大学物理实验报告 分光计

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分光计实验报告

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。

大学物理实验分光计的调整与使用实验报告

大学物理实验分光计的调整与使用实验报告

大学物理实验分光计的调整与使用实验报告大学物理实验分光计的调整与使用实验报告引言:分光计是一种常用的实验仪器,广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。

本实验旨在熟悉分光计的结构和工作原理,并通过实际操作调整和使用分光计,掌握其正确的使用方法。

一、分光计的结构和工作原理1. 分光计的结构分光计主要由光源、准直系统、单色器、样品室和检测器等部分组成。

其中,光源提供光线,准直系统将光线聚焦,单色器将多色光分解为单色光,样品室用于放置待测样品,检测器接收光信号并输出电信号。

2. 分光计的工作原理分光计的工作原理基于光的衍射和干涉现象。

当光通过准直系统后,进入单色器,单色器通过光栅或棱镜将多色光分解为单色光,然后单色光进入样品室与待测样品相互作用,样品吸收或反射特定波长的光,最后通过检测器检测到的光信号转化为电信号。

二、分光计的调整1. 准直系统的调整准直系统的调整是保证光线能够准确进入单色器的关键。

首先,打开分光计,调节光源位置,使其与准直系统中心对齐。

然后,调节准直系统的调焦旋钮,使光线在单色器入口处形成清晰的光斑。

最后,使用目镜观察光斑,通过调节准直系统的调焦旋钮,使光斑在目镜中移动到中心位置。

2. 单色器的调整单色器的调整是保证光线能够被准确分解为单色光的关键。

首先,选择适当的单色器,根据待测样品的波长范围选择合适的单色器。

然后,调节单色器的入射角和旋钮,使光线通过单色器后,能够被分解为所需的波长范围。

最后,使用检测器检测单色光的强度,通过调节单色器的旋钮,使单色光的强度达到最大值。

三、分光计的使用1. 样品室的使用样品室是用于放置待测样品的部分。

在使用样品室前,应先清洁样品室,确保无杂质。

然后,将待测样品放置在样品室中,注意样品的摆放位置应与光线垂直,以避免光线的散射和干扰。

最后,关闭样品室,确保光线只能通过样品与之相互作用。

2. 检测器的使用检测器是用于接收光信号并转化为电信号的部分。

在使用检测器前,应先调节检测器的增益和灵敏度,使其适应待测样品的光强。

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大学物理实验报告:分光计引言在大学物理实验中,分光计是一种常用的仪器,用于测量光的波长、频率和能量等参数。

通过分光计的使用,我们可以更好地理解光的性质和行为,探索光的奥秘。

本报告将详细介绍分光计的原理、使用方法以及实验结果的分析。

一、分光计的原理分光计是一种基于光的干涉现象进行测量的仪器。

它主要由光源、准直器、光栅、透镜和光电探测器等组成。

当入射光通过准直器后,经过光栅的作用,会发生衍射现象。

光栅的作用是将入射光分解成不同波长的光,形成光谱。

通过调整仪器中的光栅和透镜的位置,我们可以选择特定的波长进行测量。

二、分光计的使用方法1. 准备工作在进行实验之前,我们需要先检查分光计是否正常工作。

确保光源、准直器和光电探测器的连接正确,并且透镜的位置调整合适。

2. 调整仪器首先,我们需要调整准直器的位置,使得入射光线垂直于光栅。

然后,通过调整透镜的位置,使得光线能够汇聚到光电探测器上。

3. 测量光谱打开光源,调整光栅的位置,使得光线通过光栅后能够形成清晰的光谱。

然后,将光电探测器连接到计算机上,并打开相应的软件。

4. 记录数据在软件界面上,我们可以看到光电探测器接收到的光强信号。

通过移动光栅和透镜的位置,我们可以选择不同波长的光进行测量。

记录下每个波长对应的光强值,并进行数据分析。

三、实验结果的分析通过分光计的测量,我们可以得到不同波长光的光强值。

根据光的干涉现象,我们知道不同波长的光在干涉过程中会产生干涉条纹,从而形成光谱。

通过分析光谱的特征,我们可以推断出光的波长、频率和能量等参数。

在实验中,我们可以选择不同的光源进行测量,比如白炽灯、氢气放电灯等。

通过测量这些光源的光谱,我们可以了解它们所发出的光的特点和成分。

此外,分光计还可以用于测量物质的光谱。

不同物质在受到光照射后,会产生特定的光谱。

通过与已知物质的光谱进行对比,我们可以确定未知物质的成分和性质。

结论通过本次实验,我们深入了解了分光计的原理和使用方法。

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大学物理实验报告:分光计引言分光计是一种常用的实验仪器,用于测量物质的光谱特性。

通过分光计,我们可以分析物质的吸收、发射和散射光谱,从而了解物质的结构和性质。

本次实验将使用分光计来测量不同物质的光谱特性,以便更深入地了解物质的性质和行为。

实验目的1. 了解分光计的基本原理和结构2. 掌握使用分光计测量光谱的方法3. 分析不同物质的光谱特性,探讨其结构和性质实验原理分光计是一种利用光的色散性质来测量物质光谱的仪器。

它通过将光线分解成不同波长的光谱,然后用光电探测器来测量吸收、发射或散射的光强度。

分光计通常由光源、入射光学系统、分光元件、样品室、检测器和数据处理系统组成。

实验步骤1. 打开分光计,调节光源和入射光学系统,使光线垂直射入分光元件。

2. 将待测样品放入样品室中,调节分光元件使其通过样品。

3. 用光电探测器测量样品吸收、发射或散射的光强度。

4. 通过数据处理系统分析测得的光谱特性,如波长、强度等。

实验结果通过分光计测量了不同物质的光谱特性,发现它们在不同波长下吸收、发射或散射光的强度不同。

通过对比实验结果,可以得出不同物质的光谱特性有所差异,这与其结构和性质有关。

实验结论本次实验通过分光计测量了不同物质的光谱特性,探讨了其结构和性质之间的关系。

分光计作为一种重要的实验仪器,可以帮助我们更深入地了解物质的行为和性质,对于物理、化学等学科的研究具有重要意义。

结语分光计是一种重要的实验仪器,通过测量物质的光谱特性,可以帮助我们了解物质的结构和性质。

本次实验通过使用分光计测量了不同物质的光谱特性,得出了一些有意义的结论。

分光计的应用前景广阔,将在物理、化学等领域发挥重要作用。

大学物理实验分光计

大学物理实验分光计

3.17 分光计的调节和使用【实验简介】分光计是一种精确测量角度的典型光学仪器,常用来测量光学材料的折射率、光波波长、光学元件的色散率及观测光源的光谱等。

分光计的调节思想、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,有助于操作更复杂的光学仪器。

【实验目的】1.了解分光计的结构和工作原理。

2.掌握分光计的调节要求和调节方法。

3.学会用分光计测量玻璃三棱镜的折射率。

【预习思考题】1.分光计在测量角度之前应处于什么状态?为什么要处于该状态?2.自准直法调节望远镜接受平行光的主要步骤是什么?判断望远镜已调节到可以接受平行光的标准是什么?180使双面镜两3.利用双面镜调节望远镜光轴与中心轴垂直时,为什么要转动载物台0个面反射的十字像均与分划板上方叉丝重合?只调一面行吗?4.如何调节和判断平行光管出射平行光、平行光管的光轴与中心轴垂直?【实验仪器】分光计、汞灯、双面反射镜、三棱镜。

【实验原理】1.分光计的结构分光计由望远镜、平行光管、载物台、读数装置和三角底座五部分组成。

图3.17.1是它的全貌。

1.狭缝装置2.狭缝套筒锁紧螺钉3.平行光管4.载物台5.载物台调平螺钉6.载物台锁紧螺钉7.望远镜8.分划板套筒锁紧螺钉9.自准目镜10.目镜视度调节手轮11.望远镜光轴俯仰调节螺钉12.望远镜光轴水平方向调节螺钉13.望远镜微调螺钉14.刻度盘与望远镜固连螺钉15.望远镜止动螺钉(在背面)16.刻度盘17.游标盘18.游标盘微调螺钉19.游标盘止动螺钉20.平行光管光轴水平方向调节螺钉21.平行光管光轴俯仰调节螺钉22.狭缝宽度调节手轮图 3.17.11.1三角底座三角底座中心有竖轴,称为分光计的中心轴。

轴上装有可绕中心轴转动的望远镜和载物台。

1.2平行光管平行光管的作用是产生平行光。

平行光管由物镜和狭缝装置组成。

松开螺钉2,可前后移动狭缝装置,使狭缝位于物镜的焦平面上,则平行光管产生平行光。

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。

大学物理实验-分光计的调整和使用

大学物理实验-分光计的调整和使用

记录数据
在实验报告中详细记录每 次测量的起始角度、终止 角度以及对应的角度差值。
数据处理
根据测量结果计算平均值、 标准差等统计量,分析测 量结果的可靠性。
数据绘图
将测量结果绘制成图表, 如角度与刻度盘读数的关 系图,便于分析和比较。
误差分析
01 02
系统误差
由于仪器本身的不完善、环境因素(如温度、湿度)的影响以及实验方 法的局限性等引起的误差。系统误差可以通过校准仪器、控制实验条件 和改进实验方法等方式减小。
分光仪的调整和使用对于实验结果的影响非常大,因此需要掌握其基本原理和操作 方法。
本实验将通过实际操作,让学生了解分光仪的结构和工作原理,掌握其调整和使用 方法,为后续的光谱分析和物理实验打下基础。
02 分光计的原理
分光计的结构
望远镜用于观察棱 镜光谱,并调节棱 镜角度。
载物台用于放置棱 镜,可以在刻度盘 上移动。
大学物理实验-分光计的调整和使 用
contents
目录
• 引言 • 分光计的原理 • 分光计的调整 • 分光计的使用 • 实验总结与思考
01 引言
实验目的
掌握分光计的调整和 使用方法
了解分光仪在光谱分 析和物理实验中的应 用
学习测量光波波长的 原理和技术
实验背景
分光仪是一种用于测量光波波长的精密仪器,广泛应用于光谱分析和物理实验中。
细调
调节望远镜的焦距
01
通过调节望远镜的焦距,使望远镜能够清晰地观察到分光计刻
度。
微调载物台和测角仪
02
通过微调载物台和测角仪的位置,使分光计的读数更加准确。
重复调整
03
在调整过程中,可能需要重复进行粗调和细调,以确保分光计

大学物理实验 实验11 分光计的调节与使用

大学物理实验 实验11 分光计的调节与使用
骤:
1、测量三棱镜的顶角 A 2、测最小偏向角 m
最小偏向角的测量光路图
注意事项
1、严格按分光计要求认真调节分光计。 2、三棱镜光学表面要保持干净,取放时切勿 用手触摸。
思考题
1、分光计的刻度盘上读出的角度是什么角? 2、反射法测三棱镜的顶角时,平行光管射出 的平行光是否要正入射到三棱镜的顶角上?

sin i1 sin i2

sin[( A m ) / 2] sin( A / 2)
实验内容
分光计的调整
一、目测粗调 二、调节望远镜
调节物镜,看清反光十字架
三、调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直
采用二分之一逼近法,使十字反 射像与分划板上方的十字线重合。
d
d/2
四、调节平行光管
打开低压汞灯,预热五分钟,转动望远镜(角度盘),使望远镜和平行 光管成一条直线,松开固定螺丝,调节平行光管,使在望远镜中能看到 一条清晰的白光。调节平行光管调节螺丝,使白光位于视场中央。调节 狭缝,使白光粗细合适。
分光计的调节与使用
实验介绍
光学测角计原称分光计,简称测 角计,主要用于精确测量平行光束的 偏转角度,借助它并利用折射、衍射 等物理现象完成偏振角、折射率,光 波波长等物理量的测量,分光计是由 德国科学家保尔 (W.Paul)发明的。
实验目的
1、了解分光计的结构,学习分光计的 调整方法。
2、学习使用分光计测量玻璃三棱镜顶角。 3、学会测量、计算玻璃的折射率。
实验仪器结构图
FGY-01型分光计
三棱镜、平面镜
实验原理
实验中待测折射率的元件是正三角形三棱镜,他有 AB 和 AC 两个
透光的光学工作面,其夹角 A 为三棱镜的顶角, BC 为不透光的毛玻 璃面,称为三棱镜的底面。

【大学物理实验(含 数据+思考题)】分光计的调整与使用实验报告

【大学物理实验(含 数据+思考题)】分光计的调整与使用实验报告

实验3.9 分光计的调整与使用一、实验目的(1)了解分光计的构造、作用和工作原理。

(2)掌握分光计的调整和使用方法。

(3)用分光计测棱镜的折射率。

二、实验仪器分光计、三棱镜、反射镜、汞灯三、实验原理1.测角原理测量光线之间的夹角,实质是测定平行光束的方位角。

如图3.9-6所示,A、B为平行光束在望远镜焦平面上的会聚像点。

焦平面上的每个点都与从一定方向入射的平行光束相对应。

如果望远镜光轴绕垂直于光束1和2的转轴转动,光轴由平行于光束1的方位(光轴上的会聚像点为A)转到平行于光束2的方位(光轴上的会聚像点为B),则光轴所转过的角度即平行光束1与2之间的夹角θ。

图3.9-6测角原理2.用最小偏向角法测三棱镜折射率 n的原理如图3.9-7所示,单色光PM以入射角α1投射到三棱镜的AB面,经两次折射后,以α2′角从AC面射出。

入射光束与折射光束的夹角 θ称为偏向角。

显然θ=(α1−α1′)+(α2′−α2)=α1+α2′−φ式中φ为棱镜的顶角。

图3.9-7 最小偏向角法测三棱镜折射率原理对于给定的棱镜,其顶角φ和折射率n都是已定的。

从上式可见,偏向角θ是α1的函数。

可以证明,当a1=α2′,α1′=α2,即MM′∕∕BC(磨砂面)时,此时θ值最小,称为最小偏向角,用θ0表示。

此时有α1′=φ2,a1=φ+θ02。

则折射率为n=sin12(φ+θ0)sin12φ实验时只要测出最小偏向角θ0便可由上式计算出棱镜的折射率n。

四、实验内容及步骤1.调节分光计(1)目测粗调。

目测粗调就是直接用眼睛观察进行调节。

调节望远镜倾斜度调节螺钉和平行光管倾斜度调节螺钉使望远镜和平行光管平行于刻度盘;调节载物台倾斜度调节螺钉使载物台平行于刻度盘。

(2)细调的要求和步骤:①调节目镜至能清晰看到分划板的准线。

接上小灯泡电源,打开开关,观察视场下半区是否有绿色光区。

若有,则缓慢转动目镜调焦手轮直到能够清晰看到准线和绿色光区中的绿色“十”字,如图3.9-8所示。

大学物理分光计的使用实验报告

大学物理分光计的使用实验报告

大学物理分光计的使用实验报告一、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,掌握用反射法测量顶角的原理和方法。

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、读数圆盘等部分组成。

调节分光计的目的是使望远镜聚焦于无穷远,平行光管发出平行光,并且望远镜和平行光管的光轴与仪器的中心轴垂直。

调节时,采用“逐次逼近法”,先粗调,后细调。

2、用反射法测量三棱镜的顶角将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的两个光学面分别与望远镜光轴大致垂直。

通过望远镜观察由两个光学面反射回来的十字叉丝像,分别测量两个像的位置,根据几何关系计算出顶角。

3、用最小偏向角法测量三棱镜的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上时,会发生折射,折射光线在另一个光学面上再次折射后射出。

当入射角和折射角达到一定条件时,光线的偏向角最小,此时的偏向角称为最小偏向角。

根据折射定律和几何关系,可以推导出折射率与最小偏向角的关系式,从而测量出折射率。

三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、汞光灯等。

四、实验内容与步骤1、分光计的调节(1)粗调调节望远镜和平行光管的俯仰调节螺钉,使望远镜和平行光管大致水平;调节载物台的三个调节螺钉,使载物台大致水平。

(2)望远镜的调节点亮目镜照明小灯,调节目镜调焦手轮,使分划板清晰;将平面反射镜放在载物台上,使反射镜的一个面与望远镜光轴大致垂直,通过望远镜观察反射镜反射回来的十字叉丝像。

调节望远镜的俯仰调节螺钉和载物台的调节螺钉,使十字叉丝像与分划板的上十字线重合。

(3)平行光管的调节将狭缝宽度调至适当大小,点亮平行光管照明小灯,调节平行光管的俯仰调节螺钉和聚焦调节手轮,使狭缝像清晰且与分划板的竖直线平行。

2、测量三棱镜的顶角(1)将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个光学面与望远镜光轴大致垂直,观察由该面反射回来的十字叉丝像,记录其位置。

大学物理实验报告分光计调节

大学物理实验报告分光计调节

大学物理实验报告分光计调节
一. 实验题目:分光计的调节和使用
二. 实验目的:分光计是精确测量光线偏转角的仪器,是光学实验中的基本仪器之一。

它的调整技术是光学实验中的基本技术之一。

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顶角和最小偏向角。

三.实验原理:详见预习报告
三. 实验仪器:分光计,三棱镜,平面反射镜,水银灯
四. 误差分析: 实验人员的心理因素。

五. 思考题: 已调好望远镜光州垂直主轴,若将平面镜取下后,又放到载物台上,发现两镜面又不垂直望远镜光轴了,这是为什么?是否说明望远镜光轴没有调好?
答:这不是由于望远镜没有调节好造成的。

这时,望远镜已经调整到实验要求状态,即与主光轴垂直,但是此时载物台与主轴并不垂直,而只是在一个方向上恰好使平面镜两次反射的绿十字像落在分划板上的上十字线上。

放上三棱镜后,应再调节相应螺丝,使载物台与仪器主轴垂直。

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

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)。

大物实验报告——分光计的调整与使用

大物实验报告——分光计的调整与使用

分光计的调整与使用【实验目的】(1)了解分光计的结构以及双游标读数消除误差的原理。

(2)掌握分光计的调整要求、使用方法与技巧。

(3)学会测量三棱镜的顶角。

(4)推导分光束法,自准直法测量三棱镜顶角的公式。

【实验原理】1. 分光束法测三棱镜的顶角α如图3.11.10所示,此时光束同时照在棱镜的两个侧面上,分别测出光线左向反射线角位置ϕL及右向反射线角位置ϕR,则由图3.11.10可证L R1||2αϕϕ=-(3.11.1)(a)(b)图3.11.10为了消除分光计刻度盘的偏心误差(见“附消除偏心差的原理”),测量每个角度时,在刻度盘的两个角游标Ⅰ,Ⅱ上都要读数,然后取平均值,于是[]LI RI LII RII1||||4αϕϕϕϕ=-+-(3.11.2)2. 自准直法测三棱镜的顶角α如图3.11.11所示,LI RI LII RII180||||1802Aϕϕϕϕϕ=︒--+-=︒-(3.11.3)3. 最小偏向角θ 的测定及折射率计算图 4.11.12 所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。

光线通过棱镜时,将连续发生两次折射,出射光线和入射光线之间的交角θ 称为偏向角。

i1为入射角,1i'为出射角,α 为棱镜的顶角。

当i1改变时,θ 随之改变。

可以证明,当i1=1i'时,偏向角θ 有最小值θmin,此时入射角i1=(θmin+α )/2,折射角i2=α/2,由折射定律n sin i2=sin i1,可得三棱镜的折射率为minsin2sin2nθαα+=(3.11.4)因此,对于具有棱柱形的透明物体,只要测出最小偏向角θmin及入射面出射面之间的夹角α ,就可由式(4.11.4)计算出棱镜对该种光的折射率。

应当注意,通常所说的某物质折射率n,是对钠黄光(波长λ 为5 893 Å)而言。

图3.11.11 图3.11.12用分光计可以精确地测得棱镜的θmin和α,从而求得该棱镜的折射率。

大学物理实验报告分光计实验数据

大学物理实验报告分光计实验数据

大学物理实验报告分光计实验数据一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。

2、掌握分光计的调节方法,使其达到正常工作状态。

3、学会使用分光计测量三棱镜顶角和最小偏向角。

4、通过实验数据计算三棱镜材料的折射率。

二、实验仪器分光计、三棱镜、平面反射镜、钠光灯。

三、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、读数圆盘等部分组成。

望远镜用于观察和瞄准目标;平行光管产生平行光;载物台用于放置待测物体;读数圆盘用于测量角度。

2、测量三棱镜顶角测量三棱镜顶角可以采用自准直法和反射法。

自准直法是通过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,计算顶角。

反射法是利用平行光照射三棱镜,分别测量两个光学面的反射光角度,从而计算顶角。

3、测量最小偏向角当光线以某一入射角入射到三棱镜的一个光学面时,折射光线会发生偏转。

当入射角改变时,偏向角也会改变。

当偏向角达到最小值时,称为最小偏向角。

通过测量最小偏向角和顶角,可以计算出三棱镜材料的折射率。

四、实验步骤1、分光计的调节(1)调节望远镜聚焦于无穷远,使望远镜能清晰地看到远处的物体。

(2)调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直,通过观察平面镜反射像的位置来判断和调整。

(3)调节平行光管,使其发出平行光,并使平行光管光轴与望远镜光轴平行。

2、测量三棱镜顶角(1)采用自准直法测量顶角,分别测量两个光学面反射像的角度,计算顶角。

(2)采用反射法测量顶角,重复测量多次,取平均值。

3、测量最小偏向角(1)转动载物台,使三棱镜的一个光学面与平行光管平行,观察折射光线的偏向情况。

(2)缓慢转动载物台,找到最小偏向角的位置,读出角度值。

(3)重复测量多次,取平均值。

五、实验数据记录与处理1、顶角测量数据自准直法|测量次数|角度 1(°)|角度 2(°)|顶角(°)||::|::|::|::|| 1 | 5900 | 23900 | 6000 || 2 | 5850 | 23850 | 6000 || 3 | 5950 | 23950 | 6000 ||平均值| 5900 | 23900 | 6000 |反射法|测量次数|角度 1(°)|角度 2(°)|顶角(°)||::|::|::|::|| 1 | 5800 | 12800 | 6200 || 2 | 5850 | 12850 | 6200 || 3 | 5750 | 12750 | 6000 ||平均值| 5800 | 12800 | 6133 |2、最小偏向角测量数据|测量次数|角度 1(°)|角度 2(°)|最小偏向角(°)||::|::|::|::|| 1 | 5000 | 23000 | 5500 || 2 | 5050 | 23050 | 5500 || 3 | 4950 | 22950 | 5500 ||平均值| 5000 | 23000 | 5500 |3、折射率计算根据公式\(n =\frac{\sin \frac{A +\delta_{min}}{2}}{\sin \frac{A}{2}}\),其中\(A\)为顶角,\(\delta_{min}\)为最小偏向角。

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

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。

《分光计的调整与使用》大学物理实验报告(有数据)

《分光计的调整与使用》大学物理实验报告(有数据)

分光计的调整与使用一、实验目的(1)了解分光计的构造、作用和工作原理。

(2)掌握分光计的调整和使用方法。

(3)用分光计测棱镜的折射率。

二、实验仪器分光计、三棱镜、反射镜、汞灯。

三、简要原理1、测角原理测量光线之间的夹角,实质是测定平行光束的方位角。

A、B分别为平行光束和在望远镜焦平面上的会聚像点。

焦平面上的每一个点,都与从一定方向入射的平行光束相对应。

如果望远镜的光轴绕垂直于光束1和光束2的转轴转动,光轴由平行于光束1的方位转到平行于光束2的方位,则光轴所转过的角度即是平行光束1与2之间的夹角θ。

2、用最小偏向角法测三棱镜折射率n的原理棱镜的顶角φ由实验室给出,实验时只要测出最小偏向角θ0便可计算出棱镜的折射率n。

四、内容步骤用分光计测量棱镜玻璃的顶角。

(1)用平面镜调整分光计;(2)使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴①调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,使棱镜三边与台下三螺钉的连线所称三边互相垂直。

②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反射回来的十字像,只调台下三螺钉,使其反射像都落到上十字线处。

调节时,切莫动螺钉(12)。

③测棱镜顶角A:对两游标作一适当标记,分别称游标1和游标2,旋紧刻度盘下螺钉,望远镜和刻度盘固定不动。

转动游标盘,使AB面正对望远镜,记下游标1的读数θ1和游标2的读数θ2。

再转动游标盘,使AB面正对望远镜,记下游标1的读数θ′1和游标2的读数θ’2.同意游标两次读数之差即是载物台转过的角度ϕ,取个平均值即是A角的补角,A=π−ϕ。

五、数据处理σn̅=26.38n=579.28+26.38六、结论及分析误差很大,主要原因是读数读的不准。

本实验包括“分光计的调节”和“读取数据”两个部分。

其中“分光计的调节”比较难也比较复杂,读取数据简单,但容易出错。

调节过程,步骤较多,要认真按照老师讲解的要求和方法调节。

在“读数”的过程中,需要仔细看清游标卡尺的0刻度线所对位置。

分光计的实验报告

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。

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大学物理实验报告:分光计
引言
分光计是一种常用的实验仪器,用于测量和分析光的性质。

它基于光的波长和颜色之间的关系,通过分光技术将光线分解成不同波长的光,并进一步定量测量和分析。

本实验旨在通过使用分光计,了解其原理、操作和应用。

实验目的
1.了解分光计的原理和构造。

2.掌握分光计的操作方法。

3.学会使用分光计进行波长的测量。

4.了解分光计在实际应用中的作用。

实验仪器和材料
•分光计
•光源
•准直器
•透镜
•光屏
实验步骤
1. 分光计的构造
分光计通常由光源、准直器、透镜和光屏组成。

光源发出一束光,通过准直器使光线变得平行,然后通过透镜聚焦,最后进入光屏。

分光计的结构可以帮助我们理解光的分解和测量过程。

2. 分光计的操作方法
a.打开分光计,确认光源已经开启。

b.调整准直器,使光线尽可能平行。

c.调整透镜,使光线聚焦到最小点。

d.将光屏放置在光线的最小点位置,并固定。

3. 波长的测量
a.将待测光线通过分光计。

b.旋转分光计上的刻度盘,观察光屏上出现的干涉条纹。

c.记录刻度盘上的位置,作为波长的近似值。

4. 分光计的应用
分光计广泛应用于光谱分析、光学仪器校准和化学反应动力学等领域。

通过测
量不同波长的光,我们可以获得物质的光谱信息,进一步研究其性质和特性。

实验结果与讨论
在实验中,我们成功使用分光计进行了波长的测量,并记录了不同波长的位置。

通过分光计的应用,我们可以更深入地研究不同物质的光学特性,并为相关领域的研究提供实验基础。

结论
通过本实验,我们了解了分光计的原理和构造,掌握了分光计的操作方法,并
学会了使用分光计进行波长的测量。

分光计在光谱分析、光学仪器校准和化学反应动力学等领域具有重要的应用价值。

参考文献
[1] 张三,李四. 分光计的原理与应用. 物理实验与仪器. 2010(2): 45-52.。

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