大学物理仿真实验实验报告_分光计
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:分光计引言大物实验是物理学学习中重要的一环,它通过实验的方式,让学生亲自动手操作,观察实验现象,从而加深对物理原理的理解。
本次实验的主题是分光计,通过对分光计的使用和实验操作,进一步了解光的性质和实验原理。
实验目的本次实验的主要目的是学习和掌握分光计的使用方法,了解光的干涉和衍射现象,并通过实验验证光的波动性。
实验器材1. 分光计:用于测定光的波长和光的折射率。
2. 平行光管:用于产生平行光束,使光通过分光计时保持平行。
3. 透镜:用于调整光的聚焦和调节光的方向。
4. 牛顿环装置:用于观察干涉现象。
实验原理分光计是一种利用光的干涉现象测量光的波长和折射率的仪器。
它主要由光源、狭缝、透镜和干涉环等组成。
实验步骤1. 调整光源:将光源调至适当位置,使其能够正常发光。
2. 调整狭缝:通过调整狭缝的宽度和位置,使光通过狭缝时保持平行。
3. 定位透镜:将透镜放置在光路上,并调整其位置和方向,使光能够通过透镜并聚焦在一点上。
4. 观察干涉环:将牛顿环装置放置在光路上,观察干涉环的形成和变化。
5. 测量波长:通过调整干涉环的位置和观察其变化,利用公式计算出光的波长。
实验结果与分析在实验中,我们通过调整分光计的各个部件,成功地观察到了干涉环的形成和变化。
通过测量干涉环的位置和计算,我们得到了光的波长。
根据实验结果,我们可以进一步分析光的波动性和光的折射率。
在实验中,我们还发现了光的干涉和衍射现象。
干涉是指两束或多束光相互作用的现象,通过干涉环的观察,我们可以推断出光的波动性。
衍射是指光通过狭缝或物体边缘时发生的偏折现象,通过观察衍射图案,我们可以进一步了解光的性质和行为。
实验总结通过本次实验,我们学习和掌握了分光计的使用方法,了解了光的干涉和衍射现象,并通过实验验证了光的波动性。
这次实验不仅加深了我们对物理原理的理解,还培养了我们的实验操作能力和观察分析能力。
在实验过程中,我们遇到了一些困难和问题,例如调整光源、定位透镜等。
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。
大学物理实验报告分光计
竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验报告分光计篇一:大学物理实验报告答案大全(实验数据)大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1)利用伏安法测电阻。
(2)验证欧姆定律。
(3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。
实验方法原理根据欧姆定律,R??,如测得u和I则可计算出R。
值得注意的是,本实验待测电阻有两只,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA 电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只,DF1730sb3A稳压源1台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。
分压电路是必须要使用的,并作具体提示。
(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录u值和I值。
对每一个电阻测量3次。
(2)计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据处理;(1)由u?umax??1.5%,得到u1??0.15V,u2??0.075V(2)由I?Imax??1.5%,得到I1??0.075mA,I2??0.75mA;??u2??I2)??(,求得uR1?9??101??,uR2??1?;(3)再由uR?VI(4)结果表示R1?(2.92??0.09)??103??,R2??(44??1)??光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。
(2)学会分光计的调节和使用方法。
(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:=dsinψk=±kλ(a+b)sinψk如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k=0、ψ=0处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。
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物质光谱的仪器,它可以将光分解成不同波长的光谱,并通过测量光谱的强度来确定物质的化学成分和结构。
在本次实验中,我们将使用分光计来测量不同物质的光谱,并分析其化学成分和结构。
实验目的
本次实验的目的是通过分光计测量不同物质的光谱,掌握分光计的使用方法,了解不同物质的光谱特征,并分析其化学成分和结构。
实验材料和方法
1. 实验材料:分光计、不同物质的样品
2. 实验方法:
a. 将不同物质的样品放入分光计中
b. 调节分光计的参数,测量样品的光谱
c. 分析光谱的特征,确定样品的化学成分和结构
实验结果
通过分光计测量,我们得到了不同物质的光谱图像。
通过分析光谱图像,我们发现不同物质的光谱特征各不相同,这反映了它们的化学成分和结构的差异。
通过比对标准光谱库,我们成功确定了样品的化学成分和结构。
实验结论
本次实验通过分光计测量不同物质的光谱,成功掌握了分光计的使用方法,了解了不同物质的光谱特征,分析了其化学成分和结构。
分光计作为一种重要的
分析仪器,在化学、生物、医药等领域具有广泛的应用前景,对于科学研究和工程技术具有重要的意义。
结语
分光计作为一种重要的分析仪器,具有广泛的应用前景。
通过本次实验,我们对分光计有了更深入的了解,相信在未来的科学研究和工程技术中会有更多的应用。
希望通过本次实验,能够对同学们对分光计有更深入的了解,并对科学研究和工程技术有所启发。
大学物理仿真实验实验报告_分光计
大学物理仿真实验实验报告_分光计.大学物理仿真实验实验报告分光计土木21班2120702008崔天龙..验项目名称:分光计一、实验目的1(使学生深入了解分光计的构造和设计原理,学会调整分光计的正确方法;2(了解用最小偏向角法测棱镜材料折射率的基本原理;3(完成测量折射率实验,并正确分析实验误差。
二、实验原理1(分光计的结构分光计主要由三部分:望远镜,平行光管和主体(底座、度盘和载物台)组成。
附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看度盘的放大镜。
望远镜的目镜叫做阿贝目镜,如图1所示。
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。
在调整望远镜时,可以先将小灯泡的光引入分划板,当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时,从载物台上放置的平面镜上反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字象。
利用这个原理可以将望远镜调好(出射平行光以及使望远镜的主轴与仪器主轴垂直),当望远镜调好后就可以利用望远镜调节平行光管,此时就可以进行光线的角度的测量了。
3(用最小偏向角法测三棱镜材料的折射率..如下图,一束单色光以角入射到AB面上,经棱镜两次折射后,从AC面射出来,出射角为。
入射光和出射光之间的夹角称为偏向角。
当棱镜顶角A一定时,偏向角的大小随入射角的变化而变化。
而当=时,为最小(证明略)。
这时的偏向角称为最小偏向角,记为。
由上图可以看出,这时设棱镜材料折射率为n,则故..由此可知,要求得棱镜材料的折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角。
三、实验仪器图 1 : 分光计仪器分光计是一种基本的光学测量仪器,能准确快捷地测量各种角度,该仪器配上棱镜、光栅等可用于光谱测量。
配上偏振片、波片等,可作为椭偏仪使用。
图 2 : 分光计分光计中心为载物台,外围为刻度盘和游标盘,双游标的作用是为了消除刻度盘和游标盘中心不重合造成的偏心误差。
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。
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。
大物分光计实验报告
大物分光计实验报告
实验名称:大物分光计实验
实验目的:通过使用分光计,研究光线与物质相互作用的规律,学习分光计的使用与调整方法。
实验原理:将可见光通过棱镜分散成七种颜色,每种颜色的波
长不同。
另外,物质在吸收和发射光线时也会表现出特定的光谱
现象。
分光计就是利用这些规律来研究物质的性质。
实验步骤:
1. 认真阅读实验指导书,了解实验原理和分光计的组成部分。
2. 仔细观察大物分光计,了解各部件的名称和作用。
3. 选择合适的光源,将其放在光源支架内。
4. 转动十字准线,将其调整到与物镜主轴平行。
5. 选择合适的物镜,安装到物镜的支架上,并调整到与十字准线垂直。
6. 将待测物品放在样品支架上,调整至位置合适。
7. 打开瞳距调节杆,将目镜移动至合适位置。
8. 调整分光计的微调装置,直到可见光谱的颜色清晰可辨。
9. 记录实验中每次的调整参数,绘制光谱线图。
实验结果分析:通过上述步骤,我们可以观察到不同物质在光线中的吸收和发射现象,从而得出各物质的光谱特征。
通过分析得到的光谱线图,我们可以进一步研究物质的结构和性质。
实验结论:本次实验通过使用大物分光计,成功地观测了不同物质在光线中的吸收和发射现象,并得出各物质的光谱特征。
这对于我们研究物质的结构和性质具有重要的意义。
同时,通过实
验也掌握了分光计的使用和调整方法,为后续实验工作提供了良好的基础。
参考文献:
1. 《物理实验教程》
2. 《高等物理实验指导书》
3. 《分光计使用手册》。
大学物理实验分光计实验报告
实验名称:分光计的调整与使用实验目的:1. 了解分光计的结构和原理。
2. 掌握分光计的调整方法和使用技巧。
3. 学会使用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角,进而计算三棱镜材料的折射率。
实验原理:分光计是一种精确测量角度的光学仪器,常用于测量折射率、色散率、光波波长等光学基本量。
其工作原理基于光的反射和折射定律。
当光线入射到分光计的光栅上时,由于光栅的衍射作用,光束会发生分光,形成不同角度的光线。
通过测量这些光线的角度,可以计算出光栅的常数,进而推导出光波的波长。
实验器材:1. 分光计2. 三棱镜3. 平行光管4. 水银灯光源5. 双面平行面镜6. 刻度尺7. 记录纸实验步骤:1. 分光计的调整:1.1. 将分光计放置在平稳的工作台上,确保其稳定。
1.2. 调整望远镜,使其对准平行光管发出的平行光。
具体操作如下:a. 旋转望远镜前端的自准目镜手轮,使双十字叉丝刻线位于目镜的焦平面上,此时看到的双十字叉丝最清晰。
b. 将双面反射平面镜放在载物台上,放置时应如图所示,镜面垂直于其中两个螺钉的连线。
点亮目镜筒附连的光标灯,就可以从望远镜目镜视场正中下方看到透过三棱镜背面的十字亮光标,转动载物台使双面镜对准望远镜,观察是否可从望远镜中看见经双面镜反射回来的光标像或其亮光斑,并且要求无论双面镜的A面还是B面对准望远镜都能看到它。
c. 若看不到或只从其中一面看到,则说明镜面对望远镜的倾斜度不合适,应调节望远镜的光轴高低调节螺钉或载物台下的螺钉加以改善。
d. 见到十字亮光标像后,松开螺钉,抽出或推入目镜筒,使光标像清晰且无视差(眼睛左右微微移动,光标像与辅助水平叉线像之间没有相对移动就是无视差)。
这样,望远镜就已对焦无穷远,可以接收平行光束了。
1.3. 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴。
具体操作如下:a. 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。
b. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。
2. 测量三棱镜的顶角和最小偏向角:2.1. 将三棱镜放在载物台上,确保其稳定。
仿真实验报告_分光计
大学物理仿真实验实验报告分光计土木21班2120702008崔天龙验项目名称:分光计一、实验目的1.使学生深入了解分光计的构造和设计原理,学会调整分光计的正确方法;2.了解用最小偏向角法测棱镜材料折射率的基本原理;3.完成测量折射率实验,并正确分析实验误差。
二、实验原理1.分光计的结构分光计主要由三部分:望远镜,平行光管和主体(底座、度盘和载物台)组成。
附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看度盘的放大镜。
望远镜的目镜叫做阿贝目镜,如图1所示。
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。
在调整望远镜时,可以先将小灯泡的光引入分划板,当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时,从载物台上放置的平面镜上反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字象。
利用这个原理可以将望远镜调好(出射平行光以及使望远镜的主轴与仪器主轴垂直),当望远镜调好后就可以利用望远镜调节平行光管,此时就可以进行光线的角度的测量了。
3.用最小偏向角法测三棱镜材料的折射率如下图,一束单色光以角入射到AB面上,经棱镜两次折射后,从AC面射出来,出射角为。
入射光和出射光之间的夹角称为偏向角。
当棱镜顶角A一定时,偏向角的大小随入射角的变化而变化。
而当=时,为最小(证明略)。
这时的偏向角称为最小偏向角,记为。
由上图可以看出,这时设棱镜材料折射率为n,则故由此可知,要求得棱镜材料的折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角。
三、实验仪器图 1 : 分光计仪器分光计是一种基本的光学测量仪器,能准确快捷地测量各种角度,该仪器配上棱镜、光栅等可用于光谱测量。
配上偏振片、波片等,可作为椭偏仪使用。
图 2 : 分光计分光计中心为载物台,外围为刻度盘和游标盘,双游标的作用是为了消除刻度盘和游标盘中心不重合造成的偏心误差。
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
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。
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》
摘要:
本实验使用分光计测量了氢原子的光谱线,通过分析光谱线的位置和强度,验证了氢原子的能级结构。
实验结果表明,分光计是一种有效的工具,可以用于研究原子的能级和光谱特性。
引言:
分光计是一种用于测量光谱线位置和强度的仪器,它在物理学和化学领域有着广泛的应用。
通过分光计可以研究原子和分子的能级结构,从而揭示物质的性质和行为。
本实验将使用分光计来测量氢原子的光谱线,验证氢原子的能级结构。
实验方法:
1. 准备工作:将分光计调整到适当的位置,确保仪器的准确性和稳定性。
2. 校准:使用已知波长的光源对分光计进行校准,确保测量结果的准确性。
3. 测量:使用氢原子的光源对分光计进行测量,记录光谱线的位置和强度。
4. 分析:根据测量结果,分析氢原子的能级结构,验证理论模型。
实验结果:
通过测量氢原子的光谱线,我们得到了一系列波长和强度的数据。
通过分析这些数据,我们发现了氢原子的能级结构,验证了理论模型的正确性。
实验结果与理论预期相符,表明分光计是一种有效的工具,可以用于研究原子的能级和光谱特性。
结论:
本实验使用分光计测量了氢原子的光谱线,通过分析光谱线的位置和强度,验证了氢原子的能级结构。
实验结果表明,分光计是一种有效的工具,可以用于研究原子的能级和光谱特性。
这对于理解物质的性质和行为具有重要意义,也为进一步研究提供了重要的实验基础。
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。
3、测量三棱镜对不同波长光的折射率。
二、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、刻度盘和游标盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标,平行光管用于产生平行光,载物台用于放置待测物体,刻度盘和游标盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于自准直法和反射法。
自准直法是通过调整望远镜,使目镜中看到的十字叉丝与反射回来的像重合,从而确定光线的方向。
反射法是利用反射定律,通过测量反射光线的角度来计算相关物理量。
2、测量三棱镜顶角测量三棱镜顶角的方法有多种,本实验采用自准直法。
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的光轴垂直,通过望远镜观察三棱镜的两个光学面反射回来的十字叉丝像,分别记录游标盘的读数,两次读数之差即为三棱镜顶角的两倍。
3、测量三棱镜的折射率根据折射定律,当一束光从一种介质入射到另一种介质时,入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
对于三棱镜,通过测量入射光和出射光的角度,可以计算出三棱镜对不同波长光的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、汞光灯等。
四、实验步骤1、分光计的调节(1)调节望远镜聚焦于无穷远打开钠光灯,照亮目镜中的十字叉丝。
将目镜调焦手轮旋出,使十字叉丝清晰。
然后将平面反射镜放置在载物台上,使反射镜的一个面与望远镜大致垂直。
通过望远镜观察反射镜,调节望远镜的俯仰调节螺钉,使反射回来的十字叉丝像清晰,并与目镜中的十字叉丝重合。
(2)调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直将反射镜旋转 180°,观察反射回来的十字叉丝像与目镜中的十字叉丝是否重合。
如果不重合,调节望远镜的俯仰调节螺钉和载物台的调节螺钉,使反射回来的十字叉丝像与目镜中的十字叉丝重合。
(3)调节平行光管产生平行光将狭缝宽度调至适当大小,然后调节平行光管的俯仰调节螺钉和聚焦调节螺钉,使通过狭缝的光成为清晰的平行光。
最新大学物理实验分光计实验报告
最新大学物理实验分光计实验报告实验目的:1. 熟悉分光计的结构和工作原理。
2. 掌握使用分光计测定光波波长的方法。
3. 学习利用分光计进行光栅常数的测量。
实验仪器:1. 分光计2. 光谱灯3. 光栅4. 测量尺5. 标准波长样本实验原理:分光计是一种利用衍射光栅分离和测量光谱的仪器。
当光通过具有一定间距的光栅时,不同波长的光会因衍射角的不同而分离。
通过测量不同波长的光的衍射角,可以计算出光波的波长。
实验中,我们利用已知波长的光谱灯发出的光作为参考,通过调整分光计的角度,使得分光计上的望远镜对准光谱灯发出的特定波长的光,从而测量出该波长的衍射角。
实验步骤:1. 搭建实验装置:将光谱灯放置在分光计的一端,光栅置于分光计的旋转台上,望远镜置于分光计的另一端。
2. 调整分光计:确保望远镜、光栅和光谱灯三者的中心在同一水平面上,调整望远镜的焦距,使其能够清晰地看到光栅的衍射图样。
3. 测量已知波长的光:选择一个已知波长的光谱线,调整望远镜的位置,使其对准该波长的衍射极大值,记录此时的衍射角。
4. 测量未知波长的光:重复步骤3,对多个未知波长的光谱线进行测量。
5. 数据处理:根据测量的衍射角和光栅方程,计算出各个波长的光的实际波长,并与已知波长进行比较,确定光栅的光栅常数。
实验数据与结果分析:1. 记录所有测量到的衍射角,并计算对应的波长。
2. 利用最小二乘法或其他统计方法,对数据进行线性拟合,求出光栅常数。
3. 比较实验值与理论值,分析可能的误差来源。
实验结论:通过本次实验,我们成功地使用分光计测量了不同波长的光,并计算出了光栅常数。
实验结果与理论值相吻合,验证了分光计的准确性和可靠性。
同时,我们也了解了光栅衍射的基本原理和实验操作技巧。
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大学物理仿真实验实验报告_分光计.
大学物理仿真实验实验报告
分光计
土木21班
2120702008
崔天龙
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验项目名称:分光计
一、实验目的
1(使学生深入了解分光计的构造和设计原理,学会调整分光计的正确方法;
2(了解用最小偏向角法测棱镜材料折射率的基本原理;
3(完成测量折射率实验,并正确分析实验误差。
二、实验原理
1(分光计的结构
分光计主要由三部分:望远镜,平行光管和主体(底座、度盘和载物台)组成。
附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看度盘的放大镜。
望远镜的目镜叫做阿贝目镜,如图1所示。
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。
在调整望远镜时,可以先将小灯泡的光引入分划板,当分划板的位置刚好在望远镜的焦平面上时,从载物台上放置的平面镜上反射回来的光正好落在分划板上形成一个清晰的十字象。
利用这个原理可以将望远镜调好(出射平行光以及使望远镜的主轴与仪器主轴垂直),当望远镜调好后就可以利用望远镜调节平行光管,此时就可以进行光线的角度的测量了。
3(用最小偏向角法测三棱镜材料的折射率.
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如下图,一束单色光以角入射到AB面上,经棱镜两次折射后,从AC面
射出来,出射角为。
入射光和出射光之间的夹角称为偏向角。
当棱镜顶角A一定时,偏向角的大小随入射角的变化而变化。
而当=时,为最小(证明略)。
这时的偏向角称为最小偏向角,记为。
由上图可以看出,这时
设棱镜材料折射率为n,则
故
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由此可知,要求得棱镜材料的折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角。
三、实验仪器
图 1 : 分光计仪器
分光计是一种基本的光学测量仪器,能准确快捷地测量各种角度,该仪器配上棱镜、光栅等可用于光谱测量。
配上偏振片、波片等,可作为椭偏仪使用。
图 2 : 分光计
分光计中心为载物台,外围为刻度盘和游标盘,双游标的作用是为了消除刻度盘和游标盘中心不重合造成的偏心误差。
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图 3 : 调整用双平面镜
图 4 : 分光计和双平面镜
图 5 : 汞光源
低压汞灯照明平行光管前端的狭缝.
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图 6 : 测量汞灯绿谱线的三棱镜最小偏向角的状态图
图 7 : 监视器
监视器显示的是望远镜目镜中反射回的分划板的图象
四、实验内容及步骤
1、调整分光计(调整方法见原理部分)
2、调整三棱镜侧面垂直望远镜光轴,三棱镜光学侧面也是一个光的反射平面
3、测棱镜顶角A
4、用最小偏向角法测棱镜材料折射率
调整望远镜对平行光聚焦
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图一平行光管出平行光
这是要将分划板调到物镜焦平面上。
这时,当光束射到前面的平面镜上,由镜面反射回来的平行光经物镜成象在分划板上,在目镜中将看到清晰的十字窗象。
调整方法:
1、打开目镜照明器,将双面平面镜放到载物台上。
为了便于调节,双面平面镜与载物台下三个调节螺钉的相对位置如图所示(请单击观察)。
2、粗调望远镜光轴与镜面垂直——用眼睛估测一下,调节螺钉12,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。
3、观察与调节镜面反射象——旋紧螺钉16,使望远镜固定,旋松螺钉23,双手转动游标盘,于是载物台跟着一起转动。
转到平面镜正好对着望远镜时(如图,请单击观察),在目镜里应看到一个绿色亮十字,随着镜面转动而动,这就是镜面反射象。
如果象有些模糊,只要旋松螺钉9,沿轴向移动目镜筒,直到象清晰,再旋紧螺钉,则望远镜已对平行光聚焦。
调整三棱镜侧面垂直望远镜光轴
调整方法:
1、调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成三边互相垂直。
试分析这样放置的好处。
2、打开目镜照明器,遮住从平行光管来的光。
在望远镜中观察从侧面反射回来的十字象,只调台下三螺钉,使其反射象都落到上十字线处。
调节时,切莫动螺钉12。
注意:每个螺钉的调节要轻微,要同时观察它对各侧面反射象的影响。
调好的棱镜,其位置不能再动。
测棱镜顶角A
测量方法:
对两游标作一适当标记,分别称为游标1和游标2,切勿记颠倒。
旋紧刻度盘下螺钉16、17,望远镜和刻度盘固定不动。
转动游标盘,使棱镜一面对正望远镜记下游标1的读数和游标2的读数。
转动游标盘,再使另一面面对正望远镜,记下游标1的读数和游标2的读数。
同一游标两次读数之差|,|或|,|,就是载物台转过的角度,而是A角的补角。
重复测量三次,数据填入实验报告中的表格。
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图二 ab 面重合 图三 bc 面重合 三棱镜最小偏向角测量方法
1、平行光管狭缝对准前方汞灯光源。
2、旋松望远镜止动螺钉16和游标盘止动螺钉23,把载物台及望远镜转至如图所示(请单击观察)位置,再左右微微转动望远镜,找出棱镜出射的各种颜色汞光谱线(各种波长的狭缝象)。
3、轻轻转动载物台(改变入射角),在望远镜中将看到谱线跟着动。
改变入射角应使谱线往减少的方向移动(向顶角A 的方向移动)。
望远镜要跟踪光谱线转动,直到棱镜继续转动,而谱线开始要反向移动(即偏向角反而变大)为止。
这个反向移动的转折位置,就是光线以最小偏向角射出的方
向。
固定载物台(锁紧螺钉23),再使望远镜微动,
使其分划板上的中心竖线对准其中那条绿谱线
(546.1nm)。
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4、测量
这样转动望远镜时刻
度盘也随之同步转动。
转动望远镜对准平行光管以确定入射光方向(不能动螺钉13和14,为什么,),再记下两游标处的读数和。
此时绿谱线的最小偏向角,将和A角的值代入公式1,计算n。
图四最小偏向角五、实验数据记录与处理
测棱镜顶角A数据记录表
棱棱镜面一差值所测棱镜顶角平均值镜面二
游标一295º30′ 175º28′ 120º2′ º第一组5958′
游标二115º30′ 355º28′ 120º2′
游标一184º 303º54′ 119º54′ ºº6′ 第二组60602′ 游标二4º
123º54′ 119º54′
游标一63º8′ 183º8′ 120º0′
第三组60º0′
游标二243º8′ 3º8′ 240º0′
三棱镜最小偏向角测量
白光差值最小偏向角折射率
游标一125º18′ 166º57′ 41º39′ º黄光4139′ 1.543
游标二305º19′ 346 º 57′ 41º38′
游标一125º8′ 166º57′ 41º49′ º绿4148′ 1.544 游标二305º10′ 346º57′ 41º47′
游标一124º20′ 166º57′ 42º37′
蓝42º36′ 1.558
游标二304º22′ 346º57′ 42º35′
游标一124º0′ 166º57′ 42º57′ 紫42º57′ 1.561 游标二304º0′ 346 º 57′ 42º57′
六、思考题
.
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1(调节分光计时所使用的双平面反射镜起了什麽作用,能否用三棱镜代替平面镜来调整望远镜,
答:双面平面镜的作用是:调节时,平面镜在载物台上任意放置,只有当平面镜两个面的反射十字亮斑都与分划板的上十字重合才能说明载物台水平。
可以用三棱镜代替。
2(如果调节时从望远镜中观察到平面镜的两个反射象如图所示,怎样调节能最快的将十字叉丝象与上十字线重合,写出调节步骤。
答:用半调法调节:先对准其中一个面,调节望远镜下面的垂直仰角调节螺钉使反射亮斑上升到与上十字横线垂直距离的一半,再调靠近望远镜的载物台水平螺钉使反射亮斑上升到与上十字横线重合;然后转动载物台对准另一个面,进行相应的调节,反复2~3次,直到两个面的反射亮斑都与上十字重合。
3(讨论本实验的系统误差,根据系统误差决定折射率n的有效数字应取几位。
答:n的有效数字应该取四位有效数字。
.。