分光仪的调节和三棱镜顶角的测定

分光计调整及三棱镜顶角测量演示教学一、仪器使用及调整要点1、分光计的使用分光计是用来测量物质光谱吸收、发射和反射等光特性的一种仪器。

分光计本质上就是一个光谱仪，由光源、入口狭缝、光栅及其旋转装置、出口狭缝、测光仪等主要部分组成。

（1）开机前，首先检查仪器的各部分是否正常。

（2）打开电源，仪器会自动开启。

（3）打开激光源和白炽灯源，调节两个源的位置，保证站在显微镜前面可以看见激光和白光。

（4）打开分光计，将三棱镜转动，找到能够看到光谱的位置。

（5）通过旋转光栅，调整光束达到最亮、最集中的位置。

（6）近视眼的使用者可以放置自己的近视度数镜片在显微镜前方的夹子中，以便观察清晰。

2、三棱镜的校准（1）借助白炽灯源，调整三棱镜顶角，使之成为平顶角。

（2）使用光栅调整光谱位置，使之垂直三棱镜。

（3）将显微镜移动到垂直于光路的位置，以便得到清晰的光谱。

1、实验原理三棱镜顶角的测量是利用了三棱镜的反射和折射现象，通过光的几何学方法求解。

2、实验步骤（1）用白炽灯照射在三棱镜的入射面上，让灯光在三棱镜内反射形成一个亮斑，并将目视计的游标旋转至零位。

（2）沿着三棱镜的水平对称轴旋转三棱镜，使亮斑出现在入射面的另一边，读取目视计的刻度。

（3）将亮斑移动到入射面中心，重复以上步骤，再次读取目视计的刻度。

（4）算出两次读数的平均值，用下式计算顶角大小：顶角度数＝（第一次读数＋第二次读数）/23、实验注意事项（1）三棱镜应保持水平，不得倾斜。

（2）测量时要使亮斑清晰，游标位于正中央。

（3）重复测量，尝试减小误差。

（4）目视计读数时，应准确记录并注意单位。

（5）实验结束后，要将仪器放置到指定位置。

分光计的调节在三棱镜顶角的测定中的应用系别： 姓名：丁伟学号： 邮箱：【摘要】在许多的物理试验中，常常用三棱镜来作为分光的器件。

分光计可以用来测量谱线的波长，也可以用来测量光学元件的角度。

我们可以通过分光计可以来测定三棱镜的顶角以及玻璃的折射率，从而帮助我们更好的了解分光计的光学性质以及学会一种测量透明固体材料的折射率的方法。

【关键字】分光计 三棱镜 折射率 色散 谱线【正文】Ⅰ.实验仪器介绍分光仪（如右图）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。

1. 分光仪的结构：本实验采用自准法测三棱镜顶角，不需要使用平行光管。

有关平行光管的原理、调节与使用请参见光栅衍射实验。

下面介绍其余部件：(1)分光计底座的中心有一沿铅直方向的转轴，称为分光计的转轴。

在这个转轴上套有一个读数刻度盘和一个游标盘，这两个盘可以绕它旋转。

图8－1 分光计结构示意图 望远镜：8.望远镜9.紧固螺钉 10.分化板 11.目镜（带调焦手轮） 12.仰角螺钉 13.望远镜光轴水平螺钉14.支臂 15.转角微调 17.制动架 18.望远镜止动螺钉载物台：5.载物台 6.载物台调平螺钉（3只） 7.载物台锁紧螺钉圆刻度盘： 16. 读数刻度盘止动螺钉21读数刻度盘22.游标盘 24.游标盘微调螺钉 25.游标盘止动螺钉平行光管： 1.狭缝 2.紧固螺钉3.平行光管 26. 平行光管光轴水平螺钉27.仰角螺钉 28.狭缝调节其它：4.制动架 19.底座 20.转座23.立柱CB A (2)望远镜安装在支臂上，支臂与转轴相连。

在支臂与转轴连接处有螺丝18，拧松时，望远镜(和读数刻度盘一起)可绕轴自由转动；旋紧时，不得强制望远镜绕轴转动，否则会损坏仪器。

螺丝15是它的微调螺丝，当螺丝18拧紧后，望远镜不能绕轴转动时，用它可以使望远镜绕轴作微小转动。

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。

分光计的调整与三棱镜顶角的测定实验报告实验目的：1. 掌握分光计的调整方法；2. 学习使用分光计测量三棱镜的顶角。

实验仪器与材料：1. 分光计；2. 三棱镜；3. 白纸。

实验原理：1. 分光计调整方法：分光计是一种用于测量光线偏转角度的仪器。

调整分光计需要先进行水平调整，然后再进行垂直调整。

水平调整：将分光计放置在水平台上，调整平台的水平度，使得分光计能够稳定放置在上面。

垂直调整：使用调整螺丝调节分光计的旋转轴，使得分光计的平台与分束镜平行。

2. 三棱镜顶角的测量：将三棱镜放置在分光计的平台上，调整分光计使得光线能够通过三棱镜。

将白纸放在三棱镜的侧面，用来观察光线的偏转。

旋转调节分光计的旋钮，使得光线通过三棱镜的顶角处，并使得光线在纸上形成一个明显的亮点。

测量纸上亮点的位置与水平线的夹角，即为三棱镜的顶角。

实验步骤：1. 将分光计放置在水平台上，调整平台使其水平。

2. 使用调整螺丝调节分光计的旋转轴，使得分光计的平台与分束镜平行。

3. 将三棱镜放置在分光计的平台上，调整分光计使得光线能够通过三棱镜。

4. 将白纸放在三棱镜的侧面，用来观察光线的偏转。

5. 旋转调节分光计的旋钮，使得光线通过三棱镜的顶角处，并使得光线在纸上形成一个明显的亮点。

6. 使用直尺测量纸上亮点的位置与水平线的夹角，即为三棱镜的顶角。

实验结果与分析：通过调整分光计，使得光线通过三棱镜的顶角处，并在纸上形成一个明显的亮点。

测量纸上亮点与水平线的夹角为θ，即为三棱镜的顶角。

根据实验数据计算出三棱镜的顶角，并与理论值进行对比，可以判断实验的准确性和误差。

实验结论：通过实验，我们掌握了分光计的调整方法，并使用分光计测量了三棱镜的顶角。

实验结果与理论值进行对比后，可以判断实验的准确性和误差。

分光计调节及三棱镜顶角测量数据处理范例分光计是一种常用于光学实验和测量的仪器，可以用于测量光的角度、波长等参数。

三棱镜是一种常用的光学元件，其顶角是光学性质的重要参数之一。

下面是分光计调节及三棱镜顶角测量的数据处理范例。

一、分光计调节1.将分光计放置在实验台上，调整分光计的底座，使其水平。

2.打开分光计的电源，旋转分光计的刻度盘，使望远镜对准光源。

3.调整望远镜的镜头，使其能够清晰地看到分光计的刻度盘。

4.调整分光计的载物台，使其上的三棱镜能够与望远镜轴线垂直。

5.调整三棱镜的角度，使其与望远镜轴线平行。

二、三棱镜顶角测量1.将三棱镜放置在分光计的载物台上，使三棱镜的一个侧面与望远镜轴线平行。

2.旋转分光计的刻度盘，使三棱镜的另一个侧面与望远镜轴线平行。

3.观察分光计的刻度盘，找到两个平行的侧面上反射的光斑，分别读取两个光斑对应的角度。

4.根据三棱镜顶角的定义，计算三棱镜顶角的大小。

三、数据处理范例假设我们在实验中得到以下数据：第一个光斑对应的角度为30°，第二个光斑对应的角度为40°。

根据三棱镜顶角的定义，我们可以计算出三棱镜顶角的大小为：顶角大小= (40° - 30°)/2 = 5°因此，我们得到该三棱镜的顶角大小为5°。

需要注意的是，由于实验误差的存在，我们可能需要多次测量并取平均值来减小误差。

此外，不同型号的分光计和不同的实验条件下，测量的结果可能存在一定的差异。

因此，在数据处理时需要注意控制误差和消除误差。

例如，可以采用标准偏差或相对误差等指标来评估数据的可靠性，并采用有效数字的概念来确定最终结果的精度。

总之，分光计调节和三棱镜顶角测量是光学实验中常见的操作之一。

通过正确的操作和数据处理方法，可以得到更准确的结果。

《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》_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。