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清华大学分光计实验报告

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清华大学分光计实验报告

大学物理实验报告

分光计的调节和色散曲线的测定

实验名称:分光计的调节和色散曲线的测定

【实验目的】

(1)了解分光计的原理与构造,学会调节分光计;

(2)用最小偏向角法测定玻璃折射率;

(3)掌握三棱镜顶角的两种测量方法。

一、分光计的调节及其原理

(1)分光计的主要装置:望远镜,小平台,度盘,平行光管氦光谱管主要配件:三棱镜,平面镜

分光计外形如图1

(2)分光计的调节

先进行粗调,通过自己的感觉,调整使得望远镜,小平台,平行光管与度盘平面平行,且小平台高度应与望远镜和平行光管下部齐平(为使得之后三棱镜放

置位置合适,能够折射平行光管发出的光)

粗调好后

○1望远镜的调节:望远镜部构造如图2

1.接通图1-10下方小灯,从

望远镜目镜观察图2-6处

出现绿光,调节图2-7装置

使得能看清图2-3中“”形

2.往小平台上放置一个平面

镜正对望远镜物镜且与载

物台调平螺钉中的两个的

连线平行,微微调节图1-14找到较强绿光闪现位置,调节1-12装置使得该绿光出现在视野中央,调节1-9装置使得其成像清晰,如图2-8所示,再调1-12将其置于2-8所处位置并调整1-9使其消除视差。此时望远镜已经适于观察平行光。

○2细调望远镜⊥分光计主轴

将小平台旋转180°后捕捉到另一个2-8所示的像,但是此时该像并不在2-8所处位置(若还在该位置,则此时小平台和望远镜⊥分光计主轴),此时先调节小平台连线与平面镜平行的螺钉,使像与目标位置距离缩短与目标位置距离的一半,再通过调节1-9使其达到目标位置;再将小平台旋转180°,重复上述操作,直至像始终在2-8位置。此时望远镜⊥分光计主轴。

○3调节平行光管

1.调节平行光管发出平行光

通过望远镜观察平行光管,调节1-28使得狭缝像应是一条轮廓清楚的窄长条,而不是边缘模糊的亮条;狭缝像应与叉丝无视差;狭缝宽度应合适,实验中缝像约1mm宽即可。

2.调节平行光管光轴⊥分光计主轴

调节平行光管的调水平螺钉,使狭缝像被‘'叉丝中心线平分,平行光管也就垂直于分光计主轴了。

○4三棱镜两光学面法线垂直于分光计主轴

先粗调小平台使之平行于度盘平面

再以三棱镜一条边垂直两个螺钉连线的方位放置三棱镜于小平台,通过望远镜对准其中一个光学面观察2-8的像,调节小平台螺钉使之回到2-8位置,在旋转小平台,对准另一个光学面重复上述操作,如此重复,直到两个光学面都使像到达2-8位置。

○5刻度盘

度盘垂直于分光计的

主轴且可绕主轴转动,为消

除偏心差,采用了两个位置

相差180°的游标读数。刻

度盘的分度值为0.5°,

0.5°以下则用游标来读数。游标的最小分度值为1'。

○6氦光谱管

氦光谱管是将稀薄的氦气封闭在玻璃管制成。管得两端各装一个电极,两电

极间加高电压后产生放电并且发光,通过三棱镜分光可得到氦的线光谱。

波长表

波长447.1 471.3 492.2 501.6 587.6 667.8 706.6

颜色蓝紫蓝蓝绿浅绿黄大红暗红

二、最小偏向角法测折射率

入射光和出射光之间的夹角最小时,入射角与

出射角大小相等。由几何原理及折射定律可得棱镜

玻璃的折射率n为:

操作:将三棱镜侧放于小平台,使得入射光方

向如i,在另一个光学面i’方向通过肉眼观察到平行

光管出射镜口,镜口中有9条谱线,用手指在镜口

与三棱镜之间轻轻挡住(不能触摸),谱线消失(排

除其他人实验的干扰),换成望远镜观察这些谱线。转动小平台,当棱镜转到某个位置时,谱线不再移动,继续使棱镜沿原方向转动时,谱线反而向相反方向移动,即偏向角反而变大,这个转折位置就是最小偏向角位置。检查确认后,测出此时出射光的方位,与入射光方位相减得到该谱线的最小偏向角。

三、三棱镜顶角测量原理

1、自准法测三棱镜顶角

由图可知,只要测出三棱镜两个光学面的法

线之间的夹角,即可求得顶角。

操作:用望远镜正对一个光学面,观察到2-8

位置处像,记录位置,在另一个光学面重复该操作,两个位置只差即为

2、平行光管法测三棱镜顶角

一束平行光被三棱镜的两个光学面反射后,

只要测出两束反射光之间的夹角,即可求得顶角

【实验数据与数据处理】

1. 实验条件::曾毅强 座位号:15 三棱镜编号:15

?=1‘

入射光方位:10φ

= 304

5’ ;

20φ= 124

4’

2.实验数据

用自准法测量三棱镜定角A 的数据记录表:

计算A ?

对三次的φ取平均,得φ=119

56’,因此三棱镜顶角A=1

=60

测量序号

1

2

3

游标Ⅰ 游标Ⅱ 游标Ⅰ 游标Ⅱ 游标Ⅰ 游标Ⅱ 第一位置1T

740’

18740’ 519’ 18518’ 1941’ 19940’ 第二位置2T

24745’ 6745’ 24524’ 6522’ 25945’ 7943’ 21i T T -=φ

11955’ 11955’ 11955’ 11956’ 11956’ 11957’ 2/)(II I φφφ+= 11955’

11956’

119

57’

4’

测量最小偏向角的数据记录表:

氦谱线波

长/nm

1

φ

2

φ

10

1

1

φ

φ

δ

-

=

20

2

2

φ

φ

δ

-

=

2/)

(

2

1

δ

δ

δ

+

=

2/)

+

A

2

sin

/

2

sin

A

A

n

δ

+

=

447.1

250

45’

70

43’

53

20’

5321’5320.5’5242.25’ 1.6683 471.3

251

21’

71

18’

52

44’

5246’5245’5624.5’ 1.6628 492.2

251

43’

71

42’

52

22’

5222’5222’5613’ 1.6590 501.6

251

51’

71

52’

52

13’

5213’5213’568.5’ 1.6577 587.6

253

2’

73

1’

513’513’513’5533.5’ 1.6463 667.8

253

39’

73

39’

50

26’

5025’5025.5’5514.75’ 1.6400 706.6

253

52’

73

50’

50

13’

5014’5013.5’558.75’ 1.6380 计算δ

?:

(其中v=n-1=1)

由2

sin

2

sin

A

A

n

δ

+

=

=

(1)取实验中一组数据(黄光)

=δ513’ A=60

4‘代入,有n n

?=0.00083

n=1.646253793 得n

?=0.0014 故n 可取4位有效数字

故n=1.64630.0014(黄光)

数值分析,由计算机拟合曲线如图,得出

,平均色散=0.01925,色散本领

=0.02972。

小结: ○

1色散曲线中D 线折射率=1.64753,波长589.3nm 而表格中得出的黄光折射率1.6463,波长587.6nm ,从折射率变化趋势,即波长越长,折射率越小,

似乎是矛盾的,但是如果考虑结果在不确定度围的可能误差,以及色散曲线也会出现的误差,就可以容忍这样的不符。 思考题

1、 当转动小平台180反复调节使望远镜主轴垂直于分光计主轴时,小平台是否也同时调好到垂直于主轴了?为什么?

否。平面镜平面垂直度盘平面但小平台平面不一定平行度盘平面。

2、 根据折射定律,请结合图4.3.13定性分析入射光的方位应处于何种情况时才可能找到最小偏向角?

(c )。ab 中折射光均射向非光学面,无法射出。

3、 根据本实验的原理怎样测量光波波长?

根据

2sin 2sin

A

A n δ+=,得出折射率n ,再带入色散曲线中找出波长。

4、 试根据光路图分析,为什么望远镜光轴与平面镜法线平行时,在目镜应看到‘’型反射像与‘’形叉丝的上方交点相重合?

因为绿光从4处射出,透过3中竖线上与8位置关于圆心中心对称位置射向物镜,然后进过物镜聚焦到轴线与平面镜交点(正好是物镜焦点处),再经过平面镜反射,透过物镜成为平行光在3上对称点(位置8)处成像。

分光计实验报告

实验十二 分光计的调节及三棱镜顶角的测定 实验目的:1.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.掌握测定棱镜顶角的方法; 实验仪器:分光计 分光计调整用双平面镜 三棱镜 实验原理: 将分光计的载物台和望远镜筒调节水平,再将三棱镜放到载物台上,如图:调节望远镜筒使之主轴分别与AC 、AB 设此时游标盘的读数分别为()21,?? ,()','21??则其顶角()2211''2 1 180180?????-+-- =-= A 实验过程(内容、步骤、原始数据等): ⒈调节分光计: ①旋转目镜一直到能够清楚地看到分划板刻度线。 ②将双面镜放到载物台上,如图: 转动载物台,一直到能够在望远镜中看到绿“十”字像。如果绿“十”字像模糊。可拉动目镜筒,使之清晰; ③调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,绿“十”字像与分划板上十字线重合,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 (调节方法:对半调节) 此时证明望远镜筒和载物台均已水平。 2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。 ①将双面镜拿下来,再将棱镜放到载物台上,使棱镜三边与台下三螺钉的连线所 成三边互相垂直。 ②转动载物台,在望远镜中观察从棱镜侧面AC 和AB 返回的十字象,只调

节载物台下正对棱镜侧面的那个螺钉,使绿“十”字像都落在上十子线处。此时说明望远镜已与AC 面或AB 面垂直。 ③测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 面和望远镜垂直,记下游标1的读数1?和游标2的读数2?。再转动游标盘,使AB 面和望远镜垂直,记下游标1的读数'1?和游标2的读数'2?。同一游标两次读数之差11'??-或22'??-,即是载物台转过的角度?,而?是A角的补角。 ()2211''2 1 180180?????-+-- =-= A 重复测量5两次,记下数据。 数据处理(数据处理、结果分析、问题讨论及总结): 测量结果:1.代真值:=A 2.算术平均值的标准偏差:()() =-?=∑12 n n A A σ 3.相对误差:E = 4.结果表示A= ± E = (具体公式参见 课本22页)

分光计实验报告

分光计实验报告 实验目的:1.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。 实验器材: 分光计仪器 汞光源 分光计 调整用双平面镜 实验原理:1)分光计的调节原理。 2)测折射率原理: 当平行光管发出平行光,i 1=i 2'时,δ为最小,此时2 1A i = ' 2 2 11 1min A i i i -='-=δ )(2 1 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2sin sin min 1A A A i n +==δ 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 δ。 实验步骤:⒈调整分光计: (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。 (2) 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,是 镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 (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 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。 3. 测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 正对望远镜记下游标1的 读数1θ和游标2的读数2θ。再转动游标盘,再使AB 面正 对望远镜,记下游标1的读数1θ'和游标2的读数2 θ'。同一游标两次读数误差11θθ'-或22θθ'-,即是载物台转过的角度Φ,而Φ是A角的补角, A=Φ-π.

分光计实验报告()

分光计实验报告 【实验目的】 1、了解分光计的结构和工作原理 2、掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。 3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率 【实验仪器】 分光计,双面平面镜,汞灯光源、读数用放大镜等。 【实验原理】 1、调整分光计: (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。 (2)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、三棱镜最小偏向角原理 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7.1.2-8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。由图7.1.2-8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 0=di d δ ,由式(6-4)得 1' -=di di (6-5) 再利用式(6-3)和折射定律 ,sin sin r n i = 's i n 's i n r n i = (6-6) 得到 r n i i r n di dr dr dr dr di di di cos cos )1('cos 'cos ''''? -?=??= ' 'csc csc 'sin 1cos sin 1'cos 2 2 2 2222 2 22r tg n r r tg n r r n r r n r --= --- = ' )1(1)1(12 2 22r tg n r tg n -+-+- = (6-7) 由式(6-5)可得:')1(1)1(12 22 2 r tg n r tg n -+=-+ 'tgr tgr = 因为r 和r’都小于90°,所以有r =r ’ 代入式(5)可得i =i'。 因此,偏向角δ取极小值极值的条件为: r =r ’ 或 i =i' (6-8) 显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δ min ,这时由式(6-4)可得: δ min =2i –A )(21 min A i += δ 由式(6-3)可得: A =2r 2 A r = 由折射定律式(6-6),可得三棱镜对该单色光的折射率n 为 2 sin )(21 sin sin sin min A A r i n += =δ (6-9) 由式(6-9)可知,只要测出三棱镜顶角A 和对该波长的入射光的最小偏向角δmin ,就可以计 算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。顶角A 和对该波长的最小偏向角δ min 用分光计测定。 折射率是光波波长的函数,对棱镜来说,随着波长的增大,折射率n 则减少,如果是复色光入射,由于三棱镜的作用,入射光中不同颜色的光射出时将沿不同的方向传播,这就是棱镜的色散现象。 【实验内容】

分光计实验报告总结.doc

分光计实验报告 ()

分光计实验报告 【实验目的】 1、了解分光计的结构和工作原理 2、掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。 3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率 【实验仪器】 分光计,双面平面镜,汞灯光源、读数用放大镜等。 【实验原理】 1、调整分光计: (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。 (2)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、三棱镜最小偏向角原理

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7.1.2-8 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 。由图7.1.2-8可知: δ = ( i-r ) + ( i ’-r’)(6-2) A=r+r ’ (6-3)

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 ??i1 A 2 ?min 2 ??i1??i1?i1 A

2 1 (?min?A)2 设棱镜材料折射率为n,则 A ??nsinsini1?nsini1 2 i1? n? 故 sini1 ?Asin 2 sin ?min?A Asin 2 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

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: 12周 星期四 上午10:00-12:00 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i 1=i 2'时,δ为最小,此时 21 A i =' 22 11 1min A i i i -='-=δ )(21 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则

2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2 sin sin min 1 A A A i n +== δ 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 δ。 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。

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

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 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 L 及右向反射线角位置R ,则由图 3.11.10 可证 1 |LR|( 3.11.1) 2 (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 1 | LI RI | |LII RII | ( 3.11.2) 4 2. 自准直法测三棱镜的顶角 如图 3.11.11 所示, A 180 |LI RI ||LII RII |( 3.11.3)180 2 3. 最小偏向角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称为偏向角。 i1为入射角,i1为出射角,为棱镜的顶角。当 i1改变时,随之改变。可以证明,当i 1=i1时,偏向角有最小值min,此时入射角i1=( min + )/2,折射角i2= /2,由折射定律nsini 2=sini1,可得三棱镜的折射率为

min sin n2( 3.11.4) sin 2 因此,对于具有棱柱形的透明物体,只要测出最小偏向角min 及入射面出射面之间的夹角,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(波长为 5 893 ? )而言。 图 3.11.11图 3.11.12 用分光计可以精确地测得棱镜的min 和,从而求得该棱镜的折射率。 【实验内容】 1.用分光束法测三棱镜的顶角 将三棱镜待测顶角的顶点置于载物台中心(为什么?不妨自己试试其他位置),并对准平 行光管(见图 3.11.13 ),每个角度测 5 次,每次Ⅰ(左),Ⅱ(右)角游标都需同时读数,数据记 录到表 3.11.1 中,并按公式( 3.11.2)计算角度。 (a)(b) 图3.11.13 表3.11.1 L R 次数12345平均Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ 2.自准直法测三棱镜的顶角 测顶角的另一个方法是自准直法,即转动望远镜分别使其与棱镜的光学面垂直,记其在这两个位置之间的转角为。 3.测三棱镜的最小偏向角min 将三棱镜置于载物台上(见图 3.11.14),应注意调整载物台使高度适 当。转动载物台,寻找最小偏向角。可以先用目测找到出射光线,然 后转动载物台,使偏向角变小,直至载物台转动方向不变,偏向角却开 始变大为止。这时再用望远镜精确地测定这个光线偏折方向发生改变时 图3.11.14

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

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: 12周 星期四 上午10:00-12:00 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i 1=i 2'时,δ为最小,此时 21 A i =' 22 11 1min A i i i -='-=δ )(21 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2 sin sin min 1 A A A i n +== δ 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 δ。 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。 (4)记下读数1θ和2θ转至(2),记下读数1θ'和2 θ',有 []2211min 21 θθθθδ'-+'-= 五、实验数据处理 原始数据如下: α=60?±10' 2 2min 仪u S +±=δδδ 1 ) (--= ∑n S i i δδ δ 仪u =3 1o ∴按不确定度传递原则 n n n u Sin Cos Sin Sin Cos u n ?-=???=++2 22 )2(212)2(21min min u α αδααδααα δαδαδδδu Sin Cos u n u n ?=???=+2 )2 (21min ∴ 1.6762 ) (min == +α δαSin Sin n ; 0.005)()(2 2=+=δαn n n u u u ;

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 = ); 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。 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。这时平行光管光轴与望远镜光轴共线,也就与分光计中心轴垂直 (2)三棱镜的顶角的测量

分光计实验报告()

............. ..... .... 爲诫叶彳 ...................................... 分光计实验报告 【实验目的】 1、 了解分光计的结构和工作原理 2、 掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。 3、 学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率 【实验仪器】 分光计,双面平面镜,汞灯光源、读数用放大镜等。 【实验原理】 1、调整分光计: (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。 (2) 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、三棱镜最小偏向角原理 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7.1.2-8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 3称为偏向角。 可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角 i o 等于出射角i o'时,入射光和出射光之间的夹 角最小,称为最小偏向角 3 min 。由图7.1.2-8可知: 3 = (i-r ) + (i -r ') (6-2) A=r+r E 7 1.2-8三檢谨向 角氛理图 (6-3) 可得: 3= (i+ i ) -A (6-4)

用分光计测三棱镜顶角实验报告(推荐文档)

一、名称:用分光计测三棱镜顶角 二、目的: 采用自准法测量三棱镜的顶角。 三、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 四、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 ??'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??II II '和(注意?I 与?II 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?。 ()()() 1211 22???????II I II I ??''= +=-+-? ??? 则三棱镜的顶角 ()() 1 1801802A ?????II I II I ??''=-=--+-??? ? 五、 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。粗调是细调的前提,也是细调成功的保证。 2、细调 采用自准调整法进行细调,这是以在物面上成一个与物对称的像为依据来调整光路的方法,也是光学实验中常用的一个方法。具体调整方法是: (1) 接上电源,打开开光,调节目镜,直到能够清楚地看到分划板上的双十字叉丝为止。旋转目镜装置11,使分划板刻线水平或垂直。

南昌大学物理实验报告分光计的调节与使用

学生姓名:王威 学号:6102114075 专业班级:电子142班 试验时间: 16时00分 第 10 周 星期 三 座位号:36 教师编号: 成绩: 分光计的调整及光栅常数的测量 一 实验目的 1了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法。 2观察光栅的衍射光谱,理解光栅衍射基本规律。 3学会测定光栅的光栅常数. 二 实验仪器 分光计、光栅、低压汞灯电源、平面镜等 三 实验原理 衍射光栅、光栅常数 图40-1中a 为光栅刻痕(不透明)宽度,b 为透明狭缝宽度。d=a+b 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离,称为光栅常数。它是光栅基本参数之一。 图40-1 图40-2 光栅衍射原理图 图40-1中a 为光栅刻痕(不透明)宽度,b 为透明狭缝宽度。d=a+b 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离,称为光栅常数。它是光栅基本参数之一。 2.光栅方程、光栅光谱 由图40-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为: ??sin sin )(d b a =+=? 式中光栅狭缝与刻痕宽度之和d=a+b 为光栅常数,若在光栅片上每厘米刻有n 条刻痕,则光栅常数n b a 1)(=+cm 。? 为衍射角。 当衍射角? 满足光栅方程: λ?k d =sin ( k =0,±1,±2…) (40-1)

学生姓名:王威学号:6102114075 专业班级:电子142班 试验时间: 16时00分第 10 周星期三座位号:36 教师编号:成绩:时,光会加强。式中λ为单色光波长,k是明条纹级数。 如果光源中包含几种不同波长的复色光,除零级以外,同一级谱线将有不同的衍射角?。因此,在透镜焦平面上将 出现按波长次序排列的谱线,称为光 栅光谱。相同k值谱线组成的光谱为 同一级光谱,于是就有一级光谱、二 级光谱……之分。图40-3为低压汞灯 的衍射光谱示意图,它每一级光谱中 有4条特征谱线:紫色λ1= 435.8nm, 图40-3 绿色λ2=546.1nm,黄色两条λ3= 577.0nm和λ4=579.1nm。 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。(2)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,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。(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。

分光计实验报告

分光计实验报告 7系05级 孙明伟 PB05007213 06.4.9. 实验目的: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,计算出三棱镜材料的折射率。 实验原理:1)分光计的调节原理。(此项在实验的步骤中,针对每一步详细说明。) 2)测折射率原理: 实验要求:调整要求:①平行光管发出平行光。当i 1=i 2'时,δ为 最小,此时2 1A i = ' 2 2 11 1min A i i i -='-=δ )(2 1 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2sin sin min 1A A A i n +==δ 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 δ。

②望远镜对平行光聚焦。 ③望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 ④调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 ⑤狭缝宽度1mm 左右为宜。 实验器材:分光计,三棱镜,水银灯光源,双面平行面镜。 实验步骤:⒈调整分光计: (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。 (2) 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,是 镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 (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 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。 3. 测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 正对望远镜记下游标1的 读数1θ和游标2的读数2θ。再转动游标盘,再使AB 面正 对望远镜,记下游标1的读数1θ'和游标2的读数2 θ'。同

清华大学分光计实验报告

大学物理实验报告 分光计的调节和色散曲线的测定

实验名称:分光计的调节和色散曲线的测定 【实验目的】 (1)了解分光计的原理与构造,学会调节分光计; (2)用最小偏向角法测定玻璃折射率; (3)掌握三棱镜顶角的两种测量方法。 一、分光计的调节及其原理 (1)分光计的主要装置:望远镜,小平台,度盘,平行光管氦光谱管主要配件:三棱镜,平面镜 分光计外形如图1 (2)分光计的调节 先进行粗调,通过自己的感觉,调整使得望远镜,小平台,平行光管与度盘平面平行,且小平台高度应与望远镜和平行光管下部齐平(为使得之后三棱镜放置位置合适,能够折射平行光管发出的光) 粗调好后

○1望远镜的调节:望远镜内部构造如图2 1.接通图1-10下方小灯,从望远镜目镜观察图2-6处出现绿光,调节图2-7装 置使得能看清图2-3中“”形 2.往小平台上放置一个平面 镜正对望远镜物镜且与载 物台调平螺钉中的两个的 连线平行,微微调节图1-14 找到较强绿光闪现位置,调 节1-12装置使得该绿光出 现在视野中央,调节1-9装 置使得其成像清晰,如图 2-8所示,再调1-12将其置于2-8所处位置并调整1-9使其消除视差。此时望远镜已经适于观察平行光。 ○2细调望远镜⊥分光计主轴 将小平台旋转180°后捕捉到另一个2-8所示的像,但是此时该像并不在2-8所处位置(若还在该位置,则此时小平台和望远镜⊥分光计主轴),此时先调节小平台连线与平面镜平行的螺钉,使像与目标位置距离缩短与目标位置距离的一半,再通过调节1-9使其达到目标位置;再将小平台旋转180°,重复上述操作,直至像始终在2-8位置。此时望远镜⊥分光计主轴。 ○3调节平行光管 1.调节平行光管发出平行光 通过望远镜观察平行光管,调节1-28使得狭缝像应是一条轮廓清楚的窄长条,而不是边缘模糊的亮条;狭缝像应与叉丝无视差;狭缝宽度应合适,实验中缝像约1mm宽即可。 2.调节平行光管光轴⊥分光计主轴

分光计的调节和使用实验报告

长安大学----分光计实验报告 7系05级 孙明伟 PB05007213 06.4.9. 实验目的: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,计算出三棱镜材料的折射率。 实验原理:1)分光计的调节原理。(此项在实验的步骤中,针对每一步详细说明。) 2)测折射率原理: 实验要求:调整要求:①平行光管发出平行光。当i 1=i 2'时,δ为 最小,此时2 1 A i =' 2 2 11 1min A i i i -='-=δ )(2 1 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2sin sin min 1A A A i n +==δ 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 δ。

②望远镜对平行光聚焦。 ③望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 ④调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 ⑤狭缝宽度1mm 左右为宜。 实验器材:分光计,三棱镜,水银灯光源,双面平行面镜。 实验步骤:⒈调整分光计: (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。 (2) 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,是 镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 (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 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。 3. 测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 正对望远镜记下游标1的 读数1θ和游标2的读数2θ。再转动游标盘,再使AB 面正

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: 12周星期四 上午10:00-12:00 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i 1 = i 2时,3为最小,此时 A i 1 2 min 2 设棱镜材料折射率为n,则 si nh nsinh nsinA 2 四、实验步骤sin i 1 si n min .A sin 2 sin A 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 1( min A) B0 三械橫最小 fit 向

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。 (4)记下读数1和2转至(2),记下读数1和2,有 7.B3- 11 flair卜酋向潞弄进 五、实验数据处理原始数据如下:

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δ min 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)

物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》

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,

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