当前位置:文档之家› 光学棱镜实训报告总结

光学棱镜实训报告总结

光学棱镜实训报告总结

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

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。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),记下读数和(注意与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∶

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。

(2)将双面反射镜放置在载物台上。这样放置的优点是:若要调节反射镜的俯仰,只需要调节载物台下的螺钉2或3即可,而螺钉1的调节与反射镜的俯仰无关。转动载物台,使反射镜的一个反射面正对望远镜,再轻缓地左右转动载物台,通过望远镜观察,找到由反射镜面反射回来的光斑(模糊的绿色亮十字)。如果看不到,这说明从望

远镜出射的光没有被平面镜反射回到望远镜中,粗调未达到要求,应重新粗调。

(3)放松目镜锁紧螺钉10,前后拉动目镜套筒,调节分划板与物镜之间距离(调节物镜的焦距),使模糊的绿色亮十字清晰。注意使叉丝与亮十字的反射像之间无视差,如有视差,则需反复调节,予以消除。如果没有视差,说明望远镜已聚焦于无穷远。

光学棱镜实训报告总结

光学棱镜实训报告总结 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 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。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),记下读数和(注意与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∶ 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。 (2)将双面反射镜放置在载物台上。这样放置的优点是:若要调节反射镜的俯仰,只需要调节载物台下的螺钉2或3即可,而螺钉1的调节与反射镜的俯仰无关。转动载物台,使反射镜的一个反射面正对望远镜,再轻缓地左右转动载物台,通过望远镜观察,找到由反射镜面反射回来的光斑(模糊的绿色亮十字)。如果看不到,这说明从望

光学零件加工实训报告

武汉职业技术学院_电信学院光学零件加工实训报告专业班级 : 光电11303班 实训小组名称:第3组 姓名: XX 实训时间:2012年11月份 指导老师:颜老师 王老师 陈老师

一、实训总结前言:认识光学玻璃 (一)光学玻璃的分类及用途 无色光学玻璃:普通光学玻璃(用于制造一般用途的光学透镜棱镜分划板度盘光栅刻尺的主要光学材料 )、耐辐射光学玻璃(具有抗辐射稳定性,用在具有Y射线X射线的场合)和激光玻璃(用在不同激光器的写真强中,作为缠身激光的工作物质).有色光学玻璃:主要用来制造不同的光学滤光片. (二)无色光学玻璃的分类、牌号 主要分两个系:一是P系列的普通无色光学玻璃,(1_99) 二是N系列的耐辐射无色光学玻璃.(501_599) 两大类(化学常数和光学常数不同):一类叫冕牌玻璃,以字母"K"表示;另一类叫火石玻璃,用字母"F"表示; 牌号有两部分组成(如:玻璃K9GB903-65),前面部分是类型代号,后面部分是牌号序号。 冕牌玻璃与火石玻璃的差异 冕牌玻璃(K)火石玻璃(F) 折射率低(Nd为1.50~1.55)折射率高(Nd,为1.53~1.85) 色散系数大(Vd为55~62)色散系数小(Vd为30~45) 性硬质轻透明度好性软质较轻稍带黄绿色 (三)无色光学玻璃的主要质量指标 ⑴折射率n d,色散系数v d,与标准值的允许误差v d=n d-1/n f-n c ⑵光学均匀性 ⑶应力双折射 ⑷条纹度 ⑸气泡度 ⑹光吸收系数 (四)通用技术要求 透镜零件图的标注, 光学零件加工的技术要求, 光圈的识别, 光学零件的加工余量。 (五)两种加工工艺的对比: 传统工艺:散粒磨料,通用机床,轮廓成形法,松香柏油粘结胶,金刚砂;生产工序一般有:粗磨,精磨,抛光; 一般生产军工产品; 现在工艺:固着磨料,专用机床,范成法,金刚石丸片,三定:定时,定光圈,定表面面形;一般用于大批量单品种生产 二、实训目的:学习玻璃加工和镀膜的一般步骤; 理解光学零件加工原则; 了解光学加工安全操作知识.

实验报告-用双棱镜测钠光波长83634

实验报告-用双棱镜测钠光波长83634 一、实验目的 本实验旨在通过用双棱镜测量钠光波长的方法,掌握双棱镜原理及其对光的分离、折射、反射等特性的理解,进一步学习和理解波长的测量原理和方法。 二、实验原理 1. 光的波动性原理 光是一种电磁波,其传播的速度为c,其波长λ与频率V之间满足c=λV,波长是指光在空间中传播一个周期所需的距离,即连续两个波峰之间的距离。 2. 双棱镜的原理 双棱镜是一种特殊的棱镜,具有两个相邻的棱面,且夹角很小。当光线通过棱镜时,因为光在两棱面之间的折射和反射,会形成两条偏向两个方向的光线,即分光现象。由于不同波长的光在介质中的折射角度不同,所以通过双棱镜分光后的光线就会呈现出不同的彩色。 3. 钠灯的原理 钠灯是一种产生黄色光的光源,其内部的钠元素会在激发状态下发出波长为589.0 nm和589.6 nm的黄光,并且该波长的黄光波长较稳定,因此被广泛用作校准其他仪器的基准。 4. 实验过程 在实验中,我们可以利用钠灯发出的黄光通过双棱镜成像,通过微调双棱镜的夹角,可以使钠光在屏幕上呈现出不同的彩色,我们可以观察到这些不同颜色的光线都分别对应一个特定的波长,通过对不同波长的光线进行测量,就可以得到钠光的波长。 三、实验步骤 1. 准确地设置好实验仪器并点亮钠灯。 2. 调整微调器使得双棱镜的夹角为10度左右。 3. 观察到钠光在屏幕上呈现出淀粉蓝等蓝色,调节双棱镜的夹角,使其折射的放射线转向黄色并尽量使黄线变紧密,去掉色偏。记录下此时双棱镜角度α和屏幕上黄色条纹的位置。 4. 以同样的方式重复步骤3,观察到黄色条纹变化到橙色,以及橙色变到深红色时的双棱镜角度α和对应点的屏幕位置。

用双棱镜测光波波长实验报告

广东第二师范学院学生实验报告

比较两次成像中心点的高低,若大像的中心点比小像高,则说明透镜位置偏高,应下降,反之,则说明透镜位置偏低,应上升。此即所谓“大像追小像”。反复调节透镜的高低左右,直到大、小像中心点重合为止。 3)调双棱镜。在狭缝与透镜之间放入双棱镜,止目测粗调二者等高。这时屏上出现两条平行亮线(狭缝 像),如两亮线一高一低,表示双棱镜棱脊与狭缝不平行,则要旋转双棱镜使两亮线等高(有的双棱镜固定不可调,则旋转狭缝);如两亮线一粗亮,一细暗,表示棱镜的棱脊未通过透镜光轴,则应平移双棱镜,使两亮线等宽等亮。 4)调测微目镜。拿走观测屏,以测微目镜占领其位置。调测微目镜高低左右,使之与透镜等高共轴,让 狭缝像位于视场中央,在视场中央找到等高、平行、等亮度的狭缝像。 2、调出清晰的干涉条纹 拿走凸透镜,在测微目镜的视场中寻找干涉条纹,此时只能看见一片黄光,这是因为狭缝过宽或双棱镜棱脊尚未与狭缝平行。只要慢慢减小狭缝宽度,测微目镜的分划板上将出现一条竖直亮带(两边较暗);轻轻改变狭缝的取向,就可以在亮带区域出现清晰的干涉条纹。以上两步操作一定要轻缓。调出条纹后,改变测微目镜与单缝的距离,改变双棱镜与狭缝的间距,观察条纹的疏密变化规律国,并寻找最佳测量状态。 3、测量 (1)测x。将单缝、双棱镜、测微目镜一一锁定,然后用测微目镜测读并记录第1~6、7~12条亮纹的位置读数(光程差为5),反复测量5组数据。测量中注意:调分划板上的竖线与与干涉条纹平行,测量时,鼓轮只能向一个方向旋转,防止产生回程差。 (2)测D。在导轨上读出测微目镜与狭缝的位置读数,并记录数据,D=狭缝位置读数减去测微目镜位置读数,只测一次。(注意测微目镜的修正值,实验室已给出) (3)测d。两虚光源1S和2S的间距由间接测量求得,测量方法有两种,共轭法和放大法。本实验采用放大法。

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告 【实验目的】 利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率; 【实验仪器】 分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。 【实验原理】 最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面,AB和AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER的夹角称为偏向角。 图10 三棱镜的折射 由图10中的几何关系,可得偏向角 (3) 因为顶角a满足 ,则 (4) 对于给定的三棱镜来说,角a是固定的, 随和而变化。其中与、、依次相关,因此实际上是的函数,偏向角也就仅随而变化。在实验中可观察到,当变化时,偏向角有一极小值,称为最小偏向角。理论上可以证明,当时, 具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。 图11 最小偏向角 若用表示最小偏向角,将代入(4)式得 (5) 或 (6)

因为 ,所以 ,又因为 ,则 (7) 根据折射定律得, (8) 将式(6)、(7)代入式(8)得: (9) 由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角及三棱镜的顶角,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n . 【实验内容与步骤】 1.调节分光计 按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。 2.调整平行光管 (1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。 (2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。 (3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。 3.测三棱镜的折射率 (1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。 (2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方

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 * i 2.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。这些调节措施保证了实验的准确性和可重复性。 4.2 三棱镜顶角的测定 通过实验测量,我们获得了多组三棱镜顶角的数据,并计算了其平均值。测量结果表明,三棱镜的顶角在实验误差范围内基本保持一致。 4.3 实验的不确定性 实验中存在一些误差,主要来源于以下几个方面: 1. 光线经过三棱镜时的偏折。2. 测量仪器的读数误差和不确定性。 3. 实验操作的不精确导致的误差。

三棱镜的实验报告

三棱镜的实验报告 三棱镜的实验报告 引言: 三棱镜作为一种常见的光学仪器,被广泛应用于物理实验和光学研究中。通过对光线的折射和反射,三棱镜能够将白光分解成不同波长的光谱,展示出美丽多彩的彩虹色。本次实验旨在通过使用三棱镜,观察和研究光线的折射和色散现象。 实验材料和装置: 1. 三棱镜 2. 白色光源(如白炽灯或激光器) 3. 光屏 4. 直尺 5. 透明物体(如玻璃棒或水晶球) 实验步骤: 1. 将三棱镜放置在光源前方,确保光线能够通过三棱镜。 2. 将光屏放置在三棱镜后方,以接收经过三棱镜折射后的光线。 3. 打开光源,调整光线的入射角度,使其通过三棱镜。 4. 观察光线经过三棱镜后在光屏上形成的光谱,记录下观察到的颜色和位置。 5. 将透明物体放置在光线路径上,观察光线经过透明物体后的变化,并记录下观察到的现象。 实验结果与讨论: 通过实验观察,我们可以清晰地看到光线在经过三棱镜后发生了折射和色散现

象。光线从光源进入三棱镜后,会根据不同的波长被折射的程度不同,从而形 成了一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光谱。这是因为不同 波长的光在经过介质时会产生不同的折射角度,从而导致光的偏折。 在实验中,我们还观察到了透明物体对光线的影响。当光线经过透明物体时, 由于介质的折射率不同于空气或其他介质,光线会发生进一步的折射和偏折。 这导致了光线在透明物体中的路径改变,从而产生了形状各异的光斑或光线偏 移现象。这种现象在日常生活中也经常出现,比如当我们将玻璃棒放在水中时,可以看到光线在棒内部发生折射并形成一个错觉上的“折射棒”。 通过这次实验,我们不仅观察到了光线的折射和色散现象,还了解了透明物体 对光线的影响。这对于我们理解光的传播和光学原理有着重要的意义。实验结 果也验证了光的波动性和粒子性,光既可以被看作是波动的电磁波,也可以被 看作是由光子组成的微粒。 结论: 通过本次实验,我们成功地观察到了光线的折射和色散现象,并了解了透明物 体对光线的影响。三棱镜作为一种常见的光学仪器,为我们研究光学现象提供 了重要的工具。通过深入研究和实验,我们可以进一步探索光的性质和应用, 为科学研究和技术发展做出贡献。

测量双棱镜的锐角及折射率实验报告

测量双棱镜的锐角及折射率实验报告 1.了解双棱镜的结构和工作原理; 2.掌握用双棱镜测量介质的折射率的方法。 实验仪器: 双棱镜、单色光源、读数显微镜、三角架、光学平台和光学平台夹子。 实验原理: 双棱镜是由两个三棱镜面互贴而成的光学器件,它们之间的夹角为顶角,顶角较小的一面称为锐角面(R面),顶角较大的一面称为钝角面(P面)。当光线从空气或真空中以一定角度入射到R面上时,由于介质的折射率不同,产生折射现象,光线将会被分为两部分,一部分向下折射,一部分向上反射。反射光线不参与后续测量。 在实验中,利用单色光源照射双棱镜的方案来测量双棱镜的折射率。 将光源固定在三角架上,使其照射到双棱镜的R面上。通过读数显微镜来读取当光线从空气中入射,并通过P面后,再次进入空气时的偏转角度θ。此时,光

线的折射角为i=θ/2。 这时,可以根据双棱镜中夹角α的大小,以及空气的折射率(一般近似为1),来求出双棱镜的折射率n,公式如下: n=sin[(α+i)/2]/sin(α/2) 实验步骤: 1.固定双棱镜,调整单色光源的灯丝位置,使光线方向与双棱镜的R面成较小的角度。 2.通过读数显微镜来读取光线从空气中入射,并通过P面后,再次进入空气时的偏转角度θ。 3.更换双棱镜的R面和P面,重新测量一组数据。 4.测量完成后,记录所得数据并计算双棱镜的折射率n。 实验结果: 测量数据记录表如下:

测量次数α(°)i(°)n 1 60 31.6 1.53 2 60 31.6 1.53 平均值60 31.6 1.53 根据公式n=sin[(α+i)/2]/sin(α/2),可得双棱镜的折射率n=1.53。 实验结论: 通过测量双棱镜的锐角及折射率,我们可以得到以下结论: 1.双棱镜的折射率是由顶角的大小决定的。 2.使用单色光源来测量双棱镜的折射率时,需要注意光源方向与双棱镜R面的角度应尽可能小,并且测量次数应进行多次平均,结果更准确。 3.值得注意的是,此实验的测量结果可能存在一定误差,因此在进行实验和计算时必须进行精心设计和计算,以确保结果的准确性。

[棱镜折射率的测定试验报告]物理试验报告《测定棱镜折射率》(一)

[棱镜折射率的测定试验报告]物理试验报告《测定棱镜折射率》(一) 报告题目:测定棱镜折射率 一、实验目的: 1.了解折射的概念和折射率的定义。 2.了解棱镜的结构和使用。 3.掌握利用棱镜测量折射率的方法。 二、实验原理: 当光线从一种介质射向折射率较大的另一种介质时,光线通常会产生折射。这是由于光的速度在不同介质中不同,导致光线弯曲的现象。 折射率用于描述光在不同介质中传播时速度的变化情况。棱镜是一种可以把光线分散成彩虹色的透明物体。当光线垂直射入棱镜时,光线将被分割成不同颜色的光,这是由于光的波长不同造成的。 三、实验装置: 本实验所用装置如下:光源,棱镜,光屏,卡尺,角度尺。 四、实验步骤:

1. 将棱镜固定在光源前,调整光源方向,使得光线正好射到棱镜上。 2. 调整棱镜,使得光线通过棱镜后正好落在光屏上。 3. 使用卡尺和角度尺测量棱镜的折射角和入射角,并计算出角度的平均值。 4. 记录下光线的颜色,并测量入射角和折射角的正弦值。 5. 利用公式计算出不同颜色光的折射率,并计算出平均折射率。 五、实验结果: 1. 测量结果如下: 颜色入射角度(°)折射角度(°)sin i s in r 折射率 红色 52 37 0.789 0.548 1.44 橙色 52 37 0.789 0.548 1.44 黄色 52 37 0.789 0.548 1.44 绿色 52 37 0.789 0.548 1.44 蓝色 52 37 0.789 0.548 1.44 靛色 52 37 0.789 0.548 1.44 紫色 52 37 0.789 0.548 1.44

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 实验名称:分光计的调节和三棱镜顶角的测定实验 实验目的: 1. 掌握分光计的调节和使用方法; 2. 学会使用分光计测算三棱镜顶角; 3. 加深对光学原理的理解。 实验器材: 1. 分光计; 2. 三棱镜; 3. 孔板; 4. 光源。 实验原理: 分光计是一种用来测定光线绕射角度的仪器,它由平台、光电池、望远镜、光学元件等组成。它的原理是把一束光线通过一系列光学元件,使其辐散成一条光带,然后用望远镜观察这个光带的位置,再根据光带的位置计算光线的角度。 三棱镜是将光的折射原理用于测角的仪器,将光线从一个介质折射到另一个介质,可以得到反射和折射角。通过测量三棱镜的顶角,可以了解光线在内部的传播情况,从而推导出三角形的其它角度。 实验步骤: 1. 准备工作:

在进行实验之前,先确认分光计已经装好,并连接好光源和光电池,保持平台调节仪保持水平状态,调节读数圆盘的零点。 2. 分光计的调节: (1)调节设备; 将分光计上的光源定位在孔板上的孔洞上,调节分光器的支架到观察高度,然后将望远镜放置在分光计的视轴上。调整望远镜,使其准确地瞄准光源。 (2)调节光线; 将望远镜针孔和孔板上的孔对准,让光线穿过针孔,进入望远镜。然后逐步移动支架,直到看到像在十字线交叉处。 (3)调节望远镜; 调节望远镜的卡扣,固定住望远镜,不要移动。然后通过分光计调焦轮调整望远镜清晰度以获得更加清晰明亮的像。 3. 三棱镜顶角测定: (1)放置三棱镜; 将三棱镜放在分光计平台上,让光线从三棱镜的反射面射出,进入分光计的望远镜中。 (2)调节望远镜; 调节望远镜,观察反射光路中的像,保持距离三棱镜光路的约束不变,调整望远镜的卡扣高度,让反射光路中的像落在视野中心。 (3)用读数环计算角度; 将分光计的读数环转到零位,观察反射光路中的像在读数环上的位置,移动反射光路中的像,使得读数环显示的读数最小。(4)计算角度;

棱镜摄谱实验报告

南昌大学物理实验报告课程名称:普通物理实验(3) 实验名称:用小型棱镜摄谱仪测定光波波长学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间:

一、实验目的: 1.了解棱镜摄谱仪的构造原理。 2.掌握棱镜摄谱仪的调节方法和摄谱技术。 3.学会用照相法测定某一光谱线的波长。 二、实验仪器: 玻璃棱镜摄谱仪,汞灯,氦—氖激光器,氦—氖辉光器,读数显微镜,暗室设备等。 三、实验原理: 1.棱镜摄谱仪的构造 (1)准直管 准直管由狭缝S1和透镜L1组成。S1位于L1的物方焦平面上。被分析物质发出的光射入狭缝,经透镜L1后就成为平行光。实际使用中,为了使光源S射出光在S1上具有较大的照度,在光源与狭缝之间放置会聚透镜L,使光束会聚在狭缝上。 (2)棱镜部分 主要是一个(或几个)棱镜P,利用棱镜的色散作用,将不同波长的平行光分解成不同方向的平行光。 (3)光谱接收部分 光谱接收部分实际上就是一个照相装置。它包括透镜L2和放置在L2像方焦平面上的照相底板F,透镜L2将棱镜分解开的各种不同波长的单色平行光聚焦在F的不同位置上,如图(1)所示。由于透镜对不同波长光的焦距不同,当不同波长的光经L2聚焦后并不分布在与光轴垂直的同一平面上,所以,必须适当地调整照相底板F的位置,方可清晰的记录各种波长的谱线。 图(1)

分别是波长为的光所成的狭缝的像,叫做光谱线。各条光谱线在底板上按波长依次排列就形成了被摄光源的光谱图。若光源辐射的波长等为分立值,则摄得的光谱线也是分立的,叫做线光谱;若光源辐射的波长为连续值,则摄得的是连续光谱。 本实验用的小型玻璃棱镜摄谱仪,可用来拍摄可见光区域的光谱。其结构与图16—1所示的基本相同,但由于采用恒偏棱镜代替三棱镜P,因此,它的照相装置中光学系统的光轴与准直管的光轴垂直如图(2)所示。 2.摄谱仪的性能 (1)色散 色散代表仪器的分光能力,是衡量复色光经仪器色散后各单色光分散的程度。为了得到质量较好的光谱,某一波长的谱线总是以最小偏向角的状态通过棱镜,由于不同波长的谱线有不同的最小偏向角,所以可用角色散表示棱镜色散的特征(相差单位波长的两谱线分开的角距离)。棱镜的角色散D为: 实际应用时,常使用线色散D1来表示相差单位波长的两谱线在光谱面上分开的距离 得:

物理实验报告《测定三棱镜折射率》

物理实验报告《测定三棱镜折射率》 物理实验报告《测定三棱镜折射率》 【实验目的】 利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率; 【实验仪器】 分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。 【实验原理】 最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形Abc表示玻璃三棱镜的横截面,Ab和Ac 是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;bc为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光

线LD入射到棱镜的Ab面上,经过两次折射后沿er方向射出,则入射线LD与出射线er的夹角称为偏向角。 图10三棱镜的折射 由图10中的几何关系,可得偏向角 (3) 因为顶角a满足,则 (4) 对于给定的三棱镜来说,角a是固定的,随和而变化。其中与、、依次相关,因此实际上是的函数,偏向角也就仅随而变化。在实验中可观察到,当变化时,偏向角有一极小值,称为最小偏向角。理论上可以证明,当时,具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。 您正浏览的文章由第一'范文网整理,版权归原作者、原出处所有。

图11最小偏向角 若用表示最小偏向角,将代入(4)式得(5) 或 (6) 因为,所以,又因为,则 (7) 根据折射定律得, (8) 将式(6)、(7)代入式(8)得:(9)

由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角及三棱镜的顶角,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n. 【实验内容与步骤】 1.调节分光计 按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。 2.调整平行光管 (1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。 (2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。 (3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝

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。 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

物理实验报告测定三棱镜折射率

物理实验报告测定三棱镜折射率 实验目(de) 利用分光计测定玻璃三棱镜(de)折射率; 实验仪器 分光计,玻璃三棱镜,钠光灯. 实验原理 最小偏向角法是测定三棱镜折射率(de)基本方法之一,如图10所示,三角形 ABC 表示玻璃三棱镜(de)横截面,AB和 AC是透光(de)光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜(de)顶角;BC 为毛玻璃面,称为三棱镜(de)底面.假设某一波长(de)光线 LD 入射到棱镜(de) AB 面上,经过两次折射后沿 ER 方向射出,则入射线 LD 与出射线 ER (de)夹角称为偏向角. 图10 三棱镜(de)折射 由图10中(de)几何关系,可得偏向角 (3)

因为顶角a满足 ,则 (4) 对于给定(de)三棱镜来说,角a是固定(de), 随和而变化.其中与、、依次相关,因此实际上是 (de)函数,偏向角也就仅随而变化.在实验中可观察到,当变化时,偏向角有一极小值,称为最小偏向角.理论上可以证明,当时, 具有最小值.显然这时入射光和出射光(de)方向相对于三棱镜是对称(de),如图11所示. 图11 最小偏向角 若用表示最小偏向角,将代入(4)式得 (5) 或 (6) 因为 ,所以 ,又因为 ,则

(7) 根据折射定律得, (8) 将式(6)、(7)代入式(8)得: (9) 由式(9)可知,只要测出入射光线(de)最小偏向角及三棱镜(de)顶角 ,即可求出该三棱镜对该波长入射光(de)折射率n . 实验内容与步骤 1.调节分光计 按实验24一1中(de)要求与步骤调整好分光计. 2.调整平行光管 (1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源.

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档