光计测量光线的折射率,了解光在不同介质中传播时的特性;2. 掌握分光计的使用方法,熟悉光的分光、聚焦和测量原理。
实验器材:1. 分光计2. 平行光源3. 几种不同介质4. 实验报告册实验原理:1. 分光:分光计的主要原理是利用棱镜将进射光按波长分成不同的色光,在分光计中可以调节棱镜的位置来调节分光的程度。
2. 聚焦:在分光计中,我们可以通过调节物镜的位置来调节光的聚焦效果,使光能准确射入目标介质。
3. 测量:通过测量光经过不同介质折射的角度,可以计算出介质的折射率。
实验步骤:1. 将平行光源放置在分光计的光源位置,并打开光源,调节光源的位置和亮度,使光线尽可能平行。
2. 调节分光计的棱镜位置,使光线被分成不同的色光。
3. 在分光计底座上放置一个介质样品,并调节物镜的位置,使光可以通过介质,并尽可能聚焦在样品上。
4. 观察从介质中透射出来的光线,调节前方的光源位置和亮度,使观察到的光线是亮而不耀眼的。
5. 使用分光计上的刻度盘(或移动顶针)测量经过样品后光线的折射角度。
6. 重复步骤3-5,分别使用不同介质并记录测量结果。
7. 根据测量结果计算各个介质的折射率。
实验结果:通过测量得到的光经过不同介质折射的角度,我们可以计算出各个介质的折射率,比如水、玻璃等。
实验讨论:1. 实验中可能存在的误差主要来自于观察和测量的误差,需要尽可能提高观察的准确性和测量的精确性,比如使用放大镜观察细微的角度变化。
2. 实验中还可以试着测量光线经过不同厚度的同一种介质时的折射角度变化,探究光线的折射与介质厚度的关系。
实验结论:通过本实验,我们掌握了分光计的基本使用方法,了解了光在不同介质中传播的特性,并计算出了不同介质的折射率。
这对于理解光的传播和折射现象有重要的意义。
分光计实验报告现象
一、实验目的本次实验旨在通过使用分光计对光栅进行测量,得出准确的光栅常数,并能够掌握使用分光计及其相关测量技术。
通过观察光栅的衍射光谱,掌握用分光计和透射光栅测光波波长的方法。
二、实验原理1. 光栅原理:光栅是一种分光元件,它可以将不同波长的光分开并形成明亮细窄的谱线。
光栅分透射光栅和反射光栅两类,本实验采用透射光栅。
2. 光栅方程:当一束平行光垂直地投射到光栅平面上时,透过每一狭缝的光都会发生单缝衍射,同时透过所有狭缝的光又会彼此产生干涉。
光栅衍射光谱的强度由单缝衍射和缝间干涉两因素共同决定。
3. 衍射角:凡衍射角满足以下条件的衍射光在该衍射角方向上将会得到加强而产生明条纹,其它方向的光将全部或部分抵消。
4. 光波波长:当测出第k级明纹的衍射角,光栅常数d已知,就可用光栅方程计算出待测光波波长。
三、实验仪器1. 分光计2. 透射光栅3. 钠光灯4. 白炽灯四、实验内容与步骤1. 调节分光计(1)调整望远镜:使望远镜聚焦于无穷远,观察望远镜中的分划板刻度线清晰。
(2)调整平行光管:使平行光管发出平行光,观察望远镜中的分划板刻度线。
(3)调整望远镜光轴垂直主轴:使望远镜光轴与平行光管光轴垂直。
2. 测量光栅常数(1)将透射光栅固定在载物台上。
(2)调整望远镜光轴与光栅平面垂直。
(3)观察光栅衍射光谱,记录第k级明纹的衍射角。
(4)根据光栅方程计算光栅常数。
3. 测量光波波长(1)调整钠光灯,使其发出单色光。
(2)调整望远镜光轴与光栅平面垂直。
(3)观察光栅衍射光谱,记录第k级明纹的衍射角。
(4)根据光栅方程和已知的光栅常数计算光波波长。
五、实验现象与分析1. 光栅常数测量实验中,我们通过调节望远镜光轴与光栅平面垂直,观察光栅衍射光谱,记录第k级明纹的衍射角。
根据光栅方程计算得到光栅常数。
实验结果显示,光栅常数与理论值相符,说明实验方法正确。
2. 光波波长测量实验中,我们通过调整钠光灯,使其发出单色光,观察光栅衍射光谱,记录第k级明纹的衍射角。
大学物理实验报告 分光计
大学物理实验报告分光计
《大学物理实验报告:分光计》
摘要:
本实验使用分光计测量了氢原子的光谱线,通过分析光谱线的位置和强度,验证了氢原子的能级结构。
实验结果表明,分光计是一种有效的工具,可以用于研究原子的能级和光谱特性。
引言:
分光计是一种用于测量光谱线位置和强度的仪器,它在物理学和化学领域有着广泛的应用。
通过分光计可以研究原子和分子的能级结构,从而揭示物质的性质和行为。
本实验将使用分光计来测量氢原子的光谱线,验证氢原子的能级结构。
实验方法:
1. 准备工作:将分光计调整到适当的位置,确保仪器的准确性和稳定性。
2. 校准:使用已知波长的光源对分光计进行校准,确保测量结果的准确性。
3. 测量:使用氢原子的光源对分光计进行测量,记录光谱线的位置和强度。
4. 分析:根据测量结果,分析氢原子的能级结构,验证理论模型。
实验结果:
通过测量氢原子的光谱线,我们得到了一系列波长和强度的数据。
通过分析这些数据,我们发现了氢原子的能级结构,验证了理论模型的正确性。
实验结果与理论预期相符,表明分光计是一种有效的工具,可以用于研究原子的能级和光谱特性。
结论:
本实验使用分光计测量了氢原子的光谱线,通过分析光谱线的位置和强度,验证了氢原子的能级结构。
实验结果表明,分光计是一种有效的工具,可以用于研究原子的能级和光谱特性。
这对于理解物质的性质和行为具有重要意义,也为进一步研究提供了重要的实验基础。
大学物理实验分光计实验报告
大学物理实验分光计实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节和使用方法。
2、测量三棱镜的顶角。
3、测量三棱镜对不同波长光的折射率。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、刻度盘和游标盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标,平行光管用于产生平行光,载物台用于放置待测物体,刻度盘和游标盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于自准直法和反射法。
自准直法是通过调整望远镜,使目镜中看到的十字叉丝与反射回来的像重合,从而确定光线的方向。
反射法是利用反射定律,通过测量反射光线的角度来计算相关物理量。
2、测量三棱镜顶角测量三棱镜顶角的方法有多种,本实验采用自准直法。
将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个光学面与平行光管的光轴垂直,通过望远镜观察三棱镜的两个光学面反射回来的十字叉丝像,分别记录游标盘的读数,两次读数之差即为三棱镜顶角的两倍。
3、测量三棱镜的折射率根据折射定律,当一束光从一种介质入射到另一种介质时,入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
对于三棱镜,通过测量入射光和出射光的角度,可以计算出三棱镜对不同波长光的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、汞光灯等。
四、实验步骤1、分光计的调节(1)调节望远镜聚焦于无穷远打开钠光灯,照亮目镜中的十字叉丝。
将目镜调焦手轮旋出,使十字叉丝清晰。
然后将平面反射镜放置在载物台上,使反射镜的一个面与望远镜大致垂直。
通过望远镜观察反射镜,调节望远镜的俯仰调节螺钉,使反射回来的十字叉丝像清晰,并与目镜中的十字叉丝重合。
(2)调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直将反射镜旋转 180°,观察反射回来的十字叉丝像与目镜中的十字叉丝是否重合。
如果不重合,调节望远镜的俯仰调节螺钉和载物台的调节螺钉,使反射回来的十字叉丝像与目镜中的十字叉丝重合。
(3)调节平行光管产生平行光将狭缝宽度调至适当大小,然后调节平行光管的俯仰调节螺钉和聚焦调节螺钉,使通过狭缝的光成为清晰的平行光。
大学物理实验——分光计的调整和使用
分光计实验实验报告
分光计实验实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节和使用方法。
2、测量三棱镜的顶角,掌握测量顶角的方法。
3、测量三棱镜对不同波长光的折射率,掌握用最小偏向角法测量折射率的原理和方法。
二、实验仪器分光计、平面反射镜、三棱镜、钠光灯。
三、实验原理1、分光计的结构和调节原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、刻度盘和游标盘组成。
调节分光计的目的是使望远镜聚焦于无穷远,望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直,平行光管发出平行光,且平行光管的光轴与望远镜的光轴平行。
2、测量三棱镜顶角测量三棱镜顶角的方法有自准直法和反射法。
自准直法是利用望远镜自身产生平行光,经三棱镜两个光学面反射后,再次进入望远镜,当望远镜分划板上的十字叉丝与反射像重合时,读出角度,从而计算出顶角。
反射法是利用平行光管发出的平行光照射三棱镜,分别测量三棱镜两个光学面反射光的角度,通过计算得到顶角。
3、测量三棱镜折射率当光线以一定的入射角入射到三棱镜的一个光学面时,会发生折射和反射。
当入射角达到某一特定值时,折射光线的偏向角达到最小值,称为最小偏向角。
通过测量最小偏向角和已知的入射光波长,可以计算出三棱镜对该波长光的折射率。
四、实验内容及步骤1、分光计的调节(1)调节望远镜聚焦于无穷远打开钠光灯,照亮平行光管的狭缝。
将平面反射镜放在载物台上,使反射镜的一个面与载物台的某一条刻线平行。
通过目镜观察望远镜,调节目镜使分划板清晰。
然后转动望远镜,找到由平面镜反射回来的光斑。
调节望远镜的俯仰螺丝,使光斑与分划板上的十字叉丝重合。
此时望远镜已聚焦于无穷远。
(2)调节望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直将平面镜旋转 90°,使平面镜的另一个面与载物台的刻线平行。
再次通过望远镜观察反射光斑,调节望远镜的俯仰螺丝和载物台的调节螺丝,使光斑与十字叉丝重合。
重复上述步骤,直至平面镜在任意位置时,反射光斑都能与十字叉丝重合,此时望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直。
分光计的实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除分光计的实验报告篇一:物理实验报告分光计实验用分光计测定三棱镜的顶角和折射率在介质中,不同波长的光有着不同的传播速度v,不同波长的光在真空中传播速度相同都为c。
c与v的比值称为该介质对这一波长的光的折射率,用n表示,即:n?c。
同一介质对不同波长v的光折射率是不同的。
因此,给出某一介质的折射率时必须指出是对某一波长而言的。
一般所讲的介质的折射率通常是指该介质对钠黄光的折射率,即对波长为589.3nm的折射率。
本实验测量的是玻璃对汞的绿谱线的折射率,即对波长为546.07nm的光的折射率。
1、实验目的(1)进一步学习分光计的正确使用(2)学会用最小偏向角法测三棱镜的折射率。
2.实验仪器分光计,平面反射镜,三棱镜,汞灯及其电源。
3.实验原理介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。
这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。
如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。
当平行的单色光,入射到三棱镜的Ab面,经折射后由另一面Ac射出,如图6-13所示。
入射光线LD和Ab面法线的夹角i称为入射角,出射光eR和Ac面法线的夹角i’称为出射角,入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。
可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角i0等于出射角i0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin图6-13光线偏向角示意图。
由图6-13可知:δ=(i-r)+(i’-r’)(6-2)A=r+r’(6-3)可得:δ=(i+i’)-A(6-4)三棱镜顶角A是固定的,δ随i和i’而变化,此外出射角i’也随入射角i而变化,所以偏向角δ仅是i的函数.在实验中可观察到,当i变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角.令d??0,由式(6-4)得didi??1(6-5)di再利用式(6-3)和折射定律i?nsi(6-6)sini?nsi,sin得到dididrdrncosrcosi(?1)?didrdrdicosincosr22??cosr?n2sin2rcosr?nsi?(1?n2)tg2r?(1?n)tgr22?csc2r?n2tg2rcscr?ntgr222??(6-7)2222由式(6-5)可得:?(1?n)tgr??(1?n)tgrtgr?tgr因为r和r’都小于90°,所以有r=r’代入式(5)可得i=i。
大学物理实验分光计实验报告(word文档良心出品)
分光计法测光栅常数3.7 分光计的调节及光栅常数的测定分光计又称光学测角仪,是一种分光测角光学实验仪器。
它常用来测量折射率、色散率、光波波长、光栅常数和观测光谱等。
分光计是一种具有代表性的基本光学仪器,学好分光计的调整和使用,可为今后使用其他精密光学仪器打下良好基础。
3.7.1 分光计的调节【实验目的】了解分光计的结构和基本原理,学习调整和使用方法。
【分光计的结构和原理】分光计主要由五个部分构成:底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。
不同型号分光计的光学原理基本相同。
JJY 型分光计如图3-7-1所示。
图3-7-1 JJY 型分光计12357648916101218(back)1711 1514131920 2122231.狭缝装置2.狭缝装置锁紧螺钉3.平行光管4.元件夹5.望远镜6.目镜锁紧螺钉7.阿贝式自准直目镜8.狭缝宽度调节旋钮9.平行光管光轴高低调节螺钉10.平行光管光轴水平调节螺钉11.游标盘止动螺钉12.游标盘微调螺钉13.载物台调平螺钉(3只)14.度盘15.游标盘16.度盘止动螺钉17.底座18.望远镜止动螺钉19.载物台止动螺钉20.望远镜微调螺钉21.望远镜光轴水平调节螺钉22.望远镜光轴高低调节螺钉23.目镜视度调节手轮1.底座分光计底座(17)中心固定有一中心轴,望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上,可绕中心轴旋转。
2.平行光管平行光管安装在固定立柱上,它的作用是产生平行光。
平行光管由狭缝和透镜组成,如图3-7-2。
狭缝宽度可调(范围0.02~2mm),透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。
当狭缝位于透镜焦平面上时,由狭缝经过透镜出射的光为平行光。
图3-7-2 平行光管3.自准直望远镜阿贝式自准直望远镜安装在支臂上,支臂与转座固定在一起并套装在度盘上。
它用来观察和确定光线行进方向。
自准直望远镜由物镜、目镜、分划板等组成(如图3-7-3),三者间距可调。
其中,分划板上刻有“”形叉丝;分划板下方与一块45º全反射小棱镜的直角面相贴,直角面上涂有不透明薄膜,薄膜上划有一个“十”形透光的窗口,当小电珠光从管侧经另一直角面入射到棱镜上,即照亮“十”字窗口。
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竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验分光计实验报告篇一:分光计的调节与使用实验报告分光计的调节与使用实验报告姓名:学号:专业班级:实验时间:一、试验目的1、了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法;2、测量三棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器分光计,三棱镜,准直镜。
三、实验原理1.测折射率原理:当i1=i2时,δ为最小,此时??i1A2?min2??i1??i1?i1A21(?min?A)2设棱镜材料折射率为n,则A??nsinsini1?nsini12i1?n?故sini1?Asin2sin?min?AAsin2由此可知,要求得棱镜材料折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角?min。
四、实验步骤1.调节分光计1)调整望远镜:a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。
b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。
c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。
调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。
2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。
a调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
b接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面Ac和Ab返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。
注意):1、望远镜对平行光聚焦。
2、望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。
3、调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。
4、狭缝宽度1mm左右为宜。
2.测量最小偏向角(1)平行光管狭缝对准前方水银灯。
(2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。
(3)转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。
谱线对准分划板。
?,有(4)记下读数?1和?2转至(2),记下读数?1?和?2 ?min?1?1??1??2??2??2五、实验数据处理原始数据如下:数据处理:α=60?±102ns?2?u仪??mi?s??(?i??i)n?11ou仪=3?按不确定度传递原则1?min1?mincos()sin?sin()cos?nu??u??unn?n2??sin1?min cos()?n?uu?un?sin?n?sin(?min)sin22?1.676;un?(un)??(un)??0.005;un?100?0.3;(un)r?n得:n?n?un?1.676?0.005六、思考题1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态?如何调整?(1)点亮照明小灯,调节目镜与分划板间的距离,看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口(目镜对分划板调焦)。
(2)将双面镜放在载物台上如图所示,使双面镜的两反射面与望远镜大致垂直。
轻缓地转动载物台,从侧面观察,判断从双面镜正、反两面反射的亮十字光线能否进入望远镜内。
(3)从望远镜的目镜中观察到亮十字像,前后移动目镜对望远镜调焦,使亮十字像成清晰像。
再调准线与目镜间距离,使目镜中既能看清准线,又能看清亮十字像。
注意准线与亮十字像之间有无视差,如有视差,则需反复调节,予以消除。
篇二:大学物理实验报告答案大全(实验数据)大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1)利用伏安法测电阻。
(2)验证欧姆定律。
(3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。
实验方法原理根据欧姆定律,R??,如测得u和I则可计算出R。
值得注意的是,本实验待测电阻有两只,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA 电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只,DF1730sb3A稳压源1台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。
分压电路是必须要使用的,并作具体提示。
(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录u值和I值。
对每一个电阻测量3次。
(2)计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据处理;(1)由u?umax??1.5%,得到u1??0.15V,u2??0.075V(2)由I?Imax??1.5%,得到I1??0.075mA,I2??0.75mA;??u2??I2)??(,求得uR1?9??101??,uR2??1?;(3)再由uR?VI(4)结果表示R1?(2.92??0.09)??103??,R2??(44??1)??光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。
(2)学会分光计的调节和使用方法。
(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:=dsinψk=±kλ(a+b)sinψk如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k=0、ψ=0处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。
在中央明条纹两侧对称地分布着k=1,2,3,…级光谱,各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。
如果已知光栅常数,用分光计测出k级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。
实验步骤(1)调整分光计的工作状态,使其满足测量条件。
(2)利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。
①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时,应测出+k级和-k级光谱线的位置,两位置的差值之半即为实验时k取1。
②为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时,刻度盘上的两个游标都要读数,然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。
③为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。
④测量时,可将望远镜置最右端,从-l级到+1级依次测量,以免漏测数据。
数据处理(1)与公认值比较λ0为公认值。
(2)计算出紫色谱线波长的不确定度差?0其中u(λ)=(a??b)|cos?|u(?)1cos15.092=0.467nm;u=2×u(λ)=0.9nm1.最后结果为:λ=(433.9±0.9)nm当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到1mm内有500条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并请说明理由。
答:由(a+b)sinφ=kλ∵φ最大为90o2.-6得k={(a+b)/λ}sinφ所以sinφ=1-9又∵a+b=1/500mm=2*10m,-6-9最多只能看到三级光谱。
∴k=2*10/589.0*10=3.4当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么?答:狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开。
狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量。
3.为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答:采用左右游标读数是为了消除偏心差,安装时左右应差180o。
λ=589.0nm=589.0*10m光电效应实验目的(1)观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。
(2)练习电路的连接方法及仪器的使用;学习用图像总结物理律。
实验方法原理(1)光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。
在没达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。
22(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r)反比即光电管得到的光子数与r成反比,因此打出的电子22-2数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即I ∝r。
(3)若给光电管接反向电压u反,在eu反到阳极而形成光电流,当继续增大电压u反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时u反=us,此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压us。
实验步骤(1)按讲义中的电路原理图连接好实物电路图;(2)测光电管的伏安特性曲线:①先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程),②将电压从0开始按要求依次加大做好记录;(3)测照度与光电流的关系:①先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程);②逐渐远离光源按要求做好记录;实验步骤(4)测光电管的截止电压:①将双向开关换向;②使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光电流I0,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值us;③使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。
数据处理(1)伏安特性曲线照度与光电伏安特性曲线流曲线(3)零电压下的光电流及截止电压与照度的关系?电压与照度无关,实验结果与理论相符。
答:临界截止1122。