物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》 分光计测量三棱镜顶角
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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′。
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。
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。
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:99056400),最小刻度1';2、钠灯:(型号:GY-5, 编号:20020072);3、三棱镜棱角:60?±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。
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!【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。
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。
物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》分光计测量三棱镜顶角
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。
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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。