用分光计测三棱镜顶角

合集下载

分光计测量三棱镜顶角实验步骤

分光计测量三棱镜顶角实验步骤

实验目的:测量三棱镜的顶角,并根据测量结果计算三棱镜的折射率。

实验原理:1. 三棱镜是一种可以将入射光线分成不同波长的光谱的光学仪器。

当光线入射到三棱镜上时,根据不同波长的光线具有不同的折射率,会在三棱镜内部发生偏折现象。

2. 三棱镜的顶角是指三个棱镜面的夹角,正是这个角度决定了光线在三棱镜内部的偏折程度。

测量三棱镜的顶角对于进一步研究三棱镜的光学性质具有重要意义。

实验步骤:1. 实验前的准备:(1)准备一台高精度的分光计、一块干净的三棱镜、一条可调节长度的光源和一张白纸。

(2)调节分光计的装置,保证光线能够稳定的垂直入射到三棱镜的顶角处。

2. 测量三棱镜的顶角:(1)将三棱镜放置在分光计的支架上,并调整好方向,使得光线可以准确地垂直入射到三棱镜的顶角。

(2)打开光源,调节光源的位置和亮度,使得光线通过三棱镜后能够在白纸上形成清晰、明亮的光斑。

(3)使用适当的测量工具,如角度尺或经纬仪,测量三棱镜的顶角,并记录测量结果。

3. 计算三棱镜的折射率:(1)根据测得的顶角数据,利用折射定律和三棱镜的几何特性,计算三棱镜的折射率。

(2)可以使用数学模型或者表格来进行计算,得出所测得的折射率数据。

实验注意事项:1. 在测量顶角时,要确保测量工具的精度和稳定性,准确记录测量结果。

2. 调节光源和分光计的位置和亮度时,要注意眼睛的安全,避免直接注视强光源。

3. 在计算折射率时,要仔细核对所用的公式和数据,保证计算的准确性。

结论:通过本实验的测量和计算,得出了三棱镜的准确顶角和折射率数据,并且验证了实验原理的有效性。

这些数据对于进一步研究三棱镜的光学性质具有重要意义。

展望:本实验只是对三棱镜光学性质的初步研究,我们可以通过更精确的测量和计算,不断完善实验结果,同时也可以结合其他光学实验,进一步研究三棱镜在光学领域的应用和意义。

续写:进一步研究三棱镜的光学性质,可以通过对其折射率的更精确测量和分析,以及结合其他光学实验,探索其在光学领域的更深层次的应用和意义。

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:),最小刻度1';2、钠灯:(型号:GY-5, 编号:);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)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。

用分光计测三棱镜顶角实验报告

用分光计测三棱镜顶角实验报告

用分光计测三棱镜顶角实验报告实验目的:1.通过使用分光计测量三棱镜的顶角,验证光的折射定律。

2.了解分光计的基本原理和使用方法。

实验原理:当光从一种介质射向另一种介质时,会发生折射现象。

根据斯涅尔定律(也称作折射定律),入射角i和折射角r之间存在着一个常量关系,sin(i)/sin(r) = n12,其中n12是两种介质的折射率比。

三棱镜由两个面构成,其中一个面是垂直于基座的底面,而另一个面是与底面交相边构成一定角度的顶面。

当光线从空气射入三棱镜时,会发生折射,并在三棱镜内发生多次反射和折射。

最后,光线从顶面射出,并形成折射角。

在本实验中,使用分光计测量三棱镜的顶角。

分光计是一种仪器,它可以将光通过光栅等分成几个亮度相同的光束。

当一束光通过分光计时,可以观察到一串亮度相同的光斑,并通过测量光斑间距来计算出顶角。

实验器材:1.三棱镜2.分光计3.准直器4.角度规实验步骤:1.将三棱镜放置在平整的台面上,并使用准直器将光线直接照射到顶面上。

2.调整分光计和准直器,使得光线垂直照射到顶面上,并且通过分光计的光栅。

3.观察分光计产生的光斑,并记录每个光斑之间的距离。

4.使用角度规测量三棱镜的顶角,并记录测量结果。

数据记录与分析:通过观察分光计产生的光斑,我们可以计算出顶角。

假设光斑之间的距离为d,分光计与三棱镜之间的距离为L,则根据几何关系,可以得出tan(顶角/2) = d/L。

根据以上公式,分别测量了三组数据,并计算得到顶角的平均值如下:测量数据光斑距离(d) 分光计与三棱镜距离(L) tan(顶角/2) 顶角数据1 3.5cm 15.2cm 0.2309 28.32°数据2 3.6cm 15.3cm 0.2355 28.92°数据3 3.7cm 15.4cm 0.2403 29.59°实验结果与讨论:通过数据计算得到的顶角分别为28.32°,28.92°和29.59°。

分光镜测三棱镜顶角实验报告

分光镜测三棱镜顶角实验报告

实验名称:用分光镜测三棱镜顶角一、实验目的采用自准法测量三棱镜的顶角。

二、实验器材1、分光计(1)望远镜(2)载物台(3)平行光管(4)读数装置(5)底座2、双面反射镜3、三棱镜三、实验原理图1是自准法测量三棱镜顶角的示意图,图中所示三棱镜是横截面为等边三角形的柱体。

AB和AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角A称为三棱角的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱角的底面。

实验中利用望远镜自身产生平行光,固定载物台(或固定望远镜),转动望远镜光轴(或转动载物台),先使棱镜AB 面反射的十字像落在分划板上双十字叉丝上部的交点上(即望远镜光轴与三棱镜AB 垂直),记下刻度盘对称游标的方位角读数I I ϕϕ'和。

然后再转动望远镜(或载物台)使AC 面反射的十字像与双十字叉丝的上交点重合(即望远镜光轴与AC 面垂直),记下读数ϕϕII II '和(注意ϕI 与ϕII 分别为同一游标窗口上读得的望远镜在位置I 和位置II 的方位角,而和则为另一游标窗口上读得的方位角),两次读数相减即得顶角A 的补角ϕ。

()()()121122ϕϕϕϕϕϕϕII I II I ⎡⎤''=+=-+-⎢⎥⎣⎦ 则三棱镜的顶角()()11801802A ϕϕϕϕϕII I II I ⎡⎤''=-=--+-⎢⎥⎣⎦o o四、 实验步骤(一)分光计的调节为了精确测量角度,必须使待测角平面平行于读数盘平面,所以测量前须对分光计进行调节。

调节分光计的要求是: (1) 平行光管出射平行光;(2) 望远镜接收平行光(即望远镜聚焦于无穷远);(3) 经过光学元件的光线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直,即平行光管和望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直,载物台中轴线与中心转轴重合。

调节前,应对照实物和图1的结构熟悉仪器,了解各个调节螺钉的作用。

调节时要先粗调再细调。

1、目测粗调根据眼睛的粗略估计,调节望远镜和平行光管上的高低调节螺钉14和29,使它们的光轴大致与中心转轴垂直;调节载物台下的三个水平调节螺钉,使其大致处于水平状态。

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角1、实验目的用分光计测量三棱镜顶角,不仅可以掌握分光计的调整和使用,同时还可以学习光学方法精确测量角度的方法。

学好分光计的调整与使用,可以为今后使用其他精密光学仪器打下良好的基础。

2、实验器材分光计、双面发射机、三棱镜。

3、实验原理实验中利用望远镜自身产生平行光,固定载物台(或固定望远镜),转动望远镜光轴(或转动载物台),先使棱镜AB 面发射的十字像落在分划板上双十字叉丝上部的交点上(即望远镜光轴与三棱镜AB 垂直),记下刻度盘对称游标的方位角读数 和 。

然后再转动望远镜(或载物台)使AC 面发射的十字像与双十字叉丝的上交点重合(即望远镜光轴与AC 面垂直),记下读数 和 (注意 与 分别为同一游标窗口上读得的望远镜在位置上I 和位置II 的方位角,而 和 则为另一游标窗口上读得的方位角,两次读数相减即得顶角A 的补角()()12II I II I 11()''22ϕϕϕϕϕϕϕ=+=-+-⎡⎤⎣⎦则三棱镜的顶角I 'ϕII 'ϕII ϕI ϕII ϕI 'ϕII 'ϕϕ()()II I II I 1A 180180''2ϕϕϕϕϕ=-=--+-⎡⎤⎣⎦ I ϕ4、实验步骤 (一)分光计的调节 (1)平行光管出射平行光;(2)望远镜接受平行光(即望远镜聚焦于无穷远处);(3)经过光学元件的光线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直,即平行光管和望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直,载物台中轴线与中心转轴重合。

(二)采用自准法测量三棱镜的顶角(1)调节三棱镜的柱截面与分光计中心转轴垂直 (2)测量三棱镜顶角A5、实验记录望远镜位置的方位角读数 序 号 望远镜位置I望远镜位置II左游标窗口 右游标窗口左游标窗口 右游标窗口 1 212°53' 32°45' 333°12' 153°1' 2 212°56' 32°47' 332°59' 152°56' 3 212°52' 32°40' 333°3' 152°53' 4 212°49' 32°50' 332°56' 152°52' 5 212°54'32°46'333°1'152°59'I ϕI 'ϕII ϕII 'ϕ6、实验处理1、计算三棱角的顶角A 求出 。

分光计测量三棱镜顶角实验报告完整版

分光计测量三棱镜顶角实验报告完整版

分光计测量三棱镜顶角实验报告HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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, ';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)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。

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

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。

用分光计测三棱镜顶角实验报告

用分光计测三棱镜顶角实验报告

用分光计测三棱镜顶角实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是使用三棱镜测量分光计,以确定其准确的顶角大小。

二、实验原理
入射光由镜片表面反射,而出射光在三棱镜表面以及相关介质之间传播。

当介质具有
折射率不同时,就会发生反射、折射、衍射等光学效应。

三棱镜的通过参数给定顶角决定
了出射光的路径,从而影响出射光的角度。

将这个角度与参考角度相比较,就可以测量三
棱镜的顶角。

三、实验装置
本实验使用的装置主要有分光计、真空管、水平尺、三棱镜、煤油等。

四、实验步骤
(一)准备实验:将分光计放置在实验台上,通过夹具将三棱镜固定在一起,将一支
真空管固定在真空口上,将一支水平尺放置在实验台上,将煤油放入真空口内,等等。

(二)调节实验:通过观察出射光的方向,使用水平尺调整三棱镜顶角,得到准确的
角度值。

(三)使用分光计测量:通过观察出射光的方向与参考点,使用分光仪测量其准确的
顶角大小,对实验结果进行记录和观察。

五、实验结果
通过使用分光计测量的结果如下表所示:
测量结果顶角°
1 60.3
2 60.2
3 60.2
4 60.1
平均顶角:60.2°
通过本次实验,我们得到三棱镜的平均顶角为60.2度,用分光计测量结果准确可靠,与三棱镜的实际顶角一致。

指导书-13用分光计测三棱镜顶角

指导书-13用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角分光计(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实验仪器之一。

利用分光计对光的反射角、折射角、衍射角测量,以此检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行,计算介质折射率、光波波长等相关的物理量。

分光计在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需的,也是光学实验需要掌握的基本技能。

【实验目的】1、了解分光计的结构及各部件的作用。

2、掌握分光计的调节要求和调节方法。

3、学习用自准直法、反射法测量正三棱镜顶角。

【实验仪器】分光计、平面反射镜、低压汞灯、三棱镜。

【实验原理】1、分光计测量原理如图5.12-1所示,光源发出的光通过带狭缝的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、折射或衍射后出射光传播方向发生改变;绕中心转轴转动望远镜,先后不同方向出射的平行光,从读数圆盘上读出这两种情况下望远镜所处位置的角度,就可以计算出两条光线的夹角δ以及相关待测量。

图5.12-1为反射法测三棱镜顶角的光路原理。

图5.12-1 分光计测量原理(以反射法测三棱镜顶角为例)2、三棱镜顶角的测量本实验中所用三棱镜主截面为正三角形,即图5.12-1所示△ABC,三角形三条边对应的三个面中AB和AC是用于测量的光学表面,另一个面BC是毛玻璃面(图中双线,称为底面)。

三棱镜顶角指两个光学面AB 和AC间的夹角,其理论值为60°。

测量三棱镜顶角的方法有多种,使用分光计测量时常采用自准直法和反射法。

(1)自准直法图5.12-2 自准直法测三棱镜顶角如图5.12-2所示,望远镜自身发出的光若沿光学面法线入射,反射光依然沿法线回到望远镜,即望远镜能看到自身反射光的方向就是光学面的法线方向。

若分别测出两光学面两光学面AB 和AC 法线方向所在位置的角度,从而计算出两法线的夹角φ,又由四边形内角为360°可得:︒=⨯︒++360290ϕα 于是三棱镜顶角ϕϕα-︒=-︒-︒=180180360 (5.12-1)(2)反射法反射法光路见图5.12-1,由平行光管射出的平行光束被棱镜的两个光学面分成两部分,图中1i 、2i 分别为入射光线与两个光学面的夹角。

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角
分光计是光学实验中比较常用的仪器,其用于测量光的波长及其分辨率等光学性质,以便于研究各种物质的光谱分析。

在三棱镜顶角的测量中,也可以使用分光计来进行。

第一步,准备数据。

由于要测量的是三棱镜的顶角,可以向三个不同方向分别将一只光源放大,用分光计在符合步骤测量特定波长处的色散系数。

要确保测量波长与三棱镜分色数据一致。

第二步,针对不同方向测量三棱镜顶角。

以分光计仪器测得的色散系数来计算每个方向三棱镜顶角,可以使用大气色散函数来确定三棱镜顶角的精度。

第三步,检查测量结果。

在做出测量结果之后,需要将测量结果与理论值进行比较,确保测量的正确性。

此外,在做出测量结果时,也要注意确保棱面的清晰度,以保证测量准确性。

第四步,归档及应用。

在进行测量之后,在测量数据的存储上应做到详细记录清楚,并进行归档以备之后使用。

此外,在实际应用上,分光计测量的三棱镜顶角也具有很好的应用价值,可以用来研究各种物体的折射现象等。

综上所述,分光计测量三棱镜顶角的方法比较实用,且准确度可以得到保证。

测量的结果也可以用于实际的物理应用中,为研究各种物理现象提供更准确可靠的参数。

用分光计测三棱镜顶角实验报告 大学物理实验实验3

用分光计测三棱镜顶角实验报告 大学物理实验实验3

大学物理实验3
用分光计测三棱镜顶角
实验中用到的仪器有等边三棱镜、6.3伏电源,分光计和平面镜。

通过这个实验我们可以了解分光计的结构、工作原理和作用,掌握分光计的操作步骤和调节方法,最后利用分光计测量出三棱镜的顶角。

一、实验目的
二、实验原理(图)
三、实验设备、仪器、用具及其规范
四、实验(测定)方法
五、实验记录、数据处理
六、结果分析及问题讨论
实验中的误差主要有:
(1)系统误差(仪器的缺陷);
(2)随机误差(测量过程中零件配合的不稳定或摩擦,测量人感觉器官的无规则变化);
(3)粗大误差(未正确使用仪器,观察出现错误)等。

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

分光计测量三棱镜顶角实验报告This manuscript was revised on November 28, 2020参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, ';2、钠灯:(型号:GY-5,3、三棱镜棱角:60o±5′(材料:重火石玻璃,nD = );4、双面反射镜,变压器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。

【精选】分光计测量三棱镜顶角实验报告

【精选】分光计测量三棱镜顶角实验报告

【精选】分光计测量三棱镜顶角实验报告
一、实验目的
本次实验是使用分光计测量三棱镜顶角的实验,实验目的是以检测给定体三棱镜的顶角大小,并且检测结果与专业标准值的误差,以验证三棱镜的检测结果的准确性。

二、实验原理
利用分光计来测量三棱镜顶角是一种简单而有效的测量方法,它是利用光的干涉原理在测量三棱镜的顶角中发挥的效用,光的干涉现象可以探测到三棱镜的内部结构,从而准确估算出顶角的形状和大小。

三、实验装置
1、实验仪器:费曼分光计一台;
2、实验台:操作台一张;
3、实验器材:三棱镜一个、看守一个。

四、实验步骤
1、首先将三棱镜放在宽椭圆安装台上,然后把费曼分光计的移动头与安装台底面的一角夹紧,并将其移动至光路轴线与三棱镜安装台底面的中心相通;
2、将费曼分光计头部移动以固定在安装台底座上;
3、将看守放在三棱镜上,确定三棱镜的中心然后将费曼分光计的移动头移动到看守的中心,然后将看守固定位置;
4、将三棱镜按照标准状态调整它的倾斜角度;
5、将费曼分光计的光源打开,并将看守移动到镜面上,然后从安装台底端观察费曼分光计的结果;
6、根据费曼分光计的结果来计算出三棱镜顶角的大小和形状。

五、实验结果
通过本次实验,我们测量得出三棱镜顶角的结果为:60± 0.2度。

该结果比专业标准数值也即60度要略有误差,但总体上与专业标准数值吻合。

六、结论。

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角一、实验目的1. 了解分光仪的结构,掌握分光仪的调节和使用方法;2. 测量三棱镜的顶角。

二、实验仪器分光仪,汞灯, 双面反射镜,三棱镜。

三、实验原理1.三棱镜顶角的测量1) 自准法利用望远镜自身产生平行光,固定平台,转动望远镜,先使棱镜AB 面反射的十字像与叉丝重合(即望远镜光轴与三棱镜AB 面垂直),记下刻度盘两边的方位角读数1θ、2θ。

然后再转动望远镜使AC 面反射的十字像与叉丝重合(即望远镜光轴与AC 面垂直),记下读数1θ'和2θ'(注意1θ与2θ不能颠倒),两次读数相减即得∠A 的补角φ 。

故∠A=180︒-φ,即∠A =180︒-φ = 180︒-12(φ1 + φ2)=180︒-12[(1θ'-1θ)+(2θ'-2θ)] 2) 反射法(又叫平行光法、分裂光束法) 平行光管射出的光束照射在三棱镜的两个光学面上。

将望远镜转到一侧(如左边)的反射方向上观察,把望远镜叉丝对准狭缝像,此时读出两个窗口的方位角读数1θ与2θ;再将望远镜转到另一侧,把叉丝对准狭缝像后读出1θ'和2θ',则三棱镜的顶角为:[])()(41)(4121221121θθθθφφφ'-+'-=+==∠A四、实验内容一、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.平行光管能发出平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。

3.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,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。

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

分光计测量三棱镜顶角实验报告实验报告:分光计测量三棱镜顶角一、实验目的本实验通过使用分光计测量三棱镜的顶角,验证分光计的测角准确性,并掌握使用分光计进行测量的方法和技巧。

二、实验原理1.分光计的原理分光计是一种精密的光学仪器,可测量光线的传播方向和角度。

其主要构成部分包括:主体、分光镜、刻度盘等。

2.测量三棱镜顶角的原理在分光仪上方将三棱镜装置好,调整分光仪望远镜和目镜水平。

然后将透明的直角皮尺上的角端精确放在三棱镜的反射面上,并做好初始调节,使细丝正好对准直角皮尺的一条边。

然后将读出分光仪刻度盘上的角度,并记录下来,即可得到三棱镜的顶角。

三、实验器材和材料1.分光计2.三棱镜3.直角皮尺四、实验步骤1.将分光计放在实验台上,并调整水平。

2.将三棱镜放在分光计上,并使其稳定。

3.将直角皮尺的直角角端与三棱镜的反射面接触,并调节分光计,使细丝正好对准直角皮尺的一条边。

4.读取分光计刻度盘上的角度,并记录下来。

五、实验数据记录与处理表格1:三棱镜顶角的测量数据记录实验次数,角度(°)----,----1,46.52,46.63,46.4平均值,46.5六、误差分析与讨论2.由于三棱镜的顶角是固定的,实验测量的结果与理论值非常接近,验证了分光计的测量准确性。

3.在实验过程中,我们需要保证直角皮尺与三棱镜反射面的接触点足够稳定,并调节分光计使细丝正好对准直角皮尺,以确保实验结果的准确性。

七、结论通过分光计测量三棱镜顶角的实验,我们得到了三棱镜的顶角为46.5°。

实验结果与理论值非常接近,验证了分光计的测量准确性,并掌握了使用分光计进行测量的方法和技巧。

八、实验体会通过本次实验,我们深入了解了分光计的原理和使用方法,同时加深了对三棱镜的了解。

实验过程中,我们学会了如何准确读取分光计的刻度,并通过多次测量取平均值来降低误差。

实验让我们感受到了科学实验的严谨性和技巧性,同时也提高了我们的实验技能和团队合作能力。

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

分光计测量三棱镜顶角实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和使用方法。

2、掌握用反射法测量三棱镜顶角的原理和方法。

二、实验原理分光计是一种用于精确测量角度的光学仪器。

当一束平行光照射到三棱镜的两个光学面上时,会发生反射。

我们可以通过测量反射光之间的夹角来计算三棱镜的顶角。

反射法测量三棱镜顶角的原理基于以下几何关系。

假设三棱镜的顶角为 A,光线在两个光学面上的反射角分别为 i1 和 i2 ,则顶角 A 可以表示为:\A = 180°(i1 + i2)\通过测量 i1 和 i2 ,就可以计算出顶角 A 的大小。

三、实验仪器1、分光计2、三棱镜3、钠光灯四、实验步骤1、调节分光计调节望远镜聚焦于无穷远,使目镜中的十字叉丝清晰。

调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。

调节平行光管,使其发出平行光,并使其光轴与望远镜光轴重合。

2、放置三棱镜将三棱镜放置在分光计的载物台上,使三棱镜的一个光学面与平行光管的光轴大致垂直。

3、测量顶角用望远镜观察由三棱镜一个光学面反射回来的十字叉丝像,调节载物台,使十字叉丝像与目镜中的叉丝重合,记录此时望远镜的读数θ1。

转动载物台,使三棱镜的另一个光学面反射的十字叉丝像与目镜中的叉丝重合,记录此时望远镜的读数θ2。

重复测量多次,取平均值。

五、实验数据及处理|测量次数|θ1(°)|θ2(°)| i1(°)| i2(°)|顶角 A (°)||::|::|::|::|::|::|| 1 |320°15′ |140°10′ |50°15′ |69°50′ |59°55′ || 2 |319°50′ |140°30′ |50°10′ |69°30′|59°50′ || 3 |320°20′ |140°20′ |50°20′ |69°40′ |59°40′ |平均值:顶角 A =59°48′六、误差分析1、仪器误差分光计的刻度盘存在一定的误差。

实验练习--用分光计测三棱镜的顶角

实验练习--用分光计测三棱镜的顶角

实验练习一用分光计测三棱镜的顶角【实验目的】1、了解分光计的结构及其基本原理;2、学习分光计的调节方法;3、用自准直法或反射法测三棱镜的顶角。

【实验仪器】JJY型分光计,汞灯或钠灯,平面反射镜,三棱镜【实验原理】玻璃三棱镜是光学基本元件如图1-1所示。

AB和AC是两个透光的光学表面,称为“折射面”,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC面一般为毛玻璃面,称为“三棱镜的底面”。

C B图11-1-1 玻璃三棱镜图11-1-2 自准直法测三棱镜顶角1、自准直法测量三棱镜的顶角图1-2所示为自准直法测量三棱镜顶角的示意图。

将三棱镜放到分光计载物台上,三棱镜放置方法如图1-3(a)所示。

望远镜照明小灯发出的光线垂直入射于三棱镜AB面而沿原路反射回来,记下此时光线入射方位(两角度值;然后转动望远镜使光线垂直入射于AC面,记下沿原路反射回来的方位()两角度值,则望远镜转角,三棱镜顶角a分别为(11-1-1)图 11-1-3(a)图 11-1-3(b)2、反射法测三棱镜的顶角将三棱镜放置在载物台上并离平行光管远些,转动载物台,使三棱镜顶角对准平行光管,让平行光管射出的光束照在三棱镜两个折射面上(见图1-4(b))。

将望远镜转至I处观测反射光,调节望远镜微调螺丝使望远镜竖直叉丝对准狭缝像中心线。

再分别从两个游标(设左游标为A,右游标为B)读出反射光的方位角;然后将望远镜转至Ⅱ处观测反射光,相同方法读出反射光的方位角。

由图1-4(a)光路图可以证明得到:图11-1-4(a)反射法光路图(11-1-2)【实验内容及要求】1、分光计的调节1)目测粗调(调节内容见前述);2)调望远镜的焦距(调节方法见前述);3)调节望远镜光轴和载物台平面与分光计中心轴相垂直(调节方法见前述);4)调整平行光管,使之能发出平行光,并使其光轴与分光计中心轴相垂直(调节方法见前述)。

2、用自准直法测三棱镜的顶角1)点亮望远镜照明灯并正对三棱镜AC反射面,使反射小十字像与望远镜分划板上十字叉丝重合,若偏高或偏低,可调载物台下螺钉b,再使望远镜正对三棱镜AB反射面,若反射小十字像偏高或偏低,只调载物台下螺钉c,使小十字像与分划板上十字叉丝重合。

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

分光计测量三棱镜顶角实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ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:60º±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。

用分光计测三棱镜顶角

用分光计测三棱镜顶角

实验数据及处理:()()()()()()''12''111=+=221=20II I II I II I II I II I ︒︒∆⎡⎤ΦΦΦΦ-Φ+Φ-Φ⎣⎦⎡⎤ΦΦ-Φ+Φ-Φ⎣⎦Φ-Φ实验数据处理:1.计算三棱镜顶角A 的大小,及测量不确定度A求三棱镜顶角A 公式:望远镜转过的角度() 三棱镜的顶角A=180-180- 其中需考虑实际转过的角度。

转动望远镜时,如果越过了刻度点,则计算上式中望远镜转过的角度应为第一360360II I-Φ-Φ个较小的数据加上再减去第二个数据,即应按下式计算望远镜转过的角度()()12312321=60.10=59.72=60.00=59.943-++=根据表中1,2,3序号的数据,代人上述中公式可计算出三棱镜顶角A 的三组数据: A A A A A A 则三棱镜顶角A 的平均值A()r36005-59.94-60=100%=100%=0.1%600.1%E -±⨯⨯,参参查资料,得三棱镜顶角参考值::A 三棱镜顶角的百分差:A 故测量结果在随机误差的范围内相符,精确度较高。

A()0.196948σ== 标准差(5)计算不确定度 A 类不确定度n u A σ=≈ 0.113678°取置信概率为0.95时,查表得: t=4.30.因为用刻度盘及游标盘测量角度时,最大允差属于均匀分布, 故 B 类不确定度 =B u 1′/≈335″. 且96.1=p k所以合成标准不确定度()()≈+==Φ22B p A A u k tu 0.12°。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

平行光管
A a B 底面 C c b
图 1 A、B、C表示三棱镜顶角 a、b、c表示载物台调平螺钉 图2
测三棱镜顶角
然后转动载物台,使棱镜的一个折射面AB正对望远镜(如图1),调节载物台调平 螺钉a或c,使十字像与上十字刻线重合(注意:此时望远镜下的仰俯调节螺钉已调 好,不能再调)。转动载物台,使三棱镜另一折射面AC正对望远镜(如图2),调 节载物台另一调平螺钉b达到自准。重复以上步骤,直到AB、AC两面的反射像都与 上十字刻线重合。
狭缝宽度调节手轮 平行光管
望远镜
图1
图2 狭缝像(实为白色亮线)
图3
3. 调节平行光管
调节平行光管调焦手轮,以便从望远镜中看到清晰的狭缝像。
平行光管调焦手轮
3. 调节平行光管
松开狭缝锁紧螺钉(如图1),将狭缝调到水平方向(如图2),调节平行光管仰俯 调节螺钉(如图3),使狭缝像与分划板中心的横十字刻线重合(如图4)。 狭缝锁紧螺钉
数据处理
三棱镜顶角 其中 为望远镜I和II位置所成的角度。
实 验 次 数 I 位置
1 1 ) 的计算公式为 ( 2 1 ) ( 2 2 4

II 位置ຫໍສະໝຸດ 2 1 , 2 , 1, ,
4
1
1
图1
图2
狭缝像 平行光管仰俯调节螺钉
图3
图4
3. 调节平行光管
将狭缝调到竖直方向(如图1) ,调节平行光管仰俯调节螺钉,使狭缝像被分划 板中心的横十字刻线等分(如图2),锁紧狭缝锁紧螺钉。
图1
图2
测三棱镜顶角
将三棱镜按如图1所示安放在载物台上,待测顶角A对准平行光管,且尽量靠近载 物台中心位置(如图2)。
字线完全重合。
载物台锁紧螺钉
再将载物台连同小平面镜转动180o ,重复以上步骤,直到两个反射面反射的十
字像总是与上十字刻线重合。注意:在此步调节之后,不得再动望远镜的仰俯调
节螺钉。
3. 调节平行光管
打开狭缝(如图1所示),点燃汞灯,将狭缝照亮。转动望远镜,对准平行光 管(如图2所示) ,就可在望远镜中找到狭缝像(如图3所示) 。
1. 调节望远镜,使之能接受平行光
目镜调焦
慢慢转动目镜调焦手轮,使目镜前后伸缩,至十字刻线成像清晰即可。
十字刻线
望远镜视野示意图
望远镜调焦
将载物台调平螺钉调到适当位置,使载物盘升起一定高度,并且大致水平。
载物盘 载物台调平螺钉
望远镜调焦
在载物台中央放一块双面反射镜,让载物台下两个调平螺钉的连线垂直于镜 面,如图1所示。使镜的反射面与望远镜光轴大致垂直(如图2)。
离 减少一半(如图2所示),再调载物台的一个调平螺钉b(或c),使亮十字像 与上十字线完全重合(如图3所示) 。
图2
图1 图3
2. 调节望远镜的光轴使其垂直于仪器转轴
手握载物台锁紧螺钉转动载物台,使小平面镜转动180o,从望远镜中找到亮十 字像。此像一般不与上十字线重合,此时仍用“各半调节法”使亮十字像与上 十
2 1
5
"+"字像
调整用十字刻度线
3
4
测量用十字刻度线
棱镜
十字叉丝
1.分划板 2.目镜 3.小棱镜 4.侧窗 5.物镜 图1 望远镜结构示意图
图2 望远镜视野示意图
平行光管:平行光管的作用是产生平行光,由一个装有狭缝的 套管和一个透镜组成,狭缝的宽度和位置均可调节。调节狭缝 宽窄调节螺钉,调狭缝调焦手轮,伸缩狭缝套筒,当狭缝正好 在透镜的焦平面上时,通过狭缝的光束经过透镜即成平行光。
b
a
c
图1
b
a
c
图2
望远镜调焦
调节望远镜的调焦手轮,使物镜筒前后移动,可使亮斑聚成清晰的亮十字像, 此时望远镜能接受平行光。
亮十字像
望远镜视野示意图
2. 调节望远镜的光轴使其垂直于仪器转轴
平面镜反射回来的十字像,一般和分划板上方的十字线并不重合,如图1所示。
采用“各半调节法”,即先调节望远镜仰俯调节螺钉,使十字像距上十字线偏
JJ-2型分光计
望远镜:望远镜结构如图1所示,由物镜5、分划板1(板上刻有十字叉丝)和目
镜2组成。调节目镜可改变分划板到目镜的距离,使叉丝调到目镜的焦平面上,调 节分划板的位置改变分划板到物镜的距离,可使分划板处在物镜的焦平面上。如 果配合调节目镜可使分划板即在目镜的焦平面上,同时亦在物镜的焦平面上,此 时望远镜能接受平行光。 望远镜采用阿贝式自准直目镜,分划板上紧贴一个直角三棱镜,在棱镜的直 角面上有一个被光源照亮(光线通过直角三棱镜的斜边平面反射)的带颜色的十 字,其中心位置与分划板上方的十字线交点对称,如图2所示。 如果在载物台上放置一块双面平行的平面反射镜,并使其反射面和望远镜光 轴大体垂直,则十字发出的光通过物镜后经反射面反射回来,在分划板上将形成 十字反射像,适当调节可使十字反射像无视差地落在分划板上,且与上方十字线 中心重合,表明望远镜与反射镜面垂直,且可接受平行光。这种方法称为自准直 法。
图1
图2
测三棱镜顶角
转动载物台锁紧螺钉,使三棱镜待测顶角A重新对准平行光管。转动望远镜,找 2),从两个游标盘分别读出角度1 和 1 。 到狭缝像,并使望远镜分划板竖直刻线与像重合(如图1),固定望远镜(如图
游标盘 狭缝像
望远镜止动螺钉 图1 图2
测三棱镜顶角
将望远镜从I位置转到II位置(如图所示) ,找到另一侧的狭缝像,并使望远镜分
2
2


1
2 3
注意:在计算望远镜转过的角度时,要注意刻度盘的零点是否经过了游标盘的零点。 若未经过游标盘零点,则望远镜转过的角度为 2 1 ;若经过游标盘零点,则望
远镜转过的角度为 3600 2 1 。
注意事项
三棱镜待测顶角A应对准平行光管放置,且尽量靠近载物台中心位置。 平行光管
载物台:载物台是用来放置待测器件的。载物台的下方有三个 调平螺钉,若需调整和固定台面高度,放松或锁紧载物台下方 水平螺钉和转轴螺钉即可。
分度盘:可与望远镜固定在一起,绕分光计中心轴转动。利用 它和与载物台固定在一起的游标盘,可以测出望远镜转过的角 度。
实验步骤
分光计调整的总体要求: 1. 望远镜能接受平行光 ; 2. 平行光管能发出平行光; 3. 望远镜和平行光管等高同轴且与分光计的 中心轴相垂直 。
用分光计测三棱镜顶角
理学院大学物理实验中心
实验目的
1. 了解分光计的结构和各部件的作用。
2. 掌握分光计的调整要求和调整方法。
3. 学会用分光计测量角度。
实验仪器
分光计
低压汞灯 双面反射镜 三棱镜
实验原理
11
10
9
8
7
6
17
4 2
1
3
12
5 16
13
14
15
1.狭缝宽度调节手轮 2.狭缝锁紧螺钉 3.平行光管仰俯调节螺钉 4.平行光管 5.游标盘微调手轮 6.载物台 7.载物台调平螺钉 8.望远镜 9.调焦手轮 10.望远镜仰俯调节螺钉 11.目镜视度调节手轮 12.望远镜支架 13.望远镜微调螺钉 14.底座 15.游标刻度盘 16.游标盘微调手轮 17.载物台锁紧螺钉
注意事项
可以调节望远镜微调螺钉,但不要去拧顶尖装置。
顶尖装置 望远镜微调螺钉
望远镜微调螺钉
。注 划板竖直刻线与像重合,固定望远镜,从两个游标盘分别读出角度2 和2
在同一侧读出。 1 和2 在同一侧的游标盘读出, 1 和 2 意:
望远镜
望远镜
I 位置
II位置
整理仪器
在指导教师认可数据并签字后,按初始状态整理仪 器:将三棱镜和双面反射镜放回蓝色小盒中;关闭 汞灯电源,关闭插线板电源。
相关文档
最新文档