物理实验报告分光计实验
- 格式:doc
- 大小:275.00 KB
- 文档页数:2
分光计实验报告实验目的:通过使用分光计测量不同物质的光谱,了解光的吸收和发射现象,掌握分光计的基本使用方法。
实验仪器:分光计、光源、样品溶液、试管、计时器、电脑(用于数据处理)。
实验原理:分光计是一种用于测量物质吸收和发射光谱的仪器。
它可以将可见光按照不同波长分解成不同颜色的光线,并通过光电二极管转换成电信号。
根据物质对不同波长光线的吸收能力不同,可以得到物质的光谱特性。
实验步骤:1. 打开分光计电源,等待其正常启动。
2. 将光源对准分光计入口,并通过调节光源的亮度和焦距使光线尽可能聚焦到样品上。
3. 将待测样品溶液放入试管中,并将试管插入样品架上。
4. 调节分光计的光栅,通过观察观察屏幕上的光谱图像确定光谱的起始波长和结束波长。
5. 在光谱图像上选择感兴趣的波长范围,并记录该范围内的吸光度值。
6. 重复步骤5,改变样品的浓度或者溶液的pH值等条件,测量不同条件下的光谱。
7. 关闭分光计电源,清理实验台,并整理实验数据。
实验结果:根据实验数据,绘制出光谱图,并观察吸光度与波长(或浓度、pH值)的关系。
实验结论:根据实验结果分析,得出物质在特定波长的光线下会发生吸收或发射的结论。
通过光谱的测量,可以确定样品的组成和浓度,也可以用于研究物质的分子结构和化学反应等。
实验注意事项:1. 使用分光计时要小心操作,避免损坏仪器。
2. 选择合适的波长范围和光谱分辨率,以获取准确的实验数据。
3. 注意样品的制备和处理,确保溶液的透明度和均匀性。
4. 实验结束后及时清理实验台和返回实验原料。
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。
分光计实验报告
实验名称:分光计实验
实验目的:通过使用分光计,学习如何测量物质的吸收光谱。
实验仪器和材料:分光计、具有吸收性物质样本的水溶液(如食品色素溶液)。
实验原理:分光计是一种测量物质光谱的仪器。
它通过将入射的白光分成不同的波长,并测量物质对不同波长的光的吸收情况,得出物质的吸收光谱。
实验步骤:
1. 打开分光计,让它预热一段时间。
2. 准备一个透光性好的溶液,可以使用食品色素溶液作为样本。
3. 将样本溶液倒入一个透明的容器中,放置在分光计的光路中。
4. 调整分光计的波长选择器,选择一个合适的波长范围。
5. 使分光计显示的示数稳定后,记录下吸收光谱的数据。
6. 将样本替换为另一种溶液,重复步骤4和步骤5。
7. 根据记录的数据,绘制出各个溶液的吸收光谱图。
实验结果:
通过分光计测量,我们可以得到各个溶液在不同波长下的吸收光谱曲线。
根据吸收光
谱的形状和峰值位置,可以推断出样本中的物质种类和浓度。
实验结论:
分光计可以用来测量物质的吸收光谱,根据吸收光谱可以得到物质的种类和浓度。
这对于化学、生物、环境等领域的科研和实验具有重要意义。
通过分光计实验,我学习到了使用分光计的基本操作和原理,并了解了吸收光谱的应用和分析方法。
一、实验目的1. 理解分光计的原理和结构;2. 掌握分光计的使用方法;3. 通过实验验证光栅衍射现象,并测量光栅常数。
二、实验原理分光计是一种用于精确测量光偏转角度的仪器,它主要由准直管、望远镜、载物台和读数装置组成。
当一束光经过分光计的光学系统时,通过调整各个部件的位置,可以使光线发生衍射、反射或折射,从而实现光路控制。
本实验主要研究光栅衍射现象。
光栅是一种分光元件,当一束平行光垂直照射到光栅上时,光栅会将不同波长的光分开,形成明亮的细窄谱线。
光栅衍射的明纹位置与光波波长、光栅常数和衍射角有关,遵循光栅方程:d sinθ = k λ其中,d为光栅常数,θ为衍射角,k为级数,λ为光波波长。
通过测量第k级明纹的衍射角,可以计算出光波波长。
本实验采用透射光栅,利用分光计测量光栅常数,进而验证光栅方程。
三、实验仪器与设备1. 分光计;2. 透射光栅;3. 钠光灯;4. 白炽灯;5. 读数装置。
四、实验步骤1. 将分光计调整至水平状态,确保准直管、望远镜和载物台处于同一平面;2. 打开钠光灯,调节准直管,使其发出平行光;3. 将透射光栅放置在载物台上,调整望远镜,使其与光栅垂直;4. 通过望远镜观察光栅衍射光谱,记录第k级明纹的衍射角;5. 根据光栅方程,计算光波波长和光栅常数。
五、实验数据及处理1. 测量第k级明纹的衍射角θ1、θ2;2. 计算光栅常数d = (θ2 - θ1) / k;3. 计算光波波长λ = d sinθ1。
六、实验结果与分析1. 通过实验测量,得到光栅常数d和光波波长λ;2. 将实验数据与理论值进行比较,分析误差来源;3. 通过实验验证光栅方程的正确性。
七、实验总结1. 本实验成功验证了光栅衍射现象,并测量了光栅常数;2. 通过实验掌握了分光计的使用方法,提高了光学实验技能;3. 深入理解了分光计的原理和结构,为后续光学实验奠定了基础。
八、注意事项1. 在调整分光计过程中,要确保各个部件处于同一平面;2. 测量衍射角时,要保证望远镜与光栅垂直;3. 实验过程中,注意观察光栅衍射光谱的变化,及时调整望远镜位置;4. 记录实验数据时,要准确无误。
实验名称:分光计的调节与使用实验目的:a .了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法;b .用分光计测定棱镜顶角及棱镜玻璃的折射率。
实验仪器:分光计、钠灯、水银灯及三棱镜等。
实验原理和方法: 光学介质的折射率n 可以通过很多方法来测量。
本实验采用的是最小偏向角法。
如下图所示,入射光束由空气中三棱镜的两个棱面AB ,AC 折射后,传播方向将发生改变。
出射光束传播方向和入射光束方向之间的夹角称为偏向角。
偏向角δ的大小随入射光束在AB 面上的入射角1i 的变化而变化。
可以证明,当入射角1i 和AC 面上的出射角'2i 相等,即当入射光束和出射光束对称与棱镜顶角α的平分面时,偏向角有极小值0δ并有()()2/sin /]2/sin[0αδ+=a n式中:n 是棱镜材料的折射率;α是棱镜主截面内的顶角;0δ是最小偏向角。
只要把待测的光学玻璃制成三棱镜,测出棱角α和最小偏向角0δ,便可算出折射率n 。
介质折射率n 是波长λ的函数。
现在,入射于棱面AB 的是水银灯所发出的复色光,它是由波长为579.1nm ,577.0nm ,546.1nm ,491.6nm ,435.8nm ,407.8nm ,404.7nm 的光组成的。
各个波长的光虽然都有相同的入射角1i ,但是他们的出射角i 各不相同,也就是说,棱镜只能对于某一波长处于最小偏向位置。
测出此波长光束的最小偏向角,就可算出介质对此波长的折射率。
续而,我们改变入射角1i ,使得棱镜对另一波长处于最小偏向位置,从而求出对另一波长的折射率。
照此下去,分别测出各个波长的最小偏向角,并经计算得出相应的折射率,便可画出折射率n 对于波长λ的关系曲线,即棱镜材料的色散曲线。
下图为望远镜物镜后焦面上的水银光谱图。
每条谱线对应着一个波长,它们都是狭缝对于某一波长的像。
实验内容和步骤: a. 按调节分光计的要求调好分光计。
b. 测三棱镜顶角α。
在分光计已调好,三棱镜主截面垂直于仪器转轴的情况下,可用以下两种方法测量棱镜顶角α。
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。
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。
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。
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。
用分光计测定三棱镜的顶角和折射率
1、实验目的
(1)了解分光计的构造和原理,学会调节分光计
(2)利用已知波长的单色光测量光栅常数
(3)利用光栅和已知光的波长,测量未知光的波长
2.实验原理
普通光栅的平面是由许多间距相等的明暗相间的狭缝元a+b(a一般不等于b)相互平行排列而成。
用单色平面光照射光栅,通过每个狭缝的光都发生衍射,各狭缝之间存在干涉,通过透镜汇聚,在透镜的焦平面形成一组亮线,称为光的衍射光谱线。
=0,,,···
上式为光栅方程,其中(a+b)是光栅常数,为入射波长,为明条纹衍射级,为对应明条纹的衍射角。
3.实验仪器
JJY分光计,全息光栅,钠光灯(橙色)手持照明放大镜和变压器。
4.实验内容和步骤
(1)粗调。
接通变压器开关,转动目镜,看清刻线和劈晶,可先应当水平和垂直,否则松开目镜锁定螺钉,转动阿贝式自准直目镜;检查望远镜俯仰调节螺钉和平行光管俯仰调节螺钉上升幅度适当,使望远镜和平行光管水平,狭缝装置伸出平行光管的幅度和阿贝式自准直目镜伸出望远镜幅度应当在1cm左右;松开望远镜制动螺钉,转动支架,目测望远镜和平行光管在同一条直线上。
(2)调节光栅与望远镜垂直。
用光栅代替望远镜放在载物台中心,光栅光面朝向望远镜,胶面朝向平行光管。
因平面反光,阿贝式自准直目镜下方内部灯泡点亮,仔细转动光栅的左右方向,用
载物台调节螺钉调节俯仰,找到绿色十字像。
然后微调载物台调节螺钉和游标盘微调螺钉,使绿色十字像和分划板十字重合,整个过程不能调节望远镜和平行光管的俯仰。
(3)测量。
松开,望远镜制动螺钉,用平行光管发出的光垂直照射光栅,转动望远镜,观察中央明条纹和,,···级衍射条纹。
将望远镜对准中央明条纹左边第一级k=+1条纹,当分划板上的竖线与衍射条纹基本重合,锁定望远镜制动螺钉,微调望远镜微调螺钉,记录k=+1级条纹的角坐标,有左游标读数和右游标读数两个数据。
然后依次测量k=+2,-1,-2级的角坐标。
共做两次。
1-狭缝装置;2-狭缝装置锁紧螺丝;3-平行光管;4-止动架(二);5-载物台;6-载物台调节螺丝(共3只);7-载物台和游标盘间锁紧螺丝;8-望远镜;9-目镜筒锁紧螺丝;10-阿贝式自准目镜;11-目镜调焦手轮;12-望远镜光轴倾斜调节螺丝;13-望远镜光轴左右偏斜度调节螺丝;14-望远镜微动螺丝;15-望远镜和度盘间锁紧螺丝;16-望远镜止动螺丝(另侧);17-止动架(一);18-底座;19-转座;20-刻度盘;21-游标盘;22-游标盘微动螺丝;23-游标盘止动螺丝;24-平行光管光轴左右偏斜度调节螺丝;25-平行光管光轴倾斜调节螺丝;26-狭缝宽度调节螺丝。