物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》 分光计测量三棱镜顶角
分光计的调节和三棱镜顶角的测定
B T2T1αφ图自准法测三棱镜顶角的原理分光计的调节和三棱镜顶角的测定【实验目的及要求】1.学习分光计的调节2.通过分光计测定三棱镜的顶角。
【实验仪器】(规格型号)分光计三棱镜分光计是一种能精确测量角度的典型光学仪器,精确度可达到1′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。
【实验原理及实验步骤】1.熟悉分光仪的结构:2.分光计的读数系统由刻度盘和游标盘组成,读数方法和游标原理相同。
3.三棱镜:两面透光的光学表面,又称折射面,其夹角称为三棱镜的顶角;第三面为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。
步骤及实验内容分光计调节1.目镜调焦。
接上照明小灯电源,打开开关,目镜调焦,视场中看到清晰的准线。
2.折射面法线方向找绿色十字。
载物台上放上三棱镜,在垂直与三棱镜折射面的方向(即法线方向),目镜视场中观察,是否能够看到“准线”和带有绿色小十字的窗口。
3.利用“各半调节”(二分之一调节法),调节望远镜的光轴和三棱镜边垂直。
调节平面镜的倾斜度螺丝和目镜的高度螺丝。
使目镜中看到的亮十字线(反射)像重合在黑准线像的对称位置上,说明望远镜光轴与镜面垂直,三棱镜位于水平位置。
测量三棱镜顶角:自准法测量三棱镜顶角的原理如图所示,只要测量三棱镜两个光学面的法线之间的夹角φ,即可求得顶角。
α=180-φ实验数据实验次数φ1左φ1右φ2左φ2右φ=φ2左-φ1左φ=φ2右-φ1右φ1α=180-φ=如跨越了0°或360°,读数时需要相应的加上360度。
【作业或思考题】:请简要分析,分光计游标盘,为什么1个游标刻度和大刻度盘对齐,代表1′。
分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告
分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告【实验目的】1、了解分光计的结构和各个组成部分的作用;2、学习分光计调节的要求和调节方法;3、测量三棱镜顶角【实验仪器】1、分光计:(型号:JJY-Π型),最小刻度1';2、钠灯:(型号:GY-5);3、三棱镜棱角:60o±5′(材料:重火石玻璃,nD = 1.6475);4、双面反射镜,变压器(6.3V/220V)【实验原理】(1)分光计调整总要求:望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直。
分要求:有三个如下:〈1〉望远镜调焦到无穷远(接收平行光)、其光轴与分光计中心轴垂直调整方法:①对望远镜的目镜进行调焦,从望远镜中能清晰看到分划板十字准线②对望远镜的物镜进行调焦,用“自准直法”进行,从望远镜中能清晰看到绿“+”字像、且无视差。
③分别从望远镜看到从小镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像,均与分光板的调整用线(分划板上方的十字叉线)重合。
④在望远镜能接收平行光的基础上,根据反射定律,应用“各半调节法”进行调整。
〈2〉载物台垂直仪器主轴调整方法:将双面镜旋转90°,同时旋转载物台90°,调节一个螺丝,分别从望远镜看到从双面镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像,均与分光板的调整用线(分划板上方的十字叉线)重合。
〈3〉平行光管出射平行光;调整方法:从望远镜里看到平行光管狭缝清晰像呈现在分划板上且无视差。
望远镜对准平行光管(注意:这一步及后面操作绝对不能动望远镜的仰角调节螺丝以及物镜和目镜的焦距),从望远镜观察平行光管狭缝的像,调节平行光管透镜的焦距,使从望远镜清晰看到狭缝的像(一条明亮的细线)呈现在分划板上为止。
这时望远镜接收到的是平行光,也就是说,平行光管出射的是平行光。
〈4〉平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直调整方法:望远镜看狭缝像与分光板竖直准线重合,狭缝像转90o后又能与中心水平准线重合。
在上一步的基础上,调节平行光管(或望远镜)的水平摆向调节螺丝,使狭缝细线像与十字竖线重合,然后转动狭缝90o,调节平行光管的仰角螺丝,使狭缝细线像与中心水平线重合。
分光计测量三棱镜顶角实验报告
分光计测量三棱镜顶角实验报告参考报告分光计测量三棱镜顶角一、实验目的:1、了解分光计的结构和各个组成部分的作用;2、学习分光计调节的要求和调节方法;3、测量三棱镜顶角;二、仪器与用具:1、分光计:(型号:JJY-Π型, 编号:99056400),最小刻度1';2、钠灯:(型号:GY-5, 编号:20020072);3、三棱镜棱角:60?±5′(材料:重火石玻璃,nD = 1.6475);4、双面反射镜,变压器(6.3V/220V)三、预习报告:1、实验原理(力求简要):(1)分光计调整总要求:望远镜和平行光管的光轴共线并与分光计中心轴垂直。
分要求:有三个如下:〈1〉望远镜调焦到无穷远(接收平行光)、其光轴与分光计中心轴垂直调整方法:①对望远镜的目镜进行调焦,从望远镜中能清晰看到分划板十字准线②对望远镜的物镜进行调焦,用“自准直法”进行,从望远镜中能清晰看到绿“+”字像、且无视差。
③分别从望远镜看到从小镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像,均与分光板的调整用线(分划板上方的十字叉线)重合。
④在望远镜能接收平行光的基础上,根据反射定律,应用“各半调节法”进行调整。
〈2〉载物台垂直仪器主轴调整方法:将双面镜旋转90°,同时旋转载物台90°,调节一个螺丝,分别从望远镜看到从双面镜两反射面反射回来的两绿“+”字反射像,均与分光板的调整用线(分划板上方的十字叉线)重合。
〈3〉平行光管出射平行光;调整方法:从望远镜里看到平行光管狭缝清晰像呈现在分划板上且无视差。
望远镜对准平行光管(注意:这一步及后面操作绝对不能动望远镜的仰角调节螺丝以及物镜和目镜的焦距),从望远镜观察平行光管狭缝的像,调节平行光管透镜的焦距,使从望远镜清晰看到狭缝的像(一条明亮的细线)呈现在分划板上为止。
这时望远镜接收到的是平行光,也就是说,平行光管出射的是平行光。
〈4〉平行光管光轴与望远镜光轴共线并与分光计中心轴垂直调整方法:望远镜看狭缝像与分光板竖直准线重合,狭缝像转90o后又能与中心水平准线重合。
大学物理实验分光仪的调节及三棱镜顶角的测定
注意事项
1.同学进入实验室先不要盲目乱动 仪器,要在教师的指导下,有目的 的进行分光仪调整。
2. 平 面 镜 及 三 棱 镜 系 光 学 元 件 , 光 学表面不能用手触摸,如发现有灰 尘或污斑可用擦镜纸揩拭。
大学物理实验分光仪的调节及三棱 镜顶角的测定
3.转动望远镜时应用手扶住望远镜托架转动,不能 用手直接抓住自准目镜转动望远镜。 4.实验桌上每一位同学有一抽屉,书包及其他无关 物品均应放在抽屉内。 5.在调整过程中,三棱镜如从分光计上拿下来,应 放在棱镜盒内,以免不慎碰落地上,敲碎棱镜。如 发生棱镜敲碎事件,教师应责成该同学写检查,并 酌情赔偿。 6.实验完毕,教师安排同学整理仪器和打扫卫生。
大学物理实验分光仪的调节及三棱 镜顶角的测定
角游标读数方法与一般游标相同,如下图所示的位置,
先读出游标0刻线左边所指刻度盘的度数(必须注意是否超过半刻度线), 再读出游标上第几根线与刻度盘刻线对准,然后将二次所读的数相加即可。 上图中先读出87°30′,再读出15′,两者相加即:
87°30′+ 15′= 87°45′ˊ
镜顶角的测定
2.用自准法调整望远镜:
(1)点亮照明小灯,转动目镜并调节目镜与 分划 板间的距离,直至看清分划板上的“准线”和带有绿 色的小十字窗口。
(2)将双面镜按图示方法置于载物台上,双面 镜平面 与B1、B3连线垂直,B1、B2、B3是载物台 下三只调平螺钉,H是插销,从侧面观察,眼睛与 望远镜中心轴等高。如果从双面镜正、反两面均 能观察到完整的亮十字反射像,则说明双面镜正、 反两面反射的亮十字光线能进入望远镜。
可以证明:
1 2 (12 ) 1 2(1 '1 ) 1' (2 '2)
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测
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【实验原理】如图6所示,设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a,只需求出j即可,则a=1800-j。
图6 测三棱镜顶角【实验内容与步骤】一、分光计的调整(一)调整要求:1.望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。
2.载物台平面与分光计中心轴垂直。
(二)望远镜调节1.目镜调焦目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝,调焦办法:接通仪器电源,把目镜调焦手轮12旋出,然后一边旋进一边从目镜中观察,直到分划板刻线成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。
旋转目镜装置11,使分划板刻线水平或垂直。
2.望远镜调焦望远镜调焦的目的是将分划板上十字叉丝调整到焦平面上,也就是望远镜对无穷远聚焦。
其方法如下:将双面反射镜紧贴望远镜镜筒,从目镜中观察,找到从双面反射镜反射回来的光斑,前后移动目镜装置11,对望远镜调焦,使绿十字叉丝成像清晰。
往复移动目镜装置,使绿十字叉丝像与分划板上十字刻度线无视差,最后锁紧目镜装置锁紧螺丝?10 .(三)调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴(各调一半法)调节如图7?所示的载物台调平螺丝?b?和?c?以及望远镜光轴仰角调节螺丝13,使分别从双面反射镜的两个面反射的绿十字叉丝像皆与分划板上方的十字刻度线重合,如图8(a)所示。
此时望远镜光轴就垂直于分光计中心轴了。
具体调节方法如下:(1)将双面反射镜放在载物台上,使镜面处于任意两个载物台调平螺丝间连线的中垂面,如图7所示。
图7 用平面镜调整分光计(2)目测粗调。
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》_实验报告
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》_实验报告目录一、实验目的 (2)二、实验原理 (2)1. 分光计的工作原理 (3)2. 三棱镜顶角测定的原理 (4)三、实验仪器与材料 (5)1. 分光计 (6)2. 三棱镜 (7)3. 测量工具 (8)4. 实验环境要求 (10)四、实验步骤 (10)1. 分光计的调整 (11)1.1 调整光源位置 (12)1.2 调整望远镜的目镜 (13)1.3 校正分光计的读数 (13)2. 三棱镜顶角的测定 (14)2.1 安装三棱镜 (15)2.2 调整测量装置 (15)2.3 进行顶角测量 (16)2.4 数据处理与结果分析 (17)五、实验数据记录与处理 (18)1. 实验数据的记录格式 (19)2. 实验数据的处理方法 (20)3. 结果分析与讨论 (20)六、实验结论 (22)七、实验误差来源分析及改进措施 (22)八、实验心得与体会 (23)一、实验目的本次实验旨在深入探究分光计的调整方法及其在测定三棱镜顶角中的应用。
通过实际操作,学生将熟悉分光计的工作原理和使用技巧,掌握调整分光计至最佳工作状态的方法,并能够准确测量三棱镜的顶角。
这不仅有助于提升学生的动手能力,还能加深对其光学性质的理解,为后续的光学实验和研究打下坚实基础。
二、实验原理本实验主要研究分光计的调整和三棱镜顶角的测定,分光计是一种用于测量光线波长分布的仪器,它可以将入射光线分解成不同波长的成分,从而实现对光线的分析和测量。
三棱镜顶角是指在特定条件下,从三棱镜底面反射出的顶角大小。
这两个实验都是光学领域的基本实验,对于了解光学基本原理和掌握光学仪器的使用具有重要意义。
我们来介绍分光计的调整,分光计由光源、透镜、光栅等部分组成,通过调整这些部件的位置和参数,可以使入射光线经过透镜和光栅后形成平行光线,从而实现对光线波长的测量。
在本实验中,我们将学习如何调整分光计的透镜和光栅,使其工作在合适的波长范围内。
分光计的调节和三棱镜顶角的测定实验报告
分光计的调节和三棱镜顶角的测定实验报告一、实验目的本实验旨在掌握分光计的调节方法和三棱镜顶角的测定方法,以及了解分光计和三棱镜在光学仪器中的应用。
二、实验原理1.分光计调节方法(1)调节望远镜:通过调整望远镜的水平和垂直方向,使其与主轴垂直,并使其视场清晰。
(2)调节刻度盘:将刻度盘与目镜重合,然后通过调整刻度盘上的螺丝,使其刻度与十字线重合。
(3)调节游标:将游标移动到零点位置,然后通过旋转游标上的螺丝,使其指向零点位置。
2.三棱镜顶角测定方法(1)将三棱镜放置在支架上,并用胶带固定。
(2)用分光计测量入射角和反射角,并通过计算得出顶角。
三、实验步骤1.分光计调节(1)将分光计放置在水平台上,并使其水平。
(2)打开望远镜,通过旋转手轮使望远镜与主轴垂直。
(3)观察望远镜视场,调节目镜,使其视场清晰。
(4)将刻度盘与目镜重合,然后通过调整刻度盘上的螺丝,使其刻度与十字线重合。
(5)将游标移动到零点位置,然后通过旋转游标上的螺丝,使其指向零点位置。
2.三棱镜顶角测定(1)将三棱镜放置在支架上,并用胶带固定。
(2)将分光计对准三棱镜入射面,并读取入射角的数值。
(3)将分光计对准三棱镜反射面,并读取反射角的数值。
(4)通过计算得出三棱镜的顶角。
四、实验结果和分析1.分光计调节结果经过调节后,望远镜与主轴垂直,视场清晰。
刻度盘和游标指向零点位置。
2.三棱镜顶角测定结果通过测量得到入射角为45°,反射角为90°。
根据反射定律可知,入射角等于反射角。
因此,三棱镜的顶角为45°。
五、实验总结本实验通过对分光计和三棱镜的调节和测量,使我们更深入地了解了光学仪器的使用方法和原理。
同时,也提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。
分光计调整及三棱镜顶角测量
c
b
a
望远镜
调 焦 节调 缝 狭
3、调节平行光管
取走反射镜,将已调节好的望远镜 正对着平行光管,打开钠灯,照亮 狭缝。 调节焦距,使望远镜视场中能看到边缘 清晰的狭缝像(产生平行光)。 调节狭缝宽度(约0.50mm) ,使狭缝 像清晰。
俯仰螺钉
旋转狭缝方向,使狭缝像与分划板水平叉丝平行。调 节平行光管俯仰螺钉,使狭缝像与分划板中间水平叉 丝重合。至此以后,不再碰动平行光管仰角螺丝。 旋转狭缝方向,转动望远镜,使狭缝像与分划板垂线 重合(测量时将使用)。
A
2.计算顶角的平均值、不确定度以及正确表示实验结果:
A S
2 A 2 B
SA
A
3 i 1
i
A
2
n( n 1)
B 1 0.2
A A A (度)
【本实验产生测量误差的因素分析】
分光计的调整具体步骤
1、目测粗调
(1)调节载物台下a,b,c三个螺钉, 使平台趋于水平。 (2)将双面反射镜放按图 示放在载物台上,使双面镜 的两反射面与望远镜大致垂 直。转动内盘,使两面反射 镜反射的十字模糊像能进入 望远镜的视场中。
在视场中任意 位置,可模糊
2、调节望远镜
目镜视场 目镜 分划板 物镜
小棱镜 反射叉丝像
灯珠
物镜
平面镜
调整望远镜轴用基准线
调整平行光管轴用基准线
测量角度用的读数基准线
调节目镜焦距, 使分划板清晰。
调节物镜焦距,使绿色叉丝成像清晰。 此时望远镜就聚焦于无穷远。
反射镜
b
c
a
俯仰螺钉 望远镜
1
2.调整要求 平行光管产生平行光,且光轴垂直于仪器主轴; 望远镜能接收平行光,且光轴垂直于仪器主轴; 载物台平面与主轴垂直。 平行光管调
物理实验报告分光计的调整和三棱镜顶角的测定总结报告模板
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》【实验目的】1.了解分光计的结构,学习分光计的调节和使用方法;2.利用分光计测定三棱镜的顶角;【实验仪器】分光计,双面平面反射镜,玻璃三棱镜。
【实验原理】如图6所示,设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a,只需求出j即可,则a=1800- j。
图6 测三棱镜顶角【实验内容与步骤】一、分光计的调整(一)调整要求:1 .望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。
2.载物台平面与分光计中心轴垂直。
(二)望远镜调节1 .目镜调焦目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝,调焦办法:接通仪器电源,把目镜调焦手轮12旋出,然后一边旋进一边从目镜中观察,直到分划板刻线成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。
旋转目镜装置11,使分划板刻线水平或垂直2.望远镜调焦望远镜调焦的目的是将分划板上十字叉丝调整到焦平面上,也就是望远镜对无穷远聚焦。
其方法如下:将双面反射镜紧贴望远镜镜筒,从目镜中观察,找到从双面反射镜反射回来的光斑,前后移动目镜装置11,对望远镜调焦,使绿十字叉丝成像清晰。
往复移动目镜装置,使绿十字叉丝像与分划板上十字刻度线无视差,最后锁紧目镜装置锁紧螺丝10 .(三)调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴(各调一半法)调节如图7 所示的载物台调平螺丝 b 和 c 以及望远镜光轴仰角调节螺丝13,使分别从双面反射镜的两个面反射的绿十字叉丝像皆与分划板上方的十字刻度线重合,如图8 (a)所示。
此时望远镜光轴就垂直于分光计中心轴了。
具体调节方法如下:(1)将双面反射镜放在载物台上,使镜面处于任意两个载物台调平螺丝间连线的中垂面,如图7 所示。
图7 用平面镜调整分光计(2)目测粗调。
用目测法调节载物台调平螺丝7 及望远镜、平行光管光轴仰角调节螺丝13、29,使载物台平面及望远镜、平行光管光轴与分光计中心轴大致垂直。
《分光计的调节和三棱镜顶角的测定》实验报告
《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。
好较好合格 2018 分 1715 分 1412 分三实验纪律(10 分)学生进入实验室,按照学生是否按规定进入实验室,是否按照操作要求使用仪器,是否在实验结束后将仪器整理整齐,是否有大声喧哗、打闹现象。
分三段给分。
好较好合格 109 分 87 分 65 分以上三项成绩不足 30 分者,表示实验过程没有完成,应重新预约该实验。
实验完成后,学生课后完成一份完整的实验报告。
四、数据记录及处理(35 分)1 数据记录是否与课堂实验记录一致,书写是否准确,分三段给分。
好较好合格 109 分 87 分 65 分 2 数据记录及处理学生在数据处理过程中,是否按照要求正确书写中间计算结果、最终实验结果和不确定度的有效数字位数,分三段给分。
好较好合格 2523 分 2220 分 1915 分二、思考题(10 分)学生在实验结束后,在三道思考题中选择两道,抄写题目并回答。
按照问题回答是否准确,有自己的见解,分三段给分。
好较好合格 109 分 87 分 65 分三、格式及版面整洁(5 分)按照学生实验报告书写是否整洁,分三段给分。
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》实验报告
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》实验报告标题: 分光计的调整和三棱镜顶角的测定实验目的:1. 掌握分光计的调整方法,保证其正常工作;2. 通过分光计测量三棱镜的顶角,验证光的折射定律。
实验器材与药品:1. 分光计2. 三棱镜3. 光源实验原理:1. 分光计的调整方法:分光计是用来测量光的折射角、入射角和反射角的仪器。
调整分光计时,首先使光线垂直进入分光计,然后通过调整仪器上的平台和测量组件,使得透镜放置正对光线源和初始检测物。
最后,通过调整分光计上的器件,使光线通过仪器的光束路径,按照无误差位置传输到接受器件上。
2. 三棱镜顶角的测量:通过分光计测量三棱镜的顶角,首先将三棱镜放置在分光计的平台上,使其一条边与光线的方向平行。
然后,通过调整分光计上的仪器,使得入射光线通过分光计到达三棱镜的顶点。
最后,通过读取测量仪器上的刻度,得到入射角和折射角,从而计算出顶角的大小。
实验步骤:1. 将分光计放置在水平台上,并调整好仪器上的测量组件和平台,使其垂直光线进入。
2. 将三棱镜放置在分光计的平台上,使其一边与光线的方向平行。
3. 通过调整分光计上的仪器,使得入射光线通过分光计到达三棱镜的顶点。
4. 读取分光计上的刻度,记录入射角和折射角的读数。
5. 计算三棱镜的顶角,并记录结果。
实验结果:实验中测得的入射角为X度,折射角为Y度。
实验讨论与分析:通过计算测得的三棱镜顶角,可以验证光的折射定律。
根据光的折射定律,入射角和折射角的正弦比应该等于两种介质的折射率的比值。
根据实验数据和已知的折射率,可以计算验证的折射率和实际折射率之间的差异。
实验总结:通过本次实验,我们掌握了分光计的调整方法,并利用分光计测量了三棱镜的顶角。
实验结果与理论值基本吻合,验证了光的折射定律。
实验过程中需要注意仪器的准确度和操作的精确度,可以通过多次重复测量来提高实验结果的准确性。
分光计的调节和三棱镜顶角的测定实验报告
分光计的调节和三棱镜顶角的测定实验报告一、引言分光计是一种用于测量光线波长和色散特性的仪器。
通过调节分光计的参数,如光束宽度、入射角度等,可以获得精确的测量结果。
三棱镜作为光的折射工具,其顶角的大小对光的折射角有影响。
本实验旨在探究分光计的调节和三棱镜顶角的测定方法,以便准确测量和分析光的特性。
二、分光计的调节方法为了保证分光计的准确性和稳定性,需要进行以下几个方面的调节:2.1 光源的调节1.打开分光计的光源,调整亮度适宜,以确保光线明亮且稳定。
2.检查光源是否正常工作,确保光线的稳定度和均匀度满足实验要求。
2.2 光束宽度的调节1.将样品台对准光路,并通过调节器调整光束的宽度。
2.观察光束在样品台上形成的图像,通过调节器逐步调整,直到得到清晰、锐利的光束。
2.3 入射角度的调节1.使用调节螺丝调整入射角度,使得光线准确垂直射入样品台。
2.在调节过程中,观察光线是否有明显的偏离,确保入射角度调节准确。
三、三棱镜顶角的测定方法三棱镜顶角的大小对光的折射角产生影响,因此准确测定三棱镜顶角非常重要。
下面介绍一种常用的三棱镜顶角测定方法:3.1 实验装置1.一台分光计。
2.一个可调节角度的支架,用于固定三棱镜。
3.一束光。
3.2 实验步骤1.将三棱镜固定在支架上,用水平尺测量底面上两个顶点的距离,即底边长L。
2.将光线通过分光计射入三棱镜,调整入射角度,使得光线射入三棱镜的顶点处。
3.观察光束从底边射出后的折射角度,通过测量仪器上的刻度得到折射角i。
4.记录下角度i和底边长L。
3.3 数据处理1.计算三棱镜的顶角。
顶角A = 180° - 2 * i2.对多组实验数据求平均值,以提高测量的准确性。
3.统计误差并分析其来源,如光线的偏折、仪器读数的不确定性等。
四、实验结果与讨论根据实验数据,我们进行了如下的测量和分析:4.1 分光计的调节经过仔细调节,我们成功使光源稳定,光束宽度适中且清晰,入射角度准确。
分光计的调节和三棱镜顶角的测定
分光计的调节和三棱镜顶角的测定分光计是一种用于精确测量光线角度的仪器,常被用于物理实验和光学研究中。
三棱镜是分光计中常用的一种光学元件,其顶角对于光的折射和散射具有重要的影响。
下面我们将详细介绍分光计的调节和三棱镜顶角的测定方法。
一、分光计的调节1.安装和调整首先,要将分光计放置在稳定的平面上,并确保其水平。
然后,使用望远镜瞄准标准光源(如远处的一盏明灯或一个激光束),通过调节分光计下的三个调节螺丝(两个水平调节螺丝和一个大头针调节螺丝),使望远镜中的十字线与标准光源重合。
此时,望远镜和分光仪的轴线应相互垂直。
2.调节望远镜的倾斜度调节望远镜的倾斜度是分光计调节的关键步骤。
要观察到清晰的谱线,需要将望远镜的倾斜度调整到使各谱线与望远镜轴线平行。
通过旋转望远镜,观察谱线的清晰度和位移量,不断调整望远镜的倾斜度,直到达到最佳观察效果。
3.调节光阑调节光阑可以增加入射光的亮度和减小杂散光的干扰。
通过旋转光阑套筒,可以改变光阑的大小。
需要注意的是,增大光阑会使谱线变宽,减小光阑会使谱线变窄。
因此,需要根据实验需求和观察效果进行适当调节。
4.调节起偏器和检偏器分光计中,起偏器和检偏器的调节对于得到清晰的谱线至关重要。
要使仪器正常工作,需要将起偏器和检偏器的角度调整到最佳位置。
通过旋转起偏器和检偏器的角度,可以观察到谱线的变化。
当两者角度一致时,将会观察到最清晰的谱线。
二、三棱镜顶角的测定在使用分光计测量三棱镜顶角时,可以采用最小偏向法。
该方法是通过观察不同波长的单色光线经过三棱镜后的偏向角,计算出顶角的大小。
以下是具体的测定步骤:1.将分光计调节到最佳工作状态,确保望远镜轴线与三棱镜的边平行。
2.在望远镜瞄准三棱镜的一侧后,旋转望远镜,使其瞄准另一侧。
在旋转过程中,可以观察到不同波长的单色光线所成的谱线逐渐移动。
当旋转一周时,再次瞄准第一侧,此时谱线会再次移动。
记录两次移动的最大值(偏向角)。
3.根据最小偏向角的定义,选择两次偏向角中的最小值作为最小偏向角。
物理实验实验21分光仪的调整及三棱镜顶角的测量
不可再动望远镜的俯仰角调节螺丝,只能调载物
台的高低调节螺丝
三棱镜在载物台上
的摆放方式
镜筒轴线与三棱镜两个透明面的 法线平行
角度的测量
消除偏心差,采用对径读数法
两个对径读数 游标
1225'
仪器条件记录
仪器 型号 分度值 读数误差 Δ
分光仪 JJY 1' 1' 1'
数据单
次数
读数 窗
望远镜位置 读数1
2. 三棱镜顶角α所在的主截面与分光仪的角 度盘平面严格平行;
3. 望远镜镜筒轴线与三棱镜两个透明面的 法线严格平行
镜筒轴线与分光仪角度盘平面平行
粗调:镜筒基本与角度盘平行,平面镜基本与角
度盘垂直,看到清晰叉丝线及“十”字反射
像 细调:各半调节法
平面镜在载物台上
的摆放方式
主截面与分光仪的角度盘平面平行
实验目的
1. 熟悉分光仪的结构及原理,学会调整分光仪。 2. 理解分光仪的测角原理,满足精确测角条件,
测定三棱镜顶角。
实验仪器
分光仪、平面镜、三棱镜
实验原理
用自准法测定三棱镜顶角 α, 直测量为 α 的补角 Φ.
180
测量要求达到的条件
1. 望远镜镜筒轴线与分光仪的角度盘平面 严格平行;
望远镜位置 读数2
角位置差
无偏心位 置差角
A 1
B
பைடு நூலகம்
180
谢 谢!
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物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》分光计测量三棱镜顶角
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》
【实验目的】
1.了解分光计的结构,学习分光计的调节和使用方法;2.利用分光计测定三棱镜的顶角;【实验仪器】
分光计,双面平面反射镜,玻璃三棱镜。
【实验原理】
如图6所示,设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a,只需求出j即可,则a=1800-j。
图6 测三棱镜顶角
【实验内容与步骤】
一、分光计的调整
(一)调整要求:
1.望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。
2.载物台平面与分光计中心轴垂直。
(二)望远镜调节
1.目镜调焦
目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝,调焦办法:接通仪器电源,把目镜调焦手
轮12旋出,然后一边旋进一边从目镜中观察,直到分划板刻线成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。
旋转目镜装置11,使分划板刻线水平或垂直。
2.望远镜调焦
望远镜调焦的目的是将分划板上十字叉丝调整到焦平面上,也就是望远镜对无穷远聚焦。
其方法如下:将双面反射镜紧贴望远镜镜筒,从目镜中观察,找到从双面反射镜反射回来的光斑,前后移动目镜装置11,对望远镜调焦,使绿十字叉丝成像清晰。
往复移动目镜装置,使绿十字叉丝像与分划板上十字刻度线无视差,最后锁紧目镜装置锁紧螺丝10 .
(三)调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴(各调一半法)调节如图7所示的载物台调平螺丝b和c以及望远镜光轴仰角调节螺丝13,使分别从双面反射镜的两个面反射的绿十字叉丝像皆与分划板上方的十字刻度线重合,如图8(a)所示。
此时望远镜光轴就垂直于分光计中心轴了。
具体调节方法如下:(1)将双面反射镜放在载物台上,使镜面处于任意两个载物台调平螺丝间连线的中垂面,如图7所示。
图7 用平面镜调整分光计
(2)目测粗调。
用目测法调节载物台调平螺丝7及望远镜、平行光管光轴仰角调节螺丝13、29,使载物台平面及望远镜、平行光管光轴与分光计中心轴大致垂直。
由于望远镜视野很小,观察的范围有限,要从望远镜中观察到由双面反射镜反射的光线,应首先保证该反射光线能进入望远镜。
因此,应先在望远镜外找到该反射光线。
转动载物台,使望远镜光轴与双面反射镜的法线成一小角度,眼睛在望远镜外侧旁观察双面反射镜,找到由双面反射镜反射的绿十字叉丝像,并调节望远镜光轴仰角调节螺丝13及载物台调平螺丝b和c,使得从双面反射镜的两个镜面反射的绿十字叉丝像的位置应与望远镜处于同一水平状态。
(3)从望远镜中观察。
转动载物台,使双面反射镜反射的光线进入望远镜内。
此时在望远镜内出现清晰的绿十字叉丝像,但该像一般不在图8(a)所示的准确位置,而与分划板上方的十字刻度线有一定的高度差,如图8(b)所示。
调节望远镜光轴仰角调节螺丝13,使高度差h减小一半,如图8(c)所示;再调节载物台调平螺丝b或c,使高度差全部消除,如图8(d)所示。
再细微旋转载物台使绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合,如图8(a)所示。
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图(8)各调一半法
(4)旋转载物台,使双面反射镜转过180,则望远镜中所看到的绿十字叉丝像可能又不在准确位置,重复(3)所述的各调一
半法,使绿十字叉丝像位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。
(5)重复上述步骤(3)(4),使经双面反射镜两个面反射的的绿十字叉丝像均位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。
至此,望远镜的光轴完全与分光计中心轴垂直。
此后,望远镜光轴仰角调节螺丝13不能再任意调节!
二、三棱镜顶角的测定
1.待测件三棱镜的调整
如图9(a)放置三棱镜于载物台上。
转动载物台,调节载物台调平螺丝(此时不能调望远镜),使从棱镜的二个光学面反射的绿十字叉丝像均位于分划板上方的十字刻度线的水平横线上,达到自准。
此时三棱镜两个光学表面的法线均与分光计中心轴相垂直。
图9 三棱镜的调整
2.自准法测定三棱镜顶角
将三棱镜置于载物台中央,锁紧望远镜支架与刻度盘联结螺丝22及载物台锁紧螺丝8,转动望远镜支架15,或转动内游标盘16,使望远镜对准AB面,在自准情况(绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合)下,从两游标读出角度和;同理转动望远镜对准AC面,自准时读角度和,将结果填入表2中。
由图9(b)中的光路和几何关系可知,三棱镜的顶角
(2)
【数据记录及处理】
表2 自准法(或反射法)测顶角数据表格次数游标1 游标2。