物理实验报告分光计的调整和三棱镜顶角的测定
分光计调整及三棱镜顶角测量
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
俯仰螺钉
❖ 应用各半调节法调节望远镜的光轴与仪 器的主轴垂直
分光计调整及三棱镜顶角测量
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。
目镜调焦
物镜调焦
物镜调焦 紧固螺钉
载物台
平行光管调 焦紧固螺钉
平行光管缝宽调节
望远镜 倾斜调节
望远镜 水平微动
平行光管倾斜调节 载物台转动固定
载物台水平调节
读数 =22.5°9ˊ=22°39ˊ
【实验内容及步骤】 【数据记录及处理】
1.完成分光计的调整要求。 2.测量三棱镜的顶角。
1.用自准直法测三棱镜顶角三次。
注意:每次测完后,需将三棱镜在载物台上微移几度,否则三
次测量数据相同。
测量 位置1
位置2 1 2
A
次数 θ1
θ1'
θ2
θ2' 1 2 1 2 (1 2)/ 2 1 8 0
调节a或b,使叉丝反射像向分划 板上水平线靠近一半;调节望远 镜的俯仰调节螺钉,反复调节, 直到反射镜的两面的反射叉丝像 准确与分划板上水平线 d d/2
b
❖ 将平面反射镜旋转90度,与
c ab连线平行,旋转游标盘,在
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。
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′。
实验九+分光计的调节和三棱镜顶角的测定
调节螺丝b或c,使得双面平面镜旋转180° 前后物镜中央绿色发光点的位置基本等高且位于 望远镜轴线附近。 从望远镜视野中找到经反射后的绿色“十” 字光斑的像,调节望远镜中的叉丝套筒,消除视 差,使双面平面镜旋转180°前后在望远镜中都能 清晰地看到像。此时,望远镜已聚焦至无穷远。
十字像
叉 丝
十字像
A 180 60
0
物镜
平行光管 倾角调节 螺丝
平行光管水平 调节螺丝
用调好的望远镜调节平行光管,让狭缝在物镜的焦平面上经 物镜后发出平行光。狭缝锁紧螺丝是当狭缝调好在物镜焦平 面时锁紧,调节平行光管倾角调节螺丝,让平行光管的光轴 与望 远镜的光轴等高同轴。调节狭缝的的宽度调节螺丝使宽 度适合。
1、游标盘锁紧螺丝:当转动望远镜测量时,必须锁紧游标盘。
(3)读出望远镜对准AB面时,左右刻度盘上的 两个值( α1和β1)和望远镜对准AC面时,左右 刻度盘上的另两个值( α2和β2)。(重复测量6 次)代入公式求得三棱镜顶角A。
注意测量数据的特点:
i i 180
0
1 2 120001 2 120三棱镜顶角
0
C
2
注意:在后面的调节过程中,
①公共螺丝1不可调动;
②望远镜只可转动,俯仰螺丝不可调。 (2)分别使三棱镜的两透光面正对望远 镜,调节载物台的螺丝,使得经两透光面 反射回来的绿色“十”字光斑的像,与 “‡”叉丝的上交点重合。
(可用双面平面镜辅助调节)
分光计的读数
分光计的读数与游标卡尺的读数类似,如上图, o 游标的零刻度线对准的刻度盘读数为116 15’。
H
叉 丝
采用“各半调节法”,调节载物台螺丝b或c, 使得双面平面镜旋转180°前后绿色“十”字光斑的 像等高。此时,双面平面镜的镜面与分光计转轴平 行。
分光计调节及三棱镜顶角测量数据处理范例
分光计调节及三棱镜顶角测量数据处理范例分光计是一种常用于光学实验和测量的仪器,可以用于测量光的角度、波长等参数。
三棱镜是一种常用的光学元件,其顶角是光学性质的重要参数之一。
下面是分光计调节及三棱镜顶角测量的数据处理范例。
一、分光计调节1.将分光计放置在实验台上,调整分光计的底座,使其水平。
2.打开分光计的电源,旋转分光计的刻度盘,使望远镜对准光源。
3.调整望远镜的镜头,使其能够清晰地看到分光计的刻度盘。
4.调整分光计的载物台,使其上的三棱镜能够与望远镜轴线垂直。
5.调整三棱镜的角度,使其与望远镜轴线平行。
二、三棱镜顶角测量1.将三棱镜放置在分光计的载物台上,使三棱镜的一个侧面与望远镜轴线平行。
2.旋转分光计的刻度盘,使三棱镜的另一个侧面与望远镜轴线平行。
3.观察分光计的刻度盘,找到两个平行的侧面上反射的光斑,分别读取两个光斑对应的角度。
4.根据三棱镜顶角的定义,计算三棱镜顶角的大小。
三、数据处理范例假设我们在实验中得到以下数据:第一个光斑对应的角度为30°,第二个光斑对应的角度为40°。
根据三棱镜顶角的定义,我们可以计算出三棱镜顶角的大小为:顶角大小= (40° - 30°)/2 = 5°因此,我们得到该三棱镜的顶角大小为5°。
需要注意的是,由于实验误差的存在,我们可能需要多次测量并取平均值来减小误差。
此外,不同型号的分光计和不同的实验条件下,测量的结果可能存在一定的差异。
因此,在数据处理时需要注意控制误差和消除误差。
例如,可以采用标准偏差或相对误差等指标来评估数据的可靠性,并采用有效数字的概念来确定最终结果的精度。
总之,分光计调节和三棱镜顶角测量是光学实验中常见的操作之一。
通过正确的操作和数据处理方法,可以得到更准确的结果。
《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。
试验十四分光仪的调节与三棱镜顶角的测定
实验十四分光仪的调节与三棱镜顶角的测定分光计是一种精确地测量光线偏转角度的光学仪器,可以用来观察光谱,测量光谱波长、偏转角、棱镜角等与角度有关的光学量。
许多光学仪器的基本结构都是以分光计为基础的。
现代的X 射线、 射线分光计已用于分析各种物质的成分和放射性剂量的测定。
由于分光计比较精密,操作控制部件较多且复杂,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。
分光计的调整思想、方法与技巧,在光学仪器中有一定的代表性,学习它的调节和使用方法,有助于掌握更为复杂的光学仪器的使用。
一、实验目的要求1.了解分光仪的结构,掌握调节和使用分光仪的方法。
2.利用分光仪测定三棱镜的顶角。
二、仪器用具JJY-2型分光仪、钠光灯及电源、三棱镜一块。
三、实验原理(一)、分光计的构造与工作原理分光计主要由底座、望远镜、载物平台、平行光管和读数装置等五个部分组成,物理实验常用的JJY 型分光计结构如图6-1所示。
(1)底座底座上安置着中心轴(又称主轴),轴上装有可绕中心轴转动的望远镜、刻度圆盘、角游标盘、载物台和与底座座脚相连接的平行光管。
(2)望远镜望远镜采用的是阿贝式自准直望远镜,结构如图6-2所示。
由目镜、管筒、分划板、小棱镜、小灯泡和物镜组成。
望远镜可以绕分光计的中心轴转动,并可以用制动螺钉固定在游标盘的某一位置上,其角度位置可由游标盘的读数装置读得。
载物平台平行光管自准直望远镜底座刻度读数盘图6-1分光计实物图图6-2阿贝式望远镜结构和分划板示意图(3)载物平台载物平台是用来放置光学元件的平台,可绕分光计的中心轴转动;松开该平台固定螺钉,可使平台沿中心轴升降;台下有三个调节螺钉,用以调节平台的水平度。
(4)平行光管平行光管是用来出射平行光束的,它在分光计上的位置是固定的;他的狭缝调节可以使狭缝宽度发生变化;松开固定螺钉可使狭缝前后移动,以使狭缝位于平行光管物镜的焦平面上;当狭缝被照亮时,光线便以平行光形式射出平行光管。
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。
分光计的调整和棱镜顶角的测定
Ⅱ.调节望远镜光轴位置高低的螺钉,使垂直方向的位移消除。
Ⅲ.转动载物平台,使载物台上双面镜再转180o,检查对另一反射面其重合程度,重复I和Ⅱ使垂直方向的位移得到完全校正,经过重复多次调整,使得两面都是图6-9(c)的状态,则表明望远镜光轴和分光计主轴已经垂直。
读数装置由刻度园盘和沿园盘相隔180o对称安置的两角游标组成。按角游标读数原理,就可以读出角度值。为了消除因刻度园盘和角游标盘中心轴不同而引起的偏心差,分光计设有两个读数窗口(M和N),其读数差应为180o,并按下式求平均值:
式中φ是望远镜转过的角度。θM,θN为望远镜初始位置角度读数,θM’,θN’为望远镜转过φ角后的角度读数。
①平行光管
平行光管是用来获得平行光束的。它的一端是物镜,另一端装有一个可伸缩的套筒,其末端装有一可调狭缝。如图6-2所示。当狭缝位于物镜的焦平面上时,平行光管出射平行光。
②阿贝式自准直望远镜
自准直望远镜是由目镜、分划板及物镜组成。分划板是刻有黑十字准线(十字叉丝)的透明玻璃板。在黑十字准线的竖线下方,紧贴一块小棱镜,在其涂黑的端面上有一个透光的十字窗口,光线由小方孔进入小棱镜,见图6-3。经反射后通过刻有透光小十字窗的分划板和望远镜物镜。若在物镜前放一平面镜(或三棱镜、光栅),前后调节分划板与物镜的间距。使分划板位于物镜焦平面上时,小电珠发出透过空心十字窗口的光经物镜后成平行光射向平面镜,反射光经物镜后在分划板上形成十字窗口的像。若望远镜光轴和反射面垂直时,反射像将位于分划板中心上方的十字准线上。见图6-3。
当双面反射镜放在任意二个螺丝b、c的中垂线上时,利用b(或c)可调载物台倾斜度,利用望远镜的倾斜度螺丝可调望远镜的倾斜度,每调节一次将小十字反射像移过十字准线一半,直至转动载物台使双面反射镜的正反两方面反射的小十字像都与十字准线相重合为止。
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。
分光计的调整与三棱镜顶角测量
平行光管:1.狭缝2.紧固螺钉3.平行光管26. 平行光管光轴水平螺钉27.仰角螺钉
望远镜的调节1:上图是阿贝自准直望远镜,是实验时作为
亮十字被光源照亮的十字
望远镜的调节3(垂直度调整采用二分之一
法):
判断初始亮十字与黑准线上方叉丝的距离L,调整望远镜的高度调整螺钉12,使距离减小L/2;
调整载物台下的水平调整螺钉a (或b )使距离再减小L/2,即亮十字与黑准线上方叉丝重合。
推动游标盘带动载物台上的平面镜旋转180o ,重复以上步骤,直到两面的亮十字都与黑准线上方叉丝重合为止
调好的亮叉丝位置
L
L/2L/2 b c a 载物台
载物台的水平调整螺钉平面镜的摆放位置
,使亮十字与黑十字准线的
分光计的调节原理平行光管的调节:调整的目标是使平行光管的光轴垂直于仪器转轴。
即平行光管的光轴要与望远镜的光轴重合。
前后移动平行光管的狭缝,使其成像清晰,并与黑准线无视差;调节狭缝调节螺钉28,改变平行光管的狭缝宽度,使其成像细锐,此时平行光管出射平行光;
将狭缝旋转成水平位置,调节平行光管仰角螺钉27,使狭缝像对准黑准线的下方水平线。
将狭缝转回竖直方向,并与望远镜竖线重合。
这样平行光管的光轴与望远镜光轴平行,也就是说平行光管光轴也垂直于分光计转轴。
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。
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。
实验九分光计的调节和三棱镜顶角的测定
05
实验总结与展望
实验收获与体会
掌握了分光计的调节技巧,学会了使用分光计测 量三棱镜的顶角。
了解了分光计和三棱镜在光学领域的重要应用, 提高了对光学实验的认识。
通过实验操作,培养了细致、严谨的科学态度, 提高了实验操作能力和观察力。
实验不足与改进建议
分光计调节过程较为繁琐,需要多次反复调节才能达到理想状态,建议增加实验操作指导或视频教程, 帮助同学更快掌握调节技巧。
学习三棱镜顶角的测定原理
了解三棱镜顶角测定 的基本原理和方法。
掌握数据处理和分析 的方法,包括测量结 果的误差分析和不确 定度计算。
学习如何使用分光计 进行三棱镜顶角的测 定。
了解分光计和三棱镜在光学实验中的应用
了解分光计在光学实验中的常见应用, 如光谱分析、干涉和衍射实验等。
了解分光计和三棱镜在现代光学技术 和研究领域中的应用和发展趋势。
了解三棱镜在光学实验中的常见应用, 如光的折射、反射和干涉等实验。
02
分光计调节
分光计的结构与工作原理
分光计结构
分光计主要由望远镜、载物台、 测角仪等部分组成,各部分相互 配合,共同完成分光仪的调节和 测量工作。
工作原理
分光仪利用光的干涉和衍射原理 ,将不同波长的光进行分光,通 过测量不同波长光的角度差,可 以计算出待测量的物理量。
实验九分光计的调节和三 棱镜顶角的测定
• 实验目的 • 分光计调节 • 三棱镜顶角测定 • 实验结果与讨论 • 实验总结与展望
01
实验目的
掌握分光计的调节方法
掌握分光计的基本结构和工作原理。 学习分光计的调节步骤和方法,包括望远镜、平行光管、载物台等部位的调节。
了解分光计的精度要求和注意事项。
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。
分光计的调整及棱镜顶角的测量实验报告
分光计的调整及棱镜顶角的测量实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节方法。
2、学会用反射法测量三棱镜的顶角。
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、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标,平行光管用于产生平行光,载物台用于放置待测物体,读数圆盘用于测量角度。
分光计的测量原理是基于自准直法和反射法。
自准直法是通过调节望远镜,使其能够清晰地看到自身射出的光线经过反射后的像;反射法是利用光线在三棱镜两个光学面上的反射,测量出相应的角度,从而计算出三棱镜的顶角。
2、三棱镜顶角的测量原理反射法测量三棱镜顶角时,让光线分别在三棱镜的两个光学面上反射,测量出两个反射光线之间的夹角,然后根据几何关系计算出顶角。
假设入射光线与三棱镜的两个光学面分别交于 A、B 两点,反射光线分别交于 C、D 两点,∠A =∠B,∠C =∠D。
则顶角 A = 180°(∠C +∠D)。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯四、实验步骤1、分光计的调整(1)粗调将分光计的望远镜和平行光管调至大致水平,载物台调至水平。
(2)望远镜的调节①目镜调焦:使目镜中的十字叉丝清晰。
②物镜调焦:将平面反射镜放在载物台上,使反射镜与望远镜光轴大致垂直。
通过目镜观察,同时缓慢转动望远镜,找到反射镜反射的十字叉丝像。
然后调节望远镜的物镜调焦手轮,使十字叉丝像清晰。
③望远镜的光轴与分光计的中心轴垂直:将平面反射镜转过180°,观察反射的十字叉丝像是否与原十字叉丝像重合。
若不重合,通过调节望远镜俯仰调节螺丝和载物台调节螺丝,使两者重合。
(3)平行光管的调节①调节平行光管的狭缝宽度,使其适中。
②使平行光管的光轴与望远镜的光轴重合:将已调好的望远镜对准平行光管,观察狭缝像是否清晰。
若不清晰,调节平行光管的焦距调节螺丝,使其清晰。
然后将狭缝像调成水平,调节平行光管的俯仰调节螺丝,使其水平。
2、三棱镜的放置将三棱镜放置在载物台上,使其一个光学面与载物台的某一调节螺丝平行,另一个光学面与该螺丝垂直。
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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》
【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。
物理实验报告·化学实验报告·生物实验报告·实验报告格式·实验报告模板
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。