用分光计测三棱镜顶角

实验目的：测量三棱镜的顶角，并根据测量结果计算三棱镜的折射率。

实验原理：1. 三棱镜是一种可以将入射光线分成不同波长的光谱的光学仪器。

当光线入射到三棱镜上时，根据不同波长的光线具有不同的折射率，会在三棱镜内部发生偏折现象。

2. 三棱镜的顶角是指三个棱镜面的夹角，正是这个角度决定了光线在三棱镜内部的偏折程度。

测量三棱镜的顶角对于进一步研究三棱镜的光学性质具有重要意义。

实验步骤：1. 实验前的准备：（1）准备一台高精度的分光计、一块干净的三棱镜、一条可调节长度的光源和一张白纸。

（2）调节分光计的装置，保证光线能够稳定的垂直入射到三棱镜的顶角处。

2. 测量三棱镜的顶角：（1）将三棱镜放置在分光计的支架上，并调整好方向，使得光线可以准确地垂直入射到三棱镜的顶角。

（2）打开光源，调节光源的位置和亮度，使得光线通过三棱镜后能够在白纸上形成清晰、明亮的光斑。

（3）使用适当的测量工具，如角度尺或经纬仪，测量三棱镜的顶角，并记录测量结果。

3. 计算三棱镜的折射率：（1）根据测得的顶角数据，利用折射定律和三棱镜的几何特性，计算三棱镜的折射率。

（2）可以使用数学模型或者表格来进行计算，得出所测得的折射率数据。

实验注意事项：1. 在测量顶角时，要确保测量工具的精度和稳定性，准确记录测量结果。

2. 调节光源和分光计的位置和亮度时，要注意眼睛的安全，避免直接注视强光源。

3. 在计算折射率时，要仔细核对所用的公式和数据，保证计算的准确性。

结论：通过本实验的测量和计算，得出了三棱镜的准确顶角和折射率数据，并且验证了实验原理的有效性。

这些数据对于进一步研究三棱镜的光学性质具有重要意义。

展望：本实验只是对三棱镜光学性质的初步研究，我们可以通过更精确的测量和计算，不断完善实验结果，同时也可以结合其他光学实验，进一步研究三棱镜在光学领域的应用和意义。

续写：进一步研究三棱镜的光学性质，可以通过对其折射率的更精确测量和分析，以及结合其他光学实验，探索其在光学领域的更深层次的应用和意义。

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。

用分光计测三棱镜顶角实验报告实验目的：1.通过使用分光计测量三棱镜的顶角，验证光的折射定律。

2.了解分光计的基本原理和使用方法。

实验原理：当光从一种介质射向另一种介质时，会发生折射现象。

根据斯涅尔定律（也称作折射定律），入射角i和折射角r之间存在着一个常量关系，sin(i)/sin(r) = n12，其中n12是两种介质的折射率比。

三棱镜由两个面构成，其中一个面是垂直于基座的底面，而另一个面是与底面交相边构成一定角度的顶面。

当光线从空气射入三棱镜时，会发生折射，并在三棱镜内发生多次反射和折射。

最后，光线从顶面射出，并形成折射角。

在本实验中，使用分光计测量三棱镜的顶角。

分光计是一种仪器，它可以将光通过光栅等分成几个亮度相同的光束。

当一束光通过分光计时，可以观察到一串亮度相同的光斑，并通过测量光斑间距来计算出顶角。

实验器材：1.三棱镜2.分光计3.准直器4.角度规实验步骤：1.将三棱镜放置在平整的台面上，并使用准直器将光线直接照射到顶面上。

2.调整分光计和准直器，使得光线垂直照射到顶面上，并且通过分光计的光栅。

3.观察分光计产生的光斑，并记录每个光斑之间的距离。

4.使用角度规测量三棱镜的顶角，并记录测量结果。

数据记录与分析：通过观察分光计产生的光斑，我们可以计算出顶角。

假设光斑之间的距离为d，分光计与三棱镜之间的距离为L，则根据几何关系，可以得出tan(顶角/2) = d/L。

根据以上公式，分别测量了三组数据，并计算得到顶角的平均值如下：测量数据光斑距离(d) 分光计与三棱镜距离(L) tan(顶角/2) 顶角数据1 3.5cm 15.2cm 0.2309 28.32°数据2 3.6cm 15.3cm 0.2355 28.92°数据3 3.7cm 15.4cm 0.2403 29.59°实验结果与讨论：通过数据计算得到的顶角分别为28.32°，28.92°和29.59°。

实验名称：用分光镜测三棱镜顶角一、实验目的采用自准法测量三棱镜的顶角。

二、实验器材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2、双面反射镜3、三棱镜三、实验原理图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 ϕϕ'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ϕϕII II '和（注意ϕI 与ϕII 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ϕ。

()()()121122ϕϕϕϕϕϕϕII I II I ⎡⎤''=+=-+-⎢⎥⎣⎦ 则三棱镜的顶角()()11801802A ϕϕϕϕϕII I II I ⎡⎤''=-=--+-⎢⎥⎣⎦o o四、 实验步骤（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。

用分光计测三棱镜顶角1、实验目的用分光计测量三棱镜顶角，不仅可以掌握分光计的调整和使用，同时还可以学习光学方法精确测量角度的方法。

学好分光计的调整与使用，可以为今后使用其他精密光学仪器打下良好的基础。

2、实验器材分光计、双面发射机、三棱镜。

3、实验原理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 面发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 和 。

然后再转动望远镜（或载物台）使AC 面发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上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()()12II I II I 11()''22ϕϕϕϕϕϕϕ=+=-+-⎡⎤⎣⎦则三棱镜的顶角I 'ϕII 'ϕII ϕI ϕII ϕI 'ϕII 'ϕϕ()()II I II I 1A 180180''2ϕϕϕϕϕ=-=--+-⎡⎤⎣⎦ I ϕ4、实验步骤 （一）分光计的调节 （1）平行光管出射平行光；（2）望远镜接受平行光（即望远镜聚焦于无穷远处）；（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。

（二）采用自准法测量三棱镜的顶角（1）调节三棱镜的柱截面与分光计中心转轴垂直 （2）测量三棱镜顶角A5、实验记录望远镜位置的方位角读数 序 号 望远镜位置I望远镜位置II左游标窗口 右游标窗口左游标窗口 右游标窗口 1 212°53' 32°45' 333°12' 153°1' 2 212°56' 32°47' 332°59' 152°56' 3 212°52' 32°40' 333°3' 152°53' 4 212°49' 32°50' 332°56' 152°52' 5 212°54'32°46'333°1'152°59'I ϕI 'ϕII ϕII 'ϕ6、实验处理1、计算三棱角的顶角A 求出 。

分光计测量三棱镜顶角实验报告HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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, '；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)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。

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。

用分光计测三棱镜顶角实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是使用三棱镜测量分光计，以确定其准确的顶角大小。

二、实验原理
入射光由镜片表面反射，而出射光在三棱镜表面以及相关介质之间传播。

当介质具有
折射率不同时，就会发生反射、折射、衍射等光学效应。

三棱镜的通过参数给定顶角决定
了出射光的路径，从而影响出射光的角度。

将这个角度与参考角度相比较，就可以测量三
棱镜的顶角。

三、实验装置
本实验使用的装置主要有分光计、真空管、水平尺、三棱镜、煤油等。

四、实验步骤
（一）准备实验：将分光计放置在实验台上，通过夹具将三棱镜固定在一起，将一支
真空管固定在真空口上，将一支水平尺放置在实验台上，将煤油放入真空口内，等等。

（二）调节实验：通过观察出射光的方向，使用水平尺调整三棱镜顶角，得到准确的
角度值。

（三）使用分光计测量：通过观察出射光的方向与参考点，使用分光仪测量其准确的
顶角大小，对实验结果进行记录和观察。

五、实验结果
通过使用分光计测量的结果如下表所示：
测量结果顶角°
1 60.3
2 60.2
3 60.2
4 60.1
平均顶角：60.2°
通过本次实验，我们得到三棱镜的平均顶角为60.2度，用分光计测量结果准确可靠，与三棱镜的实际顶角一致。

用分光计测三棱镜顶角分光计（又名分光测角仪）是用来精确测量角度的仪器，也是光学实验的基本实验仪器之一。

利用分光计对光的反射角、折射角、衍射角测量，以此检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行，计算介质折射率、光波波长等相关的物理量。

分光计在使用中所涉及的光学元件共轴调节、共面调节、望远镜及平行光管调节，不仅是正确使用分光计所必需的，也是光学实验需要掌握的基本技能。

【实验目的】1、了解分光计的结构及各部件的作用。

2、掌握分光计的调节要求和调节方法。

3、学习用自准直法、反射法测量正三棱镜顶角。

【实验仪器】分光计、平面反射镜、低压汞灯、三棱镜。

【实验原理】1、分光计测量原理如图5.12-1所示，光源发出的光通过带狭缝的平行光管后成为平行光；平行光经载物台上的光学元件反射、折射或衍射后出射光传播方向发生改变；绕中心转轴转动望远镜，先后不同方向出射的平行光，从读数圆盘上读出这两种情况下望远镜所处位置的角度，就可以计算出两条光线的夹角δ以及相关待测量。

图5.12-1为反射法测三棱镜顶角的光路原理。

图5.12-1 分光计测量原理（以反射法测三棱镜顶角为例）2、三棱镜顶角的测量本实验中所用三棱镜主截面为正三角形，即图5.12-1所示△ABC，三角形三条边对应的三个面中AB和AC是用于测量的光学表面，另一个面BC是毛玻璃面（图中双线，称为底面）。

三棱镜顶角指两个光学面AB 和AC间的夹角，其理论值为60°。

测量三棱镜顶角的方法有多种，使用分光计测量时常采用自准直法和反射法。

（1）自准直法图5.12-2 自准直法测三棱镜顶角如图5.12-2所示，望远镜自身发出的光若沿光学面法线入射，反射光依然沿法线回到望远镜，即望远镜能看到自身反射光的方向就是光学面的法线方向。

若分别测出两光学面两光学面AB 和AC 法线方向所在位置的角度，从而计算出两法线的夹角φ，又由四边形内角为360°可得：︒=⨯︒++360290ϕα 于是三棱镜顶角ϕϕα-︒=-︒-︒=180180360 （5.12-1）（2）反射法反射法光路见图5.12-1，由平行光管射出的平行光束被棱镜的两个光学面分成两部分，图中1i 、2i 分别为入射光线与两个光学面的夹角。

用分光计测三棱镜顶角
分光计是光学实验中比较常用的仪器，其用于测量光的波长及其分辨率等光学性质，以便于研究各种物质的光谱分析。

在三棱镜顶角的测量中，也可以使用分光计来进行。

第一步，准备数据。

由于要测量的是三棱镜的顶角，可以向三个不同方向分别将一只光源放大，用分光计在符合步骤测量特定波长处的色散系数。

要确保测量波长与三棱镜分色数据一致。

第二步，针对不同方向测量三棱镜顶角。

以分光计仪器测得的色散系数来计算每个方向三棱镜顶角，可以使用大气色散函数来确定三棱镜顶角的精度。

第三步，检查测量结果。

在做出测量结果之后，需要将测量结果与理论值进行比较，确保测量的正确性。

此外，在做出测量结果时，也要注意确保棱面的清晰度，以保证测量准确性。

第四步，归档及应用。

在进行测量之后，在测量数据的存储上应做到详细记录清楚，并进行归档以备之后使用。

此外，在实际应用上，分光计测量的三棱镜顶角也具有很好的应用价值，可以用来研究各种物体的折射现象等。

综上所述，分光计测量三棱镜顶角的方法比较实用，且准确度可以得到保证。

测量的结果也可以用于实际的物理应用中，为研究各种物理现象提供更准确可靠的参数。