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实验15 用分光计测定三棱镜折射率亡灵311300【实验目的】1.了解分光计的主要构造及各部分的作用。
2.掌握分光计的调节要求和使用方法。
3.光测光的色散现象。
4.学习三棱镜顶角的测量方法。
5.学习用最小偏角法测定棱镜材料的折射率。
【仪器用具】JJY 型分光计、汞灯及电源、三棱镜、平面反射镜【实验原理】1.用最小偏向角测定三棱镜的折射率n如图15-1所示，有一折射率为n 的三棱镜，一束平行光的单色光以入射角i 1(入射光与AB 面法线的夹角)入射到三棱镜的AB 面上，经两次折射后由另一面AC 射出，出射角（出射光与AC 面法线的夹角）为i 2，入射光与出射光之间的夹角称为偏向角，理论上可以证明，当入射角i 1等于出射角i 2时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δ。
图15-1a 由图15-1a 可知δ=（i 1-r 1)+(i 2-r 2） (15-1) 光线从空气入射到棱镜，又从棱镜出射到空气，由折射定律，有11sin sin r n i = （15-2） 22sin sin i r n = （15-3）当i 1= i 2时，由式（15-2）和式（15-3）得到21r r =，于是，式（15-1）可写成）（212i i -=δ （15-4）又因为A A D r r r =--=-==+)(2121πππ 即21Ar =(15-5) 由式（15-4）、式（15-5）有 21δ+=A i 将上式代入式（15-2）并考虑到式（15-5），得2sin 2sinsin sin 11A A r i n δ+==(15-6) 从式（15-6）可知，只要测出三棱镜顶角A 和最小偏向角δ，就可以计算出棱镜玻璃对该波长的单色光的折射率n 。
当入射光不是单色光时，虽然各种波长的光的入射角都相同，但出射角并不相同，表明折射率也不同。
对于一般透明材料来说，折射率 随波长的减小而增大，通常，手册中给出的材料 的折射率如果没做特别标明的话，一般都是指该 材料对波长为589.3nm 的钠黄光而言的。
用分光计测定三棱镜的折射率一、实验目的1、加深对分光计结构、作用及工作原理的了解,熟练掌握分光计的调节方法;2、握测量棱镜玻璃折射率的方法，并用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。
二、实验原理分光计的结构、调节方法及工作原理，我们已在其它实验中作了介绍,这里不再赘述。
下面介绍最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率。
将待测的光学玻璃制成三棱镜，测量原理见图1。
一束单色平行光以入射角投射到棱镜面AＢ上，经棱镜两次折射后以角从AC面射出,成为光线,则入射光与出射光的夹角成为偏向角。
其大小为:即因为棱镜已经给定,所以顶角A和折射率n已确定不变,所以偏向角是的函数，随入射角而变.转动三棱镜,改变入射光对光学面AB的入射角，出射光线的方向也随之改变,即偏向角发生变化。
沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小;当转到某个位置时,若再继续沿此方向转动,偏向角又将逐渐增大，偏向角在此位置达到最小值,称为最小偏向角，用表示。
用微商算法可以证明，当(或）时，偏向角有最小值，此时有，,根据折射定律，三棱镜的折射率为实验中,利用分光计测出三棱镜的顶角及最小偏向角,即可由上式算出棱镜材料的折射率n.三、实验仪器JJY型１´分光计,玻璃三棱镜,水银灯，平面反射镜四、实验内容1、调节分光计(1)调节望远镜聚焦于无穷远．（2)调节望远镜光轴与分光计转轴垂直。
(3）调节平行光管产生平行光。
（４)调节平行光管光轴与分光计转轴垂直.2、调节三棱镜并测量三棱镜顶角Ａ（１)棱镜的主截面与望远镜光轴平行，注意三棱镜在活动平台上的放置方法。
(２)测量棱镜的顶角Ａ。
３、测定最小偏向角本实验中，我们采用水银灯作为光源，在上述调好望远镜和三棱镜的基础上，测定棱镜对水银绿谱线（)的最小偏向角.(1)用水银灯照亮平行光管的狭缝，转动游标盘(连同载物台)，使待测棱镜处在如图２示的位置上。
转动望远镜至棱镜出射光的方向，观察折射后的狭缝像,此时在望远镜中就能看到水银光谱线(狭缝单色像)。
分光计测量三棱镜折射率及光栅常数实验报告【实验目的】学习分光计测量角度、光栅常数的方法，熟悉用最小偏向角法测量物质折射率。
【实验仪器】汞灯、分光计、三棱镜、平面双面镜、光栅。
【实验原理】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i 0等于出射角i 0’时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δmin 。
由图可知：δ=（i-r ）+（i’-r’）A =r +r’δ=（i+i’）-A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=did δ，则 1'-=didi 再利用折射定律,sin sin r n i ='sin 'sin r n i =得到rn i i r n di dr dr dr dr di di di cos cos )1('cos 'cos ''''⨯-⨯=⨯⨯= 'tan 'csc tan csc 'sin 1cos sin 1'cos 2222222222r n r r n r r n r rn r --=---= 'tan )1(1tan )1(12222r n rn -+-+-='tan )1(1tan )1(12222r n r n -+=-+'tan tan r r = 因为r 和r’都小于90°，所以有r =r ’代入可得i =i'。
因此，偏向角δ取极小值极值的条件为：r =r ’或i =i'显然，这时单色光线对称通过三棱镜，最小偏向角为δmin ，可得：δmin =2i –A)(21min A i +=δ A =2r2A r = 由折射定律式，可得三棱镜对该单色光的折射率n 为2sin )(21sin sin sin min A A r i n +==δ 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。
分光计测定三棱镜折射率实验报告一、实验目的1. 掌握分光计的使用方法。
2. 了解测量折射率的方法，掌握三棱镜的测量原理。
3. 分析误差，并加以控制。
二、实验仪器和原理1. 实验仪器（1）分光计（2）三棱镜（3）光源2. 测量原理（1）折光定律折射率n的定义是一个介质中的光速与真空中光速之比。
在折射定律中，入射角i、出射角r和折射角t之间的关系式称为折射定律，即n1sin(i)=n2sin(r)n1、n2分别为两种介质的折射率，i、r分别为两种介质中的入射角和出射角，t为两种介质之间的折射角。
（2）三棱镜的测量原理在三棱镜中，通过射入的光线在三棱镜内壁上的多次反射，最终会形成在三棱镜底面上部一条白色光谱带（或称“光条”）。
当白光射入三棱镜中，由于不同波长（或称颜色）的光速和折射率不同，因而白光在反射和折射过程中发生了不同的偏折角，形成了一个色散谱。
我们可以用分光计来准确地测量出不同颜色光线的偏折角，计算出相应的折射率。
三、实验操作及测量数据1. 实验操作（1）待三棱镜达到室温时，用干净的纱布或电纸对三棱镜进行擦拭，以保证表面平整、光滑。
检查三棱镜顶角是否完全磨平。
（2）对分光计反射面进行仔细清洁，要求表面光洁度良好，不得有灰尘等杂质，否则会影响测量结果。
（3）取三棱镜，将其放在分光计的三脚架上，调整使其底面与分光计反射镜保持水平，并用小螺钉使其固定在三脚架上。
调节三棱镜与分光计反射面之间的距离，使得白光尽可能聚焦在样品上。
（4）打开分光计光源，让其发出光线，将其反射到三棱镜上。
（5）调节分光计的光源位置，直到彩色光谱线正确地出现在仪器中约60%处的狭缝中。
此时，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等7种颜色的光线分别经过三棱镜的反射和折射作用，在底面上形成了一条光谱带。
（6）将分光计转至零位置，并调节顶角朝向自己方向。
（7）依次测量不同颜色的光线的偏折角度，并记录数据。
（8）重复以上步骤三次，以保证测量结果的可靠性。
用分光计测三棱镜的折射率分光计是用来准确测量角度的仪器。
光学实验中测角度的情况很多，如测量反射角、折射角、衍射角等。
用分光计不仅可以间接测量光波的波长、还可以间接测量折射率和色散率等。
本实验就是用分光计来间接测量三棱镜的折射率。
一、教学目的1. 学会调节使用分光计。
2. 测定三棱镜的折射率。
二、教学要求1. 本实验三小时完成。
2. 掌握分光计的结构原理，掌握分光计的调整方法。
3. 掌握角游标原理和用分光计测角度的方法。
4. 观察复色光的色散现象。
5. 用自准法测定三棱镜的顶角，测定三棱镜对绿光λ=546nm的最小偏向角。
6. 计算出三棱镜对绿光的折射率，并对结果进行评价，写出合格的实验报告。
三、三、教学重点和难点难点：望远镜系统的调节和最小偏向角的测定。
重点：望远镜系统的调节和最小偏向角的测定。
即难点内容亦是重点内容(用提问方式发挥学生主动性，配合讲解攻克难点)。
四、讲解内容1. 提问：本实验的目的?(学生答)2. 提问：本实验的重点和难点内容是什么?(教师答)3. 提问：分光计由哪几部分组成?(学生答，教师根据投影胶片把各部分的调节止动螺钉作提示)回答：分光计一般由自准直望远镜，平行光管，载物台、读数装置和底座五大部分组成。
4. 读数装置为什么要设计成双游标?如何读数和计算?(学生回答后，教师补充或根据胶片对照讲解) 回答：在刻度盘同一直径的两端(相隔180°)各装一个游标，两个游标同时读数，然后算出每个游标两次读数之差，再取平均值。
这个平均值即为望远镜(或载物台)所旋转过的角度。
并消除了刻度盘上与分光计中心轴线之间由于制造带来的偏心差。
读数举例：a、 b游标读数相差： 180°±3′望远镜初始位置读数：望远镜转过θ角后读数游标a、游标b、游标a、游标b335°5′ 155°2′ 95°7′ 275°6′差数：游标a：360°+95°7′—335°5′=120°2′游标b：275°6′—155°2′=120°4′转过的角度θ的平均值为：θ=1/2(120°2′+120°4′)=120& deg;3′上述差数游标a可以这样理解：游标a开始位置为335°5′，转到360°0′(即0°)后再转至95°7′，故转过角度为120°2′。
用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验实验三分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定光线在传播过程中，遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播的方向，结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。
通过对某些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、光波波长、色散率等许多物理量。
因而精确测量这些角度，在光学实验中显得十分重要。
分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。
由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，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，学会对它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
对于初次使用者来说，往往会遇到一些困难。
但只要在实验调整观察中，弄清调整要求，注意观察出现的现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，在反复练习之后才开始正式实验，一般也能掌握分光计的使用方法，并顺利地完成实验任务。
【实验目的】：1．了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；2．掌握测定棱镜角的方法；3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【实验仪器】：分光计（JJY型1’），双面镜，钠灯，三棱镜。
【实验原理】：三棱镜如图1所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
图1三棱镜示意图1．反射法测三棱镜顶角和如图2所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿方位射出，和方向的夹角记为，由几何学关系可知：图2反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示。
图3最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER 也随之改变，即偏向角发生变化。
用分光计测三棱镜折射率实验报告示例文章篇一：《用分光计测三棱镜折射率实验报告》哇塞！今天我们在学校里做了一个超级有趣的实验——用分光计测三棱镜的折射率！这可把我兴奋坏啦！一进实验室，我就看到桌子上摆放着各种各样的仪器，有分光计、三棱镜、光源等等。
我的小伙伴们也都跟我一样，眼睛里充满了好奇和期待。
老师先给我们讲了一下实验的原理。
你们知道吗？就像光在不同的介质中传播速度会不一样，所以会发生折射。
而三棱镜就像是一个神奇的魔法道具，能让光折射出不同的角度。
这难道不神奇吗？然后，老师开始一步一步地教我们怎么操作分光计。
这分光计看起来可复杂啦，有好多的旋钮和刻度。
老师说：“同学们，可别小看这些旋钮，它们能帮我们找到准确的角度呢！”我心里想：这可真是个精细的活儿呀！接下来就轮到我们自己动手啦！我和同桌小明一起，小心翼翼地调整着分光计。
我一边转动旋钮，一边问小明：“你看，这样对不对呀？”小明皱着眉头说：“好像还差一点点，再试试。
”我们就这样不停地尝试，不停地调整。
好不容易把分光计调整好了，该测量三棱镜的角度啦！这时候，我紧张得手心里都出汗了，心里直嘀咕：可千万别出错呀！我按照老师教的方法，认真地测量着角度，还不停地记录数据。
在测量的过程中，可不是一帆风顺的哟！有好几次，我都觉得自己测的数据不太对劲，急得我都快哭了。
但是我告诉自己：不能放弃，一定要成功！终于，我们完成了所有的测量工作。
接下来就是计算折射率啦！这可需要我们认真仔细地处理数据。
我和小明一起，对着数据算呀算，感觉脑袋都快转晕了。
经过一番努力，我们算出了三棱镜的折射率。
当看到那个结果的时候，我高兴得差点跳起来，大喊着：“我们成功啦！我们成功啦！”这次实验，让我深深地感受到了科学的魅力。
它就像一个神秘的宝藏，等着我们去探索，去发现。
虽然过程中遇到了很多困难，但是我们都没有放弃，最终得到了满意的结果。
这不就像我们在人生的道路上，会遇到各种挫折，但只要坚持下去，就一定能看到希望的曙光吗？我觉得呀，做实验不仅能让我们学到知识，还能培养我们的耐心和细心，让我们更加勇敢地面对挑战。
分光计的调节和三棱镜折射率的测定是光学实验中常见的内容之一。
以下是一般的实验步骤和数据记录示例：
分光计调节：a. 确保分光计放置在平稳的桌面上，并水平调整。
b. 使用调节螺旋或旋钮调整光源和光学元件的位置，使光线通过样品或三棱镜。
c. 使用目镜或读数器来对准测量光线的位置，确保准确测量。
三棱镜折射率测定： a. 准备一个三棱镜和分光计。
b. 将三棱镜放置在适当的位置，确保光线经过三棱镜。
c. 使用分光计测量透射光线的角度，记录下相关数据。
d. 使用测量得到的角度数据，结合三棱镜的几何特性，计算三棱镜的折射率。
请注意，这只是一个示例表格，实际实验中的角度和折射率数值会根据具体的实验条件和三棱镜的性质而有所不同。
在进行实验时，请确保按照实验要求进行准确的测量和数据记录，并根据实验室指导和教师的指导进行实验操作。
《大学物理实验》报告姓名：；学号；班级；教师________；信箱号：______ 预约时间：第_____周、星期_____、第_____~ _____节；座位号：_______预习操作实验报告总分教师签字一、实验名称三棱镜折射率的测定二、实验目的(1) 观察三棱镜的色散现象.(2) 掌握用分光计测量三棱镜最小偏向角的基本方法.(3) 学习利用最小偏向角测定三棱镜对各色光的折射率的基本思路.三、实验原理(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)图1 三棱镜最小偏向角原理图见图1，一束单色光以角入射到AB面上，经棱镜两次折射后，从AC面折射出来，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。
当时，为最小（证明略）。
这时的偏向角称为最小偏向角，记作。
由图1中可以看出，这时（1）设棱镜材料折射率为n，则故（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。
4. 角度计算公式1）载物台转过的角度平均值2）棱镜的顶角3）谱线的最小偏向角四、实验内容和步骤（要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材）（一）分光计的调整1.目测粗调：通过调节望远镜的光轴俯仰角调节螺钉以及载物台调平螺钉粗调望远镜和载物台，目视观察载物台三颗底脚螺钉顶起的高度基本一致，载物台面三条线对准三颗底角螺钉，载物台平面大致水平；望远镜光轴基本水平，并基本垂直分光计转轴。
（粗调很重要，保证了后续调整的顺利进行。
）2.调整望远镜1）目镜调焦打开电源，转动目镜调焦手轮，调节目镜与分划板间的相对位置，使分划板刻线清晰为止。
（调好后，一般情况下不要再动调焦手轮）2）调望远镜对平行光聚焦将分划板调到望远镜物镜焦平面上。
（二）用分光计进行测量 1.测棱镜的顶角A2.测三棱镜的最小偏向角五、数据记录1.实验仪器（记录实验中所用仪器的名称、型号、精度等级等参数）分光计、三棱镜、反射镜、汞灯、汞灯电源.2.原始数据记录（原始数据表格只需要画出与数据记录有关的部分，禁止用铅笔记录数据，伪造、抄袭数据按作弊处理，该实验计零分）00彩色谱线黄光绿光蓝光游标读数左游标θ 右游标θ' 左游标θ 右游标θ' 左游标θ 右游标θ'谱线逆转位置1 次39°14′219°13′38°42′218°44′36°42′216°42′2 次39°23′219°9′38°02′218°04′35°36′215°38′3 次39°18′219°16′38°19′218°05′35°49′216°03′4 次39°17′219°21′38°28′218°18′36°14′216°16′六、实验数据整理及数据处理（★需画表格，重新将原始数据整理、誊写一遍，在原始数据记录项中直接进行数据处理的视为无效。
2020《测定三棱镜折射率》物理实验报告文档Contract Template《测定三棱镜折射率》物理实验报告文档前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。
按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。
体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】【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。
【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向。
实验二十分光计的调整和三棱镜折射率的测定【实验目的】1．认识分光计的构造, 掌握调理和使用分光计的方法。
2．认识测定棱镜顶角的方法。
3．用最小倾向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【实验器械】分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。
【实验原理】分光计是一种常用的光学仪器，本质上就是一种精细的测角仪，在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角、光束的倾向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来察看、丈量光谱线的波长等。
下边以学生型分光计（JJY 型）为例，说明它的构造、工作原理和调理方法。
一、分光计的构造分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分构成，图 5-11-1分光计1- 狭缝装置 2- 狭缝装置锁紧螺钉 3- 平行光管4- 制动架（一） 5- 载物台 6-载物台调理螺钉（3 只）7- 载物台锁紧螺钉 8- 望远镜 9- 目镜锁紧螺钉10- 分划板 11- 目镜调理手轮12- 望远镜仰角调理螺钉13- 望远镜水平调理螺钉14- 望远镜微调螺钉15-转座与刻度盘制动螺钉16- 望远镜制动螺钉17- 制动架（二） 18- 底座 19- 转座 20- 刻度盘 21-游标盘 22- 游标盘微调螺钉23- 游标盘制动螺钉24- 平行光管水平调理螺钉 25- 平行光管仰角调理螺钉26- 狭缝宽度调理手轮每部分均有特定的调理螺钉，图5-11-1为JJY型分光计的构造外型图。
1．分光计的底座要求安稳而坚固。
在底座的中央固定着中心轴，望远镜、刻度盘和游标内盘套在中心轴上，能够绕中心轴旋转。
2．平行光管固定在底座的立柱上，它是用来产平生行光的。
其一端装有消色差的汇聚透镜，另一端装有狭缝的圆筒，狭缝的宽度依据需要可在0.02 ～ 2ｍｍ范围内调理。
3．望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一同，套在主刻度盘上，它是用来察看目标和确立光芒的流传方向。
望远镜由目镜系统和物镜构成，为了调理和测图 5-11-2望远镜构造图 5-11-3分划板1- 物镜 2- 外管 3- 分划板 4- 中管 5- 目镜系统 6- 内管 7- 小灯1-镜面反射像2- 上十字线 3-十字窗口量，物镜和目镜之间还装有分划板，它们分别置于内管、外管和中管内，三个管彼此能够相对挪动，也能够用螺钉固定，如图 5-11-2 所示，在中管的分划板下方紧贴一块450全反射小棱镜，棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色，仅留一个绿色的小十字窗口，照明小灯发出的光芒从小棱镜的另向来角边入射，从450反射面反射到分划板上，透光部分在分划板上便形成一个光亮的十字窗。
全息照相及其应用徐登伟网络工程（1）班 090602138摘要：光的位相是随位置变化的，因此，光波的振动和减弱也随位置而变化。
这样，在两束光的交叠处就产生强弱相间的干涉条纹。
条纹的分布情况反映了合成光波的位相在不同位置的变化情况。
Abstract: a.Light with the phase change of position is, therefore, of the waves of light vibration and abate also vary from place to place. So, in the two light beams fold place produce weak alternate with the interference fringes. Stripe distribution of synthesis of the waves of light reflects the phase in different locations of the changing situation.关键字：全息照相技术，干涉，衍射引言：光是一种电磁波，它的全部信息包含:振幅(反映物体上各点发出的光的强弱，决定像的强度)，位相(反映物体上各点在空间的相对位置，决定像的形状)和频率(反映光的颜色)。
普通照相是根据透镜成象的原理，使物体成象在感光底片上，把物体的形象记录下来。
目前，已应用于精密测量、无损探伤、空气动力学、高速摄影、全息显微术、信息处理和信息储存等许多领域。
一．原理：根据惠更斯-菲涅耳原理。
全息照相是以光的干涉、衍射等物理光学的规律为基础，借助于参考光记录光波的振幅与位相的全部信息，在记录介质上得到的不是物体的像，而是只有在高倍显微镜下才能观察得到的细密条纹。
（一）、波前的全息记录利用干涉的方法记录物体散射的光波在某一个波前平面上的复振幅分布，这就是波前的全息记录。
【物理实验报告《测定三棱镜折射率》】三棱镜折射率实验报告物理实验报告《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根本方法之一，如图10所示，三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面，AB和 AC是透光的光学外表，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，那么入射线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，那么(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。
由，、。
图11 最小偏向角假设用表示最小偏向角，将代入(4)式得（5）或（6）因为，所以，又因为，那么（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，翻开钠光灯光源。
(2)翻开狭缝，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。
分光计的调整和棱镜折射率的测定大学物理实验分光计的调整和棱镜折射率的测定-大学物理实验大学物理实验用分光计测棱镜玻璃的折射率一、实验目的1、掌握分光计的测量原理及调节方法2、用自准法测三棱镜的顶角3、用最轻偏向角法测量棱镜玻璃的折射率重点：分光计的调节方法难点：分光计的测量原理平行光管出射的平行光射向三棱镜的两个光学表面，用望远镜分别接收两表面的反射光，就可计算出两束光的夹角φ。
由几何关系可以证明φ与三棱镜顶角a的关系为φ=2a1.反射法测三棱镜顶角二、实验原理2.最轻偏向角法测棱镜玻璃的折射率平行光l1射向顶角为a的三棱镜的侧面ab，经过折射后由另一侧面ac射出，入射光l1与折射光l2的夹角δ称为偏向角。
根据图中的几何关系与折射定理可得如下关系2.最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率由上式所述，只要测到最轻偏向角δmin和三棱镜顶角a，就可以排序出来棱镜玻璃的折射率n。
三、实验仪器jjy型分光计双面镜三棱镜汞灯及电源分光计的基本结构四、实验内容1、调节分光计（1）调节的基本要求分光计的调节存有“三横向”的几何建议和“三著眼”的物理建议。
（2）调节的步骤1）目测粗调“三垂直”2）调叉丝对目镜聚焦3）调望远镜对无穷远聚焦4）阳入望远镜主光轴与分光计主轴横向5）阳入载物台平面与分光计主轴横向6）调节狭缝对平行光管物镜著眼7）调节平行光管主光轴与分光计主轴垂直2、用反射法测量三棱镜的顶角a3、测量最小偏向角用散射法测量三棱镜的顶角测量最轻偏向角入射光波长1、在实验中，拿放光学器件时，要轻拿轻放，注意不要用手接触光学面。
2、在转动望远镜时，不要直接转镜筒，而是转动望远镜下面的支架。
3、在测量偏转角度时，一定要固定度盘和望远镜，让它们仪器转动。
五、实验注意事项六、思考题1、能否直接通过三棱镜的两个光学面来调望远镜主光轴与分光计主轴垂直？2、旋转望远镜测角度之前，分光计的哪些部分固定不动？望远镜应当和什么盘一起旋转？3、通过实验，你指出分光计调节的关键在何处？“三垂直”是指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。
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实验三分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定光线在传播过程中，遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播的方向，结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。
通过对某些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、光波波长、色散率等许多物理量。
因而精确测量这些角度，在光学实验中显得十分重要。
•• 分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。
由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，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，学会对它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
对于初次使用者来说，往往会遇到一些困难。
但只要在实验调整观察中，弄清调整要求，注意观察出现的现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，在反复练习之后才开始正式实验，一般也能掌握分光计的使用方法，并顺利地完成实验任务。
【实验目的】：1．了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；2．掌握测定棱镜角的方法；3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【实验仪器】：分光计（JJY型1’），双面镜，钠灯，三棱镜。
【实验原理】：•• 三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
图1三棱镜示意图•• 1．反射法测三棱镜顶角如图2 所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿和方位射出，和方向的夹角记为，由几何学关系可知：••图2反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD 与出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示。
• 图3最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角发生变化。
沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角。
可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角的关系式为实验中，利用分光镜测出三棱镜的顶角及最小偏向角，即可由上式算出棱镜材料的折射率。
【实验步骤与内容】：1．分光计的调整（分光计结构如右图所示）•• 在进行调整前，应先熟悉所使用的分光计中下列螺丝的位置：•• ①目镜调焦(看清分划板准线)手轮；②望远镜调焦(看清物体)调节手轮(或螺丝)；③调节望远镜高低倾斜度的螺丝；④控制望远镜(连同刻度盘)转动的制动螺丝；⑤调整载物台水平状态的螺丝；⑥控制载物台转动的制动螺丝；⑦调整平行光管上狭缝宽度的螺丝；⑧调整平行光管高低倾斜度的螺丝；⑨平行光管调焦的狭缝套筒制动螺丝。
(1)目测粗调。
将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平，并与中心轴垂直(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。
(2)用自准法调整望远镜，使其聚焦于无穷远。
①调节目镜调焦手轮,直到能够清楚地看到分划板"准线"为止。
•• ②接上照明小灯电源，打开开关，可在目镜视场中看到如图4所示的“准线”和带有绿色小十字的窗口。
• 图4目镜视场•• ③将双面镜按图5所示方位放置在载物台上。
这样放置是出于这样的考虑：若要调节平面镜的俯仰，只需要调节载物台下的螺丝a1或a2即可，而螺丝a3的调节与平面镜的俯仰无关。
图5平面镜的放置•• ④沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字，轻缓地转动载物台，亮十字也随之转动。
但若用望远镜对着平面镜看，往往看不到此亮十字，这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射到望远镜中。
我们仍将望远镜对准载物台上的平面镜，调节镜面的俯仰，并转动载物台让反射光返回望远镜中，使由透明十字发出的光经过物镜后（此时从物镜出来的光还不一定是平行光），再经平面镜反射，由物镜再次聚焦，于是在分划板上形成模糊的像斑（注意：调节是否顺利，以上步骤是关键）。
然后先调物镜与分划板间的距离，再调分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线，又能看清亮十字的反射像。
注意使准线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。
•• (3)调整望远镜光轴，使之与分光计的中心轴垂直。
•• 平行光管与望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向。
为了测准角度，必须分别使它们的光轴与刻度盘平行。
刻度盘在制造时已垂直于分光计的中心轴。
因此，当望远镜与分光计的中心轴垂直时，就达到了与刻度盘平行的要求。
具体调整方法为：平面镜仍竖直置于载物台上，使望远镜分别对准平面镜前后两镜面，利用自准法可以分别观察到两个亮十字的反射像。
如果望远镜的光轴与分光计的中心轴相垂直，而且平面镜反射面又与中心轴平行，则转动载物台时，从望远镜中可以两次观察到由平面镜前后两个面反射回来的亮十字像与分划板准线的上部十字线完全重合，如图6（c）所示。
若望远镜光轴与分光计中心轴不垂直，平面镜反射面也不与中心轴相平行，则转动载物台时，从望远镜中观察到的两个亮十字反射像必然不会同时与分划板准线的上部十字线重合，而是一个偏低，一个偏高，甚至只能看到一个。
这时需要认真分析，确定调节措施，切不可盲目乱调。
重要的是必须先粗调：即先从望远镜外面目测，调节到从望远镜外侧能观察到两个亮十字像；然后再细调：从望远镜视场中观察，当无论以平面镜的哪一个反射面对准望远镜，均能观察到亮十字时，如从望远镜中看到准线与亮十字像不重合，它们的交点在高低方面相差一段距离如图6(a)所示。
•此时调整望远镜高低倾斜螺丝使差距减小为h/2，如图6(b)所示。
再调节载物台下的水平调节螺丝，消除另一半距离，使准线的上部十字线与亮十字线重合，如图6(c)所示。
之后，再将载物台旋转180o，使望远镜对着平面镜的另一面，采用同样的方法调节。
如此反复调整，直至转动载物台时，从平面镜前后两表面反射回来的亮十字像都能与分划板准线的上部十字线重合为止。
这时望远镜光轴和分光计的中心轴相垂直，常称这种方法为逐次逼近各半调整法。
图6 亮十字像与分划板准线的位置关系•• （4）调整平行光管•• 用前面已经调整好的望远镜调节平行光管。
当平行光管射出平行光时，则狭缝成像于望远镜物镜的焦平面上，在望远镜中就能清楚地看到狭缝像，并与准线无视差。
•• ①调整平行光管产生平行光。
取下载物台上的平面镜，关掉望远镜中的照明小灯，用钠灯照亮狭缝，从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像，同时调节平行光管狭缝与透镜间的距离，直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm。
•• ②调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。
望远镜中看到清晰的狭缝像后，转动狭缝（但不能前后移动）至水平状态，调节平行光管倾斜螺丝，使狭缝水平像被分划板的中央十字线上、下平分，如图7(a)所示。
这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。
再把狭缝转至铅直位置，并需保持狭缝像最清晰而且无视差，位置如图7(b)所示。
图7狭缝像与分划板位置•• 至此分光计已全部调整好，使用时必须注意分光计上除刻度圆盘制动螺丝及其微调螺丝外，其它螺丝不能任意转动，否则将破坏分光计的工作条件，需要重新调节。
•• 2. 测量•• 在正式测量之前，请先弄清你所使用的分光计中下列各螺丝的位置：①控制望远镜（连同刻度盘）转动的制动螺丝；②控制望远镜微动的螺丝。
••••(1)用反射法测三棱镜的顶角•• 如图2 所示，使三棱镜的顶角对准平行光管，开启钠光灯，使平行光照射在三棱镜的AC、AB面上，旋紧游标盘制动螺丝，固定游标盘位置，放松望远镜制动螺丝，转动望远镜（连同刻度盘）寻找AB面反射的狭缝像，使分划板上竖直线与狭缝像基本对准后，旋紧望远镜螺丝，用望远镜微调螺丝使竖直线与狭缝完全重合，记下此时两对称游标上指示的读数、。
转动望远镜至AC面进行同样的测量得、。
可得三棱镜的顶角为重复测量三次取平均。
(2) 棱镜玻璃折射率的测定•• 分别放松游标盘和望远镜的制动螺丝，转动游标盘（连同三棱镜）使平行光射入三棱镜的AC面，如图3 所示。
转动望远镜在AB面处寻找平行光管中狭缝的像。
然后向一个方向缓慢地转动游标盘（连同三棱镜）在望远镜中观察狭缝像的移动情况，当随着游标盘转动而向某个方向移动的狭缝像，正要开始向相反方向移动时，固定游标盘。
轻轻地转动望远镜，使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下两游标指示的读数，记为、；然后取下三棱镜，转动望远镜使它直接对准平行光管，并使分划板上竖直线与狭缝像对准，记下对称的两游标指示的读数，记为、，可得重复测量三次求平均。
用上式求出棱镜的折射。
列表记录所有的数据，表格自拟。
【注意事项】：1．望远镜、平行光管上的镜头，三棱镜、平面镜的镜面不能用手摸、揩。
如发现有尘埃时，应该用镜头纸轻轻揩擦。
三棱镜、平面镜不准磕碰或跌落，以免损坏。
2．分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。
3．在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。
4．测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，以便提高工作效率和测量准确度。
5．在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。
• 6．调整时应调整好一个方向，这时已调好部分的螺丝不能再随便拧动，否则会造成前功尽弃。
7．望远镜的调整是一个重点。
首先转动目镜手轮看清分划板上的十字线，而后伸缩目镜筒看清亮十字。
