实验报告-光学测角仪的调整与使用
实验讲义:分光计的调节与使用(物理专业)
分光计的调节和使用分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪,精确度可达到1 ,光学中的许多基本量如波长,折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角,因而利用它可测量波长、折射率,此外还能精确的测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器(棱镜光谱仪、仪栅光谱仪、分光光度计、单色仪等)的基本结构也是以它为基础的,所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列的精细的调整才能得到准确的结果,它的调整技术是光学实验中的基本技术之一,必须正确掌握。
分光计装置精密,结构复杂,调节难度也较大,对初学者来说有一定的困难,请同学们认真做好预习,注意了解其基本结构和测量光路,严格按调节要求和步骤耐心调节,就会掌握分光计的使用方法。
【实验目的】1.了解分光计的结构及各组成部分的作用,掌握调整分光计的要求和方法;2.掌握利用分光计测量三棱镜顶角的方法,观察三棱镜对汞灯的色散现象;3.测量三棱镜对单色光的折射现象。
【实验原理】1.分光计图(一) 分光计结构示意图望远镜:8.望远镜9.紧固螺钉 10.分划板 11.目镜(带调焦手轮) 12.望远镜倾斜度调节螺钉 13.望远镜光轴水平调节螺钉14.支臂 15.游标圆盘微调螺钉 17.制动架 18.望远镜制动螺钉载物台:5.载物台 6.载物台调平螺钉(3只) 7.载物台紧固螺钉反射镜物镜 全反射棱镜分化板 目镜 筒B筒A 目镜视场 准线十字透光窗图(二) 望远镜结构 圆刻度盘: 16. 读数刻度盘制动螺钉 21读数刻度盘22.游标盘 24.游标盘微调螺钉 25.游标盘制动螺钉 平行光管: 1.狭缝 2.紧固螺钉 3.平行光管 26. 平行光管光轴水平调节螺钉 27. 平行光管倾斜度调节螺钉 28.狭缝宽度调节手轮其它:4.制动架 19.底座 20.转座 23.立柱 (1)结构分光计的型号很多,结构基本相同,主要都是由4个部分组成:自准直望远镜、平行光管、载物小平台和读数装置。
分光计的调节
实验十分光计的调节与应用分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪,使用分光计时必须经过一系列的精细的调整才能得到准确的结果,它的调整技术是光学实验中的基本技术之一,必须正确掌握。
本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的偏向角。
【实验目的】1.学习分光计的调节与使用;2.学会分光计常见的几种应用。
【实验仪器】分光计、钨光灯、三棱镜等。
【实验原理】一、分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图10-1所示。
图10-1分光计外形图1 —狭缝装置 2—狭缝装置锁紧螺钉 3—平行光管 4—制动架(二) 5—载物台 6—载物台调节螺钉(3只)7—载物台锁紧螺钉 8—望远镜 9—目镜锁紧螺钉 10—阿贝式自准直目镜 11—目镜调节手轮12—望远镜仰角调节螺钉 13—望远镜水平调节螺钉 14—望远镜微调螺钉 15—转座与刻度盘止动螺钉16—望远镜止动螺钉 17—制动架(一) 18—底座 9—转座 20—刻度盘 21—游标盘 22—游标盘微调螺钉23—游标盘止动螺钉 24—平行光管水平调节螺钉 25—平行光管仰角调节螺钉 26—狭缝宽度调节手轮1.底座——中心有一竖轴,望远镜和读数圆盘可绕该轴转动,该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
2.平行光管——是产生平行光的装置,管的一端装一会聚透镜,另一端是带有狭缝的圆筒,狭缝宽度可以根据需要调节。
3.望远镜——观测用,由目镜系统和物镜组成,为了调节和测量,物镜和目镜之间还装有分划板,它们分别置于内管、外管和中管内,三个管彼此可以相互移动,也可以用螺钉固定。
参看图10-2,在中管的分划板下方紧贴一块45°全反射小棱镜,棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色,仅留一个绿色的小十字窗口。
光线从小棱镜的另一直角边入射,从45°反射面反射到分划板上,透光部分便形成一个在分划板上的明亮的十字窗。
4.载物台——放平面镜、棱镜等光学元件用。
实验报告-光栅特性的研究
实验报告姓名:班级:学号:实验成绩:同组姓名:实验日期:2008-9-16 指导老师:助教28 批阅日期:光栅特性的研究【实验目的】1.进一步熟悉光学测角仪的调整和使用2. 测量光栅的特性参数。
3. 掌握RC、RL串联电路的幅频特性和相频特性的测量方法。
4. 从测定钠灯和汞灯光谱在可见光范围内几条谱线的波长过程中,观测和研究光栅的衍射现象。
【实验原理】1. 光栅衍射有大量等宽间隔的平行狭缝构成的光学元件成为光栅.设光栅的总缝数为N,缝宽为a,缝间不透光部分为b,则缝距d = a + b,称为光栅常数.按夫琅和费光栅衍射理论,当一束平行光垂直入射到光栅平面上时,通过不同的缝,光要发生干涉,但同时,每条缝又都要发生衍射,且N条缝的N套衍射条纹通过透镜后将完全重合.如图1所示,当衍射角θ满足光栅方程dsinθ = kλ(k = 0、±1、± 2、…)时,任两缝所发出的两束光都干涉相长,形成细而亮的主极大明条纹.2.光栅光谱单色光经过光栅衍射后形成各级主极大的细亮线称为这种单色光的光栅衍射谱.如果用复色光照射,由光栅方程可知不同波长的同一级谱线(零级除外)的角位置是不同的,并按波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列,每一干涉级次都有这样的一组谱线.在较高级次时,各级谱线可能相互重叠.光栅衍射产生的这种按波长排列的谱线称为光栅光谱.评定光栅好坏的标志是角色散率和光栅的分辨本领.若入射光束不是垂直入射至光栅平面(图2),则光栅的衍射光谱的分布规律将有所变化.理论指出:当入射角为i时,光栅方程变为【实验数据记录、实验结果计算】1、白色条纹角度:25720’7721’2、绿光绿光的测量数据编号-1 +1 -2 +21266’247’27625’’1’-9’195’-19’286’’26’’29’-’’-19’9’-’’-19’3.33 3.32 3.34 3.33 2、蓝光蓝光的测量数据编号-1 +1 -2 +21264’249’27228’’1’-7’158’-15’284’’27’’27’-’’-15’7’-’’-15’434.7 434.7 434.2 433.33、紫光编号-1 +1 -2 +231264’25027119’’1’-7’13’-14’284’’20’’26’-’’-14’6’-’’-14’401.0 406.8 402.3 403.3 4、黄光1黄光1的测量数据编号-1 +1 -2 +21267’24725’277’’1’-9’’-20’287’’’’29’-9’’-20’9’-’’-20’573.5 574.4 574.0 574.0 4、黄光2黄光2的测量数据编号-1 +1 -2 +21267’247’277’’1’-10’-20’287’’’’29’-10’’-20’10’-’’-20’578.2 579.2 576.2 576.7 4、Na黄光1Na黄光1的测量数据编号-3 +31289’225’1’-31’2’’231’-’31’-31’585.7 585.755、Na黄光2Na黄光2的测量数据编号-3 +31289’225’1’-31’2’’231’-’31’-31’586.6 586.8【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】1、本次实验的主要内容有两部分,一是光学测角仪的调整,另一个部分是对光栅的测量,由于上个学期我曾经做过光学测角仪调整的实验,所以我很快就完成了仪器的调整,与上个学期三棱镜的观测结果比较,光栅的光谱更为清晰,且容易辨认,三棱镜的光谱比较难找,很容易观测到彩虹。
实验八光学测角仪的调整与使用
光的反射定律和折射定律定量描述了光线在传播过程中发生偏折时角度间的相互关 系.同时,光在传播过程中的衍射、散射等物理现象也都与角度有关.一些光学量如折射 率、光波波长、衍射极大和极小位置等都可通过直接测量角度去确定.故在光学技术中, 精确测量光线偏折的角度,具有十分重要的意义.
(3)用自准法调整望远镜 (a)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). (b)将双面镜放在载物台上(图 4),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. (c)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. 此时分划板平面、目镜焦平面、物镜焦平面重合在一起,望远镜已聚焦于无穷远(即 平行光经物镜聚焦于分划板平面上),能接受平行光了.
(d)双面镜镜面平行于光学测角仪中心轴: 望远镜光轴及双面镜法线均垂直于光学测角仪中心
轴时,前后两次十字像均与底板上叉丝“╪”重合
(图示位置).
图 5 光学测角仪调整示意图
(4)调整望远镜光轴与光学测角仪中心轴相垂直 平行光管和望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向,为了测准角度,必须分别使
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它们的光轴与刻度盘平行.刻度盘在制造时已垂直于光学测角仪中心轴,因此当望远镜与 光学测角仪中心轴垂直时,就达到了与刻度盘平行的要求.
仔细阅读附录,对照光学测角仪的结构图和实物.熟
悉调整螺钉的位置及其作用.
(2)目测粗调
实验22分光计调节与棱镜顶角测定实验报告
实验22分光计调节与棱镜顶角测定实验报告实验22 分光计调节与棱镜顶角测定实验报告书写纲要一实验目的二实验原理与方法(一)分光计调节1 实验原理分光计的结构与调节要求。
2 分光计调节步骤(1)望远镜调节步骤(2)平行光管调节步骤(二)反射法测定棱镜顶角(1)实验原理(2)实验方法(3)实验步骤三实验数据与处理1)以规范的表格罗列实验数据并进行数据的检查结果说明。
2)逐个列出直接测量物理量的平均值、标准偏差的处理结果以及测量该物理量存在的极限误差并把相关实验数据代入公式计算该物理量的不确定度。
(不必计算相对不确定度。
)3)写出计算间接测量物理量的计算公式、数据及计算结果。
4)写出计算间接测量物理量的不确定度计算公式、数据及计算结果。
四实验结果实验结果必须叙述清楚,表达规范。
五讨论可以提出实验改进的设想、建议,也可以对实验进行具体分析,可以说体会等等。
第二篇:《分光计的调节和三棱镜顶角的测定》实验报告2100字《分光计的调节和三棱镜顶角的测定》实验报告一实验预习(20 分)学生进入实验室前应预习实验,并书写实验预习报告。
预习报告应包括:①实验目的,②实验原理,③实验仪器,④实验步骤⑤实验数据记录表等五部分。
以各项表述是否清楚、完整,版面是否整洁分三段给分。
好较好合格 2018 分 1715 分 1412 分预习报告不合格者,不允许进行实验。
该实验应重新预约,待实验室安排时间后进行实验(实。
验前还应预习实验)二实验操作过程(20 分)学生在教师的指导下进行实验。
操作过程分三步,第一步分光计调节,包括①目测粗调,②望远镜调焦到无穷远,适合观察平行光,③调节望远镜的光轴和仪器转轴垂直。
④调节平行光管发出的平行光与望远镜共轴。
⑤调节衍射光栅,使光栅与转轴平行,且光栅平面垂直于平行光管等五部分;第二步实验数据记录;第三步实验仪器整理。
以各项是否能够按照实验要求独立、正确完成,数据记录是否准确、正确分三段给分。
测角仪的使用方法
测角仪的使用方法测角仪是一种用于测量角度的仪器,广泛应用于建筑、地质、测量等领域。
它通过测量两条直线之间的角度,帮助人们确定位置、方向和距离。
下面将介绍测角仪的使用方法。
使用测角仪前需要进行校准。
将测角仪放置在平稳的水平表面上,确保它完全水平。
然后,根据测角仪上的指示,调整测角仪上的水平气泡,使其准确显示水平。
这个过程非常重要,因为只有准确校准的测角仪才能提供准确的测量结果。
接下来,选择需要测量的两条直线。
将测角仪的底座对准第一条直线,使测角仪的刻度盘与直线重合。
确保测角仪的底座保持稳定,不要移动。
然后,将测角仪的望远镜对准第二条直线,通过望远镜观察直线。
调整望远镜的焦距,使直线清晰可见。
同时,通过望远镜上的刻度盘读取角度值。
在读取角度值时,需要注意望远镜上的刻度盘和测角仪上的刻度盘之间的对应关系。
有些测角仪的刻度盘是反向的,需要进行相应的调整。
在使用测角仪时,还需要注意避免眼睛和测角仪之间的干扰。
为了确保准确测量,可以通过调整测角仪和眼睛的位置,使直线和刻度盘之间没有任何遮挡物。
当测量完成后,将测角仪放置在安全的位置。
注意不要让测角仪受到撞击或损坏。
需要注意的是,测角仪的使用方法可能因不同品牌和型号而有所差异。
因此,在使用前应仔细阅读测角仪的使用说明书,并按照说明书上的指示进行操作。
使用测角仪时还需关注测量环境的影响。
例如,强烈的阳光和强风可能会影响测量结果。
如果在户外测量,可以选择在天气较好的时候进行,以减少外界因素的干扰。
测角仪是一种常用的测量工具,它可以帮助我们准确测量角度。
通过正确使用测角仪并注意细节,我们可以获得准确的测量结果,提高工作效率。
希望以上介绍的测角仪使用方法对您有所帮助。
12.1分光计的调整与使用
三、实验原理
3.4 分光计的调整 第三步:调节平行光管光轴与分光计中心轴垂直并发
出平行光
平行光管由狭缝和准直透镜组成,伸缩狭缝筒,使望 远镜中的狭缝像清晰。
三、实验原理
3.4 分光计的调整
调节平行光管俯仰螺 钉使狭缝与叉丝中间 水平线重合。
转动狭缝竖直,锁住狭 缝锁紧螺钉。
三、实验原理
3.5 分光计的读数方法 读数圆盘:主刻度盘+游标
光线从空气入射到棱镜:
sin i1 nsin r1
光从棱镜出射到空气:
nsin r2 sin i2
(i1 i2)
δ具有极小值时,
n
sin
1 2
(
min
)
sin 1
2
三、实验原理
3.3 分光计的结构及基本原理
▲平行光管——发出平行光;
平行光管
载物台
望远镜
▲望远镜——观察平行光;
圆盘
▲载物台——放置光学器件;
( 2-1
2'
- 1'
)
四、实验内容
4.2 最小偏向角法测三棱镜折射率
δ具有极小值时,
n
sin
1 2
(
min
)
sin 1
2
α
四、实验内容
1、转动望远镜,叉丝对准狭缝,测出
初始位置坐标;
2、加载三棱镜,转动望远镜找到谱线;
3、转动载物台找到谱线的折返点;
4、转动望远镜使叉丝竖线对准谱线,
测出各谱线坐标;
▲读数圆盘——测量偏转角度。
三、实验原理
3.4 分光计的调整
第一步:目视粗调 调节望远镜与平行光管的俯仰和水平调节螺钉;调节载物台调 平螺钉。使得望远镜与平行光管大致共轴,载物台基本水平。
分光计的调节和使用
实验6 分光计的调节和使用分光计(又名分光测角仪)是用来精确测量角度的仪器,也是光学实验的基本仪器之一。
利用分光计测量光的反射角、折射角、衍射角可以检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行、计算媒质折射率、光波波长等相关的物理量。
分光计不仅本身用途广泛,许多常用的光学仪器(如单色仪、摄谱仪、分光光度计等)的基本结构也与之类似。
分光计使用中所涉及的光学元件共轴调节,共面调节,望远镜及平行光管调节,不仅是正确使用分光计所必须,亦是光学实验需要掌握的基本技能。
光栅是一种的用途相当广泛的分光元件。
光栅常用在分光光学仪器中,如单色仪、摄谱仪、光谱仪等作为分色元件;在光纤通讯、光计算机中作分光和耦合元件;在激光器中作选频元件;在光信息处理系统中作调制器和编码器。
本实验在分光计上用光栅作分光元件观察和测量汞灯的光谱,并计算光栅常数,从而掌握分光计的使用方法,了解光栅的基本特性。
【实验目的】1. 掌握分光计的测量原理及调节方法2. 观测汞灯的光栅光谱,计算光栅常数【实验原理】1. 分光计测量原理如图1,光源发出的光经平行光管后成为平行光;平行光经载物台上的光学元件反射、折射或衍射后改变传播方向;绕中心转轴转动望远镜,先后接收未经过被测光学元件改变方向和经过被测光学元件改变方向后的平行光,由读数圆盘读出两图1 分光计测量原理种情况下望远镜所在位置的角度,即可由相关公式计算望远镜的转动角度δ和待测量。
2. 分光计的调节测量前应调节分光计,使望远镜调焦到无穷远,平行光管发出平行光,望远镜、平行光管的光轴垂直于仪器中心转轴且在同一平面内.,以确保分光计的测量精度。
为此,调节时应做到:(1)望远镜聚焦到无穷远(能接收平行光并聚焦在望远镜的分划板平面上),望远镜的光轴对准仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。
(2)平行光管出射平行光,光轴对准仪器的中心转轴并与望远镜的光轴共同位于与中心转轴垂直的同一平面内。
(3)待测光学元件的表面与仪器中心转轴平行。
大学物理实验分光计实验报告
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 1514 131920 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。
测角仪的使用方法和标准
测角仪的使用方法和标准
测角仪的使用方法和标准
一、功能介绍:本仪器主要用自准法对精密角度的比较测量,主用
于:平面镜、棱镜、楔形镜片的角度检测。
二、精度描述:15秒
三、操作规程
a)打开电源,调整光亮度,使分化板的刻度线能看清楚,亮度需适中,眼睛不能疲劳,这样读出的数据误差越小。
b)检测台及角度样板、检测镜片的表面均需擦拭于净,不能有任何脏物,否则影响检测精度。
c)在工作台上放置需检角度的检测样板,松开锁紧螺丝,转动回转支座,找出需检角度的样板平面反射像,使其进入视场,锁紧镜管。
d)调整微调机构,使其反射像精确对准视场分化板的中心。
(必要时可微动角度样板使其反射另一方的刻度中心也对准分化板中心)
e)取下样板,放上检测镜片,使视场中高低线重合,其左右离开中心的距离即为被检角度的误差值,其大小直接从分化板的刻度值读出。
(1小格15秒)
四、保管保养
a)仪器使用声地干燥洁净,防止光学零件受潮生霉发雾。
b)仪器玻璃表面严禁用手触摸,可用镜头纸或脱脂棉蘸酒精清擦。
c)仪器运动、擦拭部位,应定期清洁除油,以防生锈。
d)仪器搬动时应轻拿轻放,切勿冲击振动。
e)仪器停用后及时关掉电源,按掉插头,盖上防尘布。
五、注意事项
a)每次使用仪器前需确认校验日期,若过期需通知校验员校正
后方可使用。
分光计的调节和使用 (2)
实验名称:分光计的调节与使用试验目的:分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。
它的调整技术是光学实验中基本技术之一,必须正确掌握.本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的偏向角实验原理:1.分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图7.1.2-1所示。
(1)底座-中心有一竖轴,望远镜和读数圆盘可绕该轴转动,该轴也称为仪器的公共轴或主轴。
(2)平行光管-是产生平行光的装置。
(3)望远镜-观测用,由目镜系统和物镜组成,为了调节和测量,物镜和目镜之间还装有分划板,它们分别置于内管、外管和中管内,三个管彼此可以相互移动,也可以用螺钉固定。
在中管的分划板下方紧贴一块全反射小棱镜,棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色,仅留一个绿色的小十字窗口。
(4)载物台-放平面镜、棱镜等光学元件用。
台面下三个螺钉可调节台面的倾斜角,平台的高度可旋松螺钉升降,调到合适位置再锁紧螺钉。
(5)读数圆盘-是读数装置。
格值为30分。
在游标盘对称方向设有两个角游标。
这是因为读数时,要读出两个游标处的读数值,然后取平均值,这样可消除刻度盘和游标盘的圆心与仪器主轴的轴心不重合所引起的偏心误差。
读数方法与游标卡尺相似,这里读出的是角度。
2.分光计的调整原理和方法调整分光计,最后要达到下列要求:①平行光管发出平行光;②望远镜对平行光聚焦(即接收平行光);③望远镜、平行光管的光轴垂直仪器公共轴。
分光计调整的关键是调好望远镜,其他的调整可以以望远镜为标准。
⑴调整望远镜1)目镜调焦把目镜调焦手轮请轻轻旋出,或旋进,从目镜中观看,直到分划板刻线清晰为止,使眼睛通过目镜能清楚的看到分划板上的刻线。
2)调望远镜对平行光聚焦这是要将分划板调到物镜焦平面上,调整方法是:(a)把目镜照明,将双平面镜放到载物台上。
为了便于调节,平面镜与载物台下三个调节螺钉的相对位置如图。
(b)粗调望远镜光轴与镜面垂直——用眼睛估测一下,把望远镜调成水平,再调载物台螺钉,使镜面大致与望远镜垂直。
光学测角仪,实验报告(共8篇)
光学测角仪,实验报告(共8篇)实验报告-光学测角仪的调整与使用实验报告姓名:班级:学号:实验成绩:同组姓名:实验日期:08.03.03 18:00指导教师:批阅日期:光学测角仪的调整与使用【实验目的】1. 了解光学测角仪的主要构造,正确掌握调整光学测角仪的要求和方法;2. 测定三棱镜的顶角,观察三棱镜对汞灯的色散现象;3. 测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率【实验原理】1.三棱镜顶角的测量(1)自准法测量三棱镜的顶角自准法测三棱镜顶角图2是自准法测量三棱镜顶角的示意图.利用望远镜自身产生平行光,固定平台(或固定望远镜),转动望远镜光轴(或转动小平台),先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上“╪”准线上部的交点上(即望远镜光轴与三棱镜AB面垂直),记下刻度盘对称游标的方位角读数? 1、??2.然后再转动望远镜(或小平台)使AC面反射的十字像与“╪”准线的上交点重合(即望远镜光轴与AC面垂直),记下读数? 1′和??2′(注意? 1与? 1′为同一游标上读得的望远镜方位角,而??2与??2′则为另一游标上读得的方位角),两次读数相减即得顶角?的补角.180°-??,可以证明(2)反射法测量三棱镜的顶角(1)图3为反射法测量三棱镜顶角的示意图.将三棱镜放在载物台上,使平行光管射出的光束投射到棱镜的两个折射面上,从棱镜左面反射的光可将望远镜转至Ⅰ处观察,使用望远镜微调螺丝,使“╪”准线的中心垂直线对准反射狭缝像,从两个游标读出方位角读数?1和?2,再将望远镜转至Ⅱ处观测从棱镜左面反射的狭缝像,又可分别读得方位角读数?1′和?2′.由图3可知,三棱镜的顶角(2)反射法测三棱镜顶角2.由各单色光的最小偏向角求折射率:通过光的反射定律和折射定律可以求得折射率n(3)式中i1,i2,?min分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角,?则为三棱镜的顶角.【实验数据记录、实验结果计算】1. 用反射法测量三棱镜的顶角于是可得平均值:最后得2. 测量汞灯各单色光的最小偏向角以下分别是对绿光和蓝光的测量于是可得平均值:最后得=(1由公式得=1.65(1于是可得平均值:(以上3个值确实是实验得到的,保留到“分”位时,确实相同)最后得=)由公式得=1.67【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】 1. 用反射法测量三棱镜的顶角中,,。
实验报告 光学测角仪的调整及使用
实验报告光学测角仪的调整及使用
光学测角仪是一种用来测量角度的仪器,在很多领域中都有着广泛的应用。
在使用过程中,调整和使用方法是至关重要的。
下面就围绕“实验报告光学测角仪的调整及使用”进行阐述和介绍。
第一步:仪器的安装
在进行光学测角仪的调整和使用之前,首先需要对仪器进行正确的安装。
一般需要将光学测角仪安装在水平面上,然后进行水平调节,将刻度盘调平。
此外,需要使用水平器测量仪器是否完全平衡。
第二步:光学测角仪的调整
调整光学测角仪,首先需要对仪器的横轴进行调整。
这可以通过使用横轴调整标准装置完成。
接下来,需要使用直尺和尺度来检查仪器是否准确。
第三步:测量角度
完成以上的调整后,就可以开始测量角度了。
首先,需要将望远镜对准目标并进行微调,确保望远镜完全垂直。
然后,仔细读取仪器的刻度,并记录下来。
第四步:测量结果的分析和总结
最后,需要对测量结果进行分析和总结。
如果测量结果不准确,需要回顾整个测量过程,检查是否有调整错误的地方。
对于准确的测量结果,可以将其记录在实验记录表里,并进行相应的分析和总结。
总之,实验报告光学测角仪的调整及使用,是一篇非常实用的报告。
在进行光学测角仪的调整和使用之前,需要仔细阅读该报告,并按照其中的步骤进行操作。
这样才能保证测量结果的准确性,并得到实验过程的最大收益。
实验报告-光学测角仪的调整与使用
实验报告-光学测角仪的调整与使用一、实验目的1.熟练掌握光学测角仪的各个部件的名称及其性能。
2.了解光学测角仪的调节方法及各种误差消除的方法。
3.掌握操作光学测角仪测量角度的方法。
二、实验仪器与工具1.光学测角仪2.角度比较器3.误差消除平台4.反射平台5.精密经纬仪三、实验原理光学测角仪是一种利用刻度盘及准线测量物体之间角度的仪器。
其基本主要部件有底座、游标台及测斜仪。
光学测角仪具有操作简单、精度高及高度测量等优点,常用于地面或天文测角之中。
光学测角仪的原理是利用光束在光学之中传播方式不变的性质,测量待测物体与校准物体之间的角度。
四、实验操作1.放置基座,将光学测角仪的光源与光学系统安装在基座的平台上。
平台底部应该设置在尽可能水平的地方,并用光学测角仪的水平气泡器对其进行校准。
2.采用来自调整微光源的光束(如果有的话),用反射镜将其反射到毛细准线上的刻度盘。
使用游标测量刻度盘上给出的夹角,并根据需要调整光学系统,使输出值与所需角度匹配。
3.校准误差消除平台。
将角度得出后,将其放置在误差消除平台上,并按照方法手册中给出的标准方法,校准其产生的误差。
4.测量待测物体与校准物体之间的夹角。
使用精密经纬仪测量待测物体与基台之间的角度,然后使用光学测角仪,将经测出的角度与已校准的角度进行比较,并以此确定要测量的夹角。
5.如果需要计算角度损失,则考虑此次测量所产生的误差,并将其与靠近校准物体的已知角度相比较,将其减去。
要精确地进行此项测量,则需要每次使用光学测角仪时都进行校准。
6.记录所得数据,并对其进行分析。
取多次测量的平均值,并按照所需数值与所得结果之间的误差进行报告。
7.在完成实验之后,将光学测角仪完全保持在干燥和稳定的条件下,以便下次使用。
五、实验结论通过本次实验,我们深入了解了光学测角仪的性能和调整方法。
我们在实验过程中也掌握了光学测角仪测量角度的基本方法。
实验不仅使我们学到了新知识,而且增强了我们的实际操作技能,这对于将来从事相关工作将有所帮助。
光学测角仪的调整及使用实验报告
光学测角仪的调整及使用实验报告
光学测角仪的调整及使用实验报告
一、实验目的
1.了解光学测角仪的结构和原理;
2.掌握光学测角仪的调整方法;
3.学会使用光学测角仪进行角度测量。
二、实验原理
光学测角仪是一种用于测量角度的仪器,其原理是利用反射镜和刻度盘来测量角度。
光学测角仪主要由底座、支架、反射镜、刻度盘、望远镜等部分组成。
在使用光学测角仪进行角度测量时,首先需要进行调整。
调整的主要内容包括:调整反射镜的位置和角度,调整望远镜的位置和焦距,以及调整刻度盘的位置和读数。
三、实验步骤
1.调整反射镜的位置和角度
将反射镜放置在支架上,并调整其位置和角度,使其能够反射光线到望远镜中。
调整时需要注意反射镜的位置和角度应该与望远镜的位置和角度相对应。
2.调整望远镜的位置和焦距
将望远镜放置在支架上,并调整其位置和焦距,使其能够清晰地观察到反射镜中反射的光线。
调整时需要注意望远镜的位置和焦距应该与反射镜的位置和角度相对应。
3.调整刻度盘的位置和读数
将刻度盘放置在底座上,并调整其位置和读数,使其能够准确地测量角度。
调整时需要注意刻度盘的位置和读数应该与反射镜和望远镜的位置和角度相对应。
四、实验结果
经过调整后,光学测角仪能够准确地测量角度,并且读数精度较高。
五、实验结论
通过本次实验,我们了解了光学测角仪的结构和原理,掌握了光学测角仪的调整方法,学会了使用光学测角仪进行角度测量。
实验结果表明,光学测角仪能够准确地测量角度,并且读数精度较高。
光学测角仪的调整与使用
光学测角仪的调整与使用一、光学测角仪的调整1.准备工作:将光学测角仪放置在水平的台面上,确保仪器稳定。
关闭仪器上的开关,放置调节器在仪器的中央。
打开仪器的螺丝,将测角仪密封盖抬起。
2.垂直调整:通过调节调节器左下角的纵向调节螺丝,使目镜能够与水平线成垂直状。
具体调整时,先将目镜对准棱镜的一侧,通过观察目镜中的视线是否与水平线平行,并调整螺丝直到完全垂直。
3.检查水平调整:通过调节调节器右侧的水平调节螺丝,使测量轴线与水平线平行。
具体调整时,通过观察目镜中的视线是否与水平线平行,并调整螺丝直到完全平行。
4.检查旋转调整:通过调整旋转螺丝,使测量轴线能够与目标物体的轴线对齐。
具体调整时,通过观察目镜中视线的位置,并旋转螺丝直到对齐。
二、光学测角仪的使用1.定点测量:确定需要测量的目标物体,并将其放置在需要测量的位置。
保持仪器的稳定,通过调整仪器上的刻度盘定位到初始位置。
2.观察目标:通过目镜观察测量物体,并仔细观察目标物体上的细节和特征。
3.测量角度:通过调整光学测角仪的刻度盘,使测角仪的测量轴对准目标物体的轴线。
通过目镜观察目标物体中的视线位置,并记录测量仪器上的刻度值。
这个刻度值就是目标物体的角度值。
三、注意事项1.在使用光学测角仪之前,要进行校准工作,以确保测量的准确性和精度。
2.在使用过程中,要保持仪器的稳定,避免任何颤动和震动。
3.使用时,要仔细观察目标物体上的细节和特征,确保精确测量。
4.使用刻度盘时要小心调整,避免过度调整或错误的调整。
5.使用完毕后,要及时关闭仪器的开关,并进行必要的清洁和保养工作。
总结:光学测角仪的调整和使用是相对简单的过程,但需要细心和耐心。
通过正确调整和操作,可以获得准确和精确的测量结果。
在实际应用中,光学测角仪广泛应用于建筑、测绘、机械等领域,对精度要求较高的角度测量提供了重要的工具。
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实验名称:_____分光计的调节与使用______姓名___ _ 学号_ _班级_ 实验日期 _ 2013.12.19_ _温度___ 2℃___ 同组者 ___ 无_____(1) 实验目的:1、掌握分光计的调整技术和技巧;2、用分光计测三棱镜的一个顶角;(2) 实验仪器:分光计、玻璃三棱镜、平面镜、汞灯。
(3) 实验原理:折射率是光学中的一个基本物理量,也是物质的一个主要参数,折射率的测量是光学实验的一个重要组成部分。
1、用分光计测量棱镜折射率1:狭缝装置 2:狭缝装置锁紧螺丝 3:准直管4:制动架(二) 5:载物台 6:载物台调平螺丝7:载物台锁紧螺丝 8:望远镜 9:望远镜锁紧螺丝10:阿贝式自准直目镜 11:目镜视度调节手轮 12:望远镜光轴高低调节螺丝13:望远镜光轴水平调节螺丝 14:望远镜微调螺丝 15:转轴与度盘止动螺丝16:望远镜止动螺丝 17:制动架(一) 18:底座19:转座 20、21:度盘、游标盘22:游标盘微调螺丝 23:游标盘止动螺丝 24:准直管光轴水平调节螺丝25:准直管光轴高低调节螺丝 26:狭缝宽度调节手轮图 19-1 分光计的结构分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。
光学中的许多基本量如波长、折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角,因而利用它可测量波长、折射率,此外还能精确地测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器(棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等)的基本结构也是以它为基础的,所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列精细调整才能得到准确的结果,它的调整技术是光学实验中的基本技术之一,必须正确掌握。
本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的偏向角,进而测量棱镜玻璃的折射率。
(1)分光计的结构分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。
外形如图19-1所示。
试验一光学试验主要仪器光路调整与技巧
图 1-4 细调产生干涉条纹图 激光 准直镜 扩束镜 图 1-5 平行光的检测示意图 扩束镜 准直镜 观察屏 观察屏(条 纹变化,使 之 越 来 越 少)
4. 实验器材 激光 1) 氦氖激光器 2) 激光夹持器 3) 显微物镜 4) 物镜接圈
8)燕尾式平移台 平晶 9)分化板 11)干板架 12)毛玻璃 13)平行平晶
5
圆斑大小不发生变化,完成平行光粗调; 4)将分划板替换为平行平晶,将毛玻璃放在在平行平晶反射光路上,前后 移动准直透镜,使得毛玻璃上可以观察到干涉条纹; 5)细微调节平移台丝杆,观察干涉条纹变化,使得条纹数逐渐减少到一条 或半条条纹,完成细调。 6. 思考题 1)调节平行光时,由近及远移动准直镜产生的光斑如何变化?为什么? 2)如何利用平晶检测平行光的质量?
光学测角仪的调整及使用实验报告
光学测角仪的调整及使用实验报告
1. 任务背景
2. 仪器简介
• 2.1 光学测角仪的原理
• 2.2 光学测角仪的组成部分
• 2.3 光学测角仪的工作原理
3. 实验目的
4. 实验步骤
4.1 调整光学测角仪
4.1.1 仪器的放置
4.1.2 调整目镜和测微器
4.1.3 调整测角杆
4.2 使用光学测角仪测量角度
4.2.1 准备工作
• 4.2.1.1 准备所需要的样品
• 4.2.1.2 确保仪器处于稳定状态
4.2.2 设置仪器
• 4.2.2.1 将目镜对准基准线
• 4.2.2.2 调整测微器至零刻度
4.2.3 进行测量
• 4.2.3.1 将样品放置在光学测角仪上• 4.2.3.2 用目镜对准样品的边缘
• 4.2.3.3 通过测微器读取角度值
4.3 数据处理
4.3.1 计算平均值
• 4.3.1.1 求取多次测量结果的平均值• 4.3.1.2 计算平均值的标准差
4.3.2 比较实验结果
• 4.3.2.1 将实验结果与理论值对比
• 4.3.2.2 讨论实验结果的可靠性和精确度
5. 实验结果与分析
6. 结论
参考文献
•参考文献 1
•参考文献 2
致谢。
光学测角仪的调整与使用
光学测角仪的调整与使用实验光的反射定律和折射定律定量描述了光线在传播过程中发生偏折时角度间的相互关系。
同时,光在传播过程中的衍射、散射等物理现象也都与角度有关。
一些光学量如折射率、光波波长、衍射极大和极小位置等都可通过直接测量角度去确定。
故在光学技术中,精确测量光线偏折的角度,具有十分重要的意义。
光学测角仪(又称分光计)是一种能精确测量角度的典型光学仪器,常用来测量折射率、光波波长、色散率和观测光谱等。
由于该装置比较精密,操纵控制部件较多而复杂,故使用时必须按一定的规则严格调整,方能获得较高精度的测量结果。
对于初学者来说,往往会感到一些困难,但只要在调整、实验过程中,明确调整要求,注意观察现象,并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作,一般也是能够掌握的。
光学测角仪的调整思想、方法与技巧,在光学仪器中有一定的代表性,学会对它的调节和使用,有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
【实验目的】1、了解光学测角仪的主要构造;2、掌握光学测角仪的调节;3、学会使用光学测角仪的方法。
【仪器介绍】光学测角仪又称分光计,是一种精密测量平行光线偏转角的光学仪器,它常被用于测量棱镜顶角、光波波长和观察光谱等。
附图1 JJY-1型分光计外形图1-狭缝装置;2-狭缝装置锁紧螺钉;3-平行光管镜筒;4-游标盘制动架;5-载物台;6-载物台调平螺钉(3只);7-载物台锁紧螺钉;8-望远镜镜筒;9-目镜筒锁紧螺钉;10-阿贝式自准直目镜;11-目镜视度调节手轮;12-望远镜光轴仰角调节螺钉;13-望远镜光轴水平方位调节螺钉;14-支撑臂;15-望远镜方位微调螺钉;16-转座与度盘止动螺钉;17-望远镜止动螺钉;18-望远镜制动架;19-底座;20-转盘平衡块;21-度盘;22-游标盘;23-立柱;24-游标盘微调螺钉;25-游标盘止动螺钉;26—平行光管光轴水平方位调节螺钉;27-平行光管光轴仰角调节螺钉;28-狭缝宽度调节手轮1、结构光学测角仪的型号很多,结构基本相同,都有四个部件组成:平行光管、自准直望远镜、载物小平台和读数装置(参阅附图1)。
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实验报告
姓名:班级:学号:实验成绩:
同组姓名:实验日期:08.03.03 18:00指导教师:批阅日期:
光学测角仪的调整与使用
【实验目的】
1.了解光学测角仪的主要构造,正确掌握调整光学测角仪的要求和方法;
2.测定三棱镜的顶角,观察三棱镜对汞灯的色散现象;
3.测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率
【实验原理】
1.三棱镜顶角的测量
(1)自准法测量三棱镜的顶角
自准法测三棱镜顶角
图2是自准法测量三棱镜顶角的示意图.利用望远镜自身产生平行光,固定平台(或固定望远镜),转动望远镜光轴(或转动小平台),先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上“╪”准线上部的交点上(即望远镜光轴与三棱镜AB 面垂直),记下刻度盘对称游标的方位角读数θ1、θ 2.然后再转动望远镜(或小平台)使AC面反射的十字像与“╪”准线的上交点重合(即望远镜光轴与AC 面垂直),记下读数θ 1′和θ 2′(注意θ 1与θ 1′为同一游标上读得的望远镜方位角,而θ 2与θ 2′则为另一游标上读得的方位角),两次读数相减即得顶角α的补角.α = 180°-ϕ ,可以证明
(1)
(2)反射法测量三棱镜的顶角
图3为反射法测量三棱镜顶角的示意图.将三棱镜放在载物台上,使平行光管射出的光束投射到棱镜的两个折射面上,从棱镜左面反射的光可将望远镜转至Ⅰ处观察,使用望远镜微调螺丝,使“╪”准线的中心垂直线对准反射狭缝像,从两个游标读出方位角读数ϕ1和ϕ2,再将望远镜转至Ⅱ处观测从棱镜左面反射的狭缝像,又可分别读得方位角读数ϕ1′和ϕ2′.由图3可知,三棱镜的顶角
(2)
反射法测三棱镜顶角
2.由各单色光的最小偏向角求折射率:
通过光的反射定律和折射定律可以求得折射率n
(3)
式中i1,i2,δmin分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角,α则为三棱镜的顶角.
【实验数据记录、实验结果计算】
1.用反射法测量三棱镜的顶角
1 2 3 4 5 6
30278
210
算得的顶
59584559590595930595915595845595830角值
于是可得平均值:
最后得
2.测量汞灯各单色光的最小偏向角
以下分别是对绿光和蓝光的测量
角度绿光狭缝算得的
1
2
3
于是可得平均值:
最后得
=(1
由公式得
=1.65(1
角度蓝光狭缝算得的
1
2
3
于是可得平均值: (以上3个值确实是实验得到的,保留到
“分”位时,确实相同)
最后得
=)
由公式得
=1.67
【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】
1.用反射法测量三棱镜的顶角中,,。
可以看出测得的结果还是非常的稳定,标准差很小,最后的误差中,系统误差占了主导。
2.这里为了比较绿光与蓝光的折射率大小,于是将绿光的标准差精确到了0.01
位。
从实验结果来看,还是较好了说明了石英介质波长越短,折射率越大的现象。
3.在实验中选择了绿光和蓝光,而没有选择黄光和紫光,原因是:黄光实际上
有两条靠得很近的谱线,并不知道那条是准确的黄光;紫光的亮度太小,在实验室灯打开的情况下,不是很明显,测量时容易产生交大的误差;相对之下绿光是最明显的谱线,而蓝光则作为第二选择。
4.这里用的最小偏向角法适合于测量混合光中个色光的性质,但我个人认为其
缺点是:在最小偏向角附近的1之内,狭缝像都是近乎不变的,这其实会导
致很大的误差,这个误差其实应该加到系统误差中,然而原来的系统误差只有1’。
基于这个误差,建议以后测量介质对于单色光的折射率的时候,还
是使用极限法,极限法就不会出现最小偏向角法中1之大的误差了,误差可
以保持在1’左右,但是极限法不适合于测量混合光中的各单色光的性质。
5.在实验中看到:波长越小的光,折射率越大,偏向角也就越大,但是变化还
是不会特别大。
6.利用这个实验和介质折射率对于光的波长的关系可以用于测量未知光的波长
或频率,也是用于探索未知天体的元素的基本方法之一。
【附页】
1.用反射法测量三棱镜顶角时,为什么必须将三棱镜顶角A置于载物台的中心
附近?式作图说明之。
答:作的图如下:
可知如果顶角A离圆心越远,那么在盘上所读得的角度对有所偏大。
所以顶角最好放在载物台中心的位置。
2.作图说明,当望远镜未垂直中心轴或双面反射镜的反射面法线未垂直中心轴
而进行调整时,每转双面镜180度一次,准线与十字反射像可能的相对位置及其变化规律。
答:1. 望远镜未垂直中心轴的情况,作图如下:
可以看到,原来的十字的反射像在准线的下方,反射镜转180度后,十字的反射像仍然在准线的下方。
也就是说,当望远镜未垂直中心轴时,旋转180度后,十字的想应该在准线的同一方(同时在上面,或同时在下面)。
2. 反射面法线未垂直中心轴的情况,作图如下:
可以看出,如果反射面法线未垂直中心轴,那么两次所得的十字像应该在准线的上下两面。
3.若光学测角仪测量角度的精度是1’,试导出测量顶角A,最小偏向角及
折射率n的误差公式,并估算测定n的精度。
所以
1.顶角A的误差公式为:
2.最小偏向角的误差公式为:
3.折射率n的误差公式:
其中
其中
◆感想与体会
我在高中物理竞赛中做过这个实验,并且在其中的投入的精力和时间也是比较多的。
说实话,今天在刚开始做实验时,我并不把它放在眼里,觉得这个实验自己已经在高中就把它征服了。
可是在做实验的过程中,我不但找到了高中做这个实验的感觉,更领悟到了许多新东西,例如三棱镜在载物台上的位置应该是顶角在圆心上,毛面在外侧。
这些细节在当时是没有重视的。
通过做这个实验,我领悟到了“温故而知新”的道理,助教老师在实验过程中对我提出的各种问题也作出了详细的解答或看法。
感谢助教老师在实验中对我的各种帮助!。