测棱镜顶角实验报告

测棱镜顶角实验报告
一、实验目的
1、掌握用自准直法和反射法测量三棱镜顶角的方法。

2、了解分光计的结构和使用方法。

3、加深对光的反射和折射定律的理解。

二、实验仪器
分光计、三棱镜、钠光灯。

三、实验原理
1、自准直法
利用望远镜自身产生平行光，使之垂直入射于三棱镜的一个光学面，反射光又返回望远镜，若望远镜光轴与反射光平行，此时望远镜的方
位角即为顶角的一半。

2、反射法
让一束平行光照射在三棱镜的两个光学面上，分别测出两束反射光的方位角，其差值的一半即为顶角。

四、实验内容与步骤
1、分光计的调整
调节望远镜聚焦于无穷远。

通过目镜观察分划板，调整目镜调焦手轮，使分划板清晰。

然后将平面反射镜置于载物台上，使反射镜与望
远镜光轴大致垂直。

通过望远镜观察反射镜，找到反射像。

调节望远
镜俯仰螺丝和载物台水平调节螺丝，使反射像位于分划板上十字叉丝
的交点。

此时望远镜已聚焦于无穷远。

调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。

将平面反射镜在载物台上旋转 180°，观察反射像是否仍在十字叉丝交点。

若不在，调节望远镜俯
仰螺丝，使反射像回到交点。

反复调节，直至平面反射镜在任意位置，反射像均能与十字叉丝交点重合。

调节平行光管产生平行光。

将已调好的望远镜对准平行光管，调节平行光管狭缝宽度，使其适中。

然后调节平行光管的俯仰螺丝和聚焦
螺丝，使通过狭缝的光形成清晰的像位于分划板上。

调节平行光管光轴与分光计中心轴垂直。

将望远镜对准平行光管，观察狭缝像是否与十字叉丝竖线重合。

若不重合，调节平行光管俯仰
螺丝，使其重合。

2、自准直法测量三棱镜顶角
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光轴垂直。

点亮钠光灯，通过望远镜观察三棱镜的一个光学面，找到反射像。

调节载物台，使反射像位于分划板上十字叉丝的交点。

此时望远
镜的方位角即为顶角的一半，记为。

旋转载物台 180°，再次找到反射像，记录此时望远镜的方位角。

则顶角。

3、反射法测量三棱镜顶角
将三棱镜放置在载物台上，使平行光管的光束照射在三棱镜的两个光学面上。

通过望远镜观察其中一个光学面的反射光，找到反射像，记录此时望远镜的方位角。

再观察另一个光学面的反射光，找到反射像，记录此时望远镜的方位角。

则顶角。

五、实验数据记录与处理
1、自准直法测量数据
｜测量次数| ｜｜｜
｜｜｜｜｜
｜1| ｜｜｜
｜2| ｜｜｜
｜3| ｜｜｜
顶角平均值。

2、反射法测量数据
｜测量次数| ｜｜｜
｜｜｜｜｜
｜1| ｜｜｜
｜2| ｜｜｜
｜3| ｜｜｜
顶角平均值。

3、误差分析
分光计调整不准确会引入误差。

读数时的视觉误差。

三棱镜的光学面不平整导致的误差。

六、注意事项
1、分光计是精密仪器，使用时要轻拿轻放，避免碰撞。

2、调节螺丝时要缓慢，避免过度调节导致仪器损坏。

3、测量过程中要保持仪器稳定，避免震动。

4、钠光灯使用一段时间后会发热，注意不要触摸。

七、实验总结
通过本次实验，我们掌握了用自准直法和反射法测量三棱镜顶角的方法，熟悉了分光计的结构和使用，同时也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。

在实验过程中，我们遇到了一些问题，如分光计
的调整较为困难，需要耐心和细心。

通过不断地尝试和调整，最终成功完成了实验。

在今后的实验中，我们将更加注重实验细节，提高实验的准确性和可靠性。

这次实验让我们深刻理解了光的反射和折射定律，也为进一步学习光学知识打下了坚实的基础。