大学物理实验 分光仪的调节及三棱镜顶角的测定
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分光计的调节和三棱镜顶角的测定分光镜是光学实验中常用的一种仪器,通过它可以实现可见光谱的分离、测量以及分析。
调节分光镜需要注意,首先要保证分光镜底座放置平稳,无晃动;
其次,要确保分光镜光路干净,没有灰尘或杂质的影响;最后,逐渐调整分光镜的光学元件位置,直至获得最佳的光谱信号为止。
而三角镜也是光学实验中重要的器材之一,它经常被用来测定测试物的入射角、反射角和折射角等。
在实验中测定三角镜的顶角需要注意,首先测量三角镜底面的长度,然后将三角形垂直于工作面,通过锯齿尺等工具测量三角形的高度,最后根据三角形的长度和高度计算出三角形的顶角大小。
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。
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。
1'(推导公式与结果)结果表示为:∠2. 测量三棱镜折射率记录数据表格0.003折射率结果表示为: n =(1.526±0.003) 六、预习题(1)在调节望远镜时,你如何判断十字叉丝和十字像是否在同 一平面上(即如何判断有无视差)答:轻轻晃动头,使眼睛看到的十字像与叉丝无相对视差(2)调节望远镜光轴与仪器主轴的垂直关系时,两面反射回来的十字像都偏上(或都偏下); B 一面偏上、一面偏下,分别应如何调节如果一面偏上3a ,另一面则偏下a ,这时应如何调节,怎样迅速使两面反射的像都与叉丝重合答:都偏上(或下),说明望远镜与仪器主轴不垂直,而载物台与仪器主轴垂直。
若像上下对称,说明望远镜正常而载物台倾斜。
通过渐进逼近方法调节,即:先调望远镜使偏上的3a 下降a ,然后调载物台使上下对称的2a 回到正确位置。
(3)载物平台下边有三个调节螺丝用来调节其倾斜度,为了在实验中便于调节,对于平面镜和三棱镜应分别如何放置(画图说明)(4)在测角时某个游标读数第一次为343?56',第二次为33?28',游标经过圆盘零点和不经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少 过零点时,0000(3603328)343564932ϕ'''=+-= 不过零点时,00034356332831028ϕ'''=-=(5)在测量最小偏向角时,能否不转动平台,而是让三棱镜相对平台转动来获得,为什么不能!原因:三棱镜在载物台上的位置要调节到光学面法线与仪器主轴垂直,然后才能进行测量。
而让三棱镜相对平台转动会破坏这个条件(6)在实验中如何确定最小偏向角的位置先用眼睛观察,找到折射光线狭缝像。
然后分别向顺时针方向和逆时针方向轻轻转动载物平台(即改变入射角),注意观察狭缝像移动方向。
找到最小偏向角的位置。
(7)若找到了一种单色光的最小偏向角位置,此时其它单色光是否也同时处于最小偏向位置为什么此时,其它单色光不处在最小偏向角位置。
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。
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。
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。
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
望远镜的调节1:上图是阿贝自准直望远镜,是实验时作为
亮十字被光源照亮的十字
望远镜的调节3(垂直度调整采用二分之一
法):
判断初始亮十字与黑准线上方叉丝的距离L,调整望远镜的高度调整螺钉12,使距离减小L/2;
调整载物台下的水平调整螺钉a (或b )使距离再减小L/2,即亮十字与黑准线上方叉丝重合。
推动游标盘带动载物台上的平面镜旋转180o ,重复以上步骤,直到两面的亮十字都与黑准线上方叉丝重合为止
调好的亮叉丝位置
L
L/2L/2 b c a 载物台
载物台的水平调整螺钉平面镜的摆放位置
,使亮十字与黑十字准线的
分光计的调节原理平行光管的调节:调整的目标是使平行光管的光轴垂直于仪器转轴。
即平行光管的光轴要与望远镜的光轴重合。
前后移动平行光管的狭缝,使其成像清晰,并与黑准线无视差;调节狭缝调节螺钉28,改变平行光管的狭缝宽度,使其成像细锐,此时平行光管出射平行光;
将狭缝旋转成水平位置,调节平行光管仰角螺钉27,使狭缝像对准黑准线的下方水平线。
将狭缝转回竖直方向,并与望远镜竖线重合。
这样平行光管的光轴与望远镜光轴平行,也就是说平行光管光轴也垂直于分光计转轴。
实验名称分光仪的调节和三棱镜顶角的测定Prepared on 22 November 2020实验名称:分光仪的调节和三棱镜顶角的测定三棱镜玻璃折射率的测定姓名学号 班级第 组 桌 号实验时间 2 0 年 月 日一、实验目的1. 了解分光仪的结构,掌握分光仪的调节和使用方法;2. 测量三棱镜的顶角;3. 测定三棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器及器件分光仪,汞灯,平行平面反射镜,三棱镜。
三、实验原理1. 用自准法测量三棱镜的顶角利用望远镜自身产生平行光,固定平台,转动望远镜,先使棱镜AB 面反射的十字像与叉丝重合(即望远镜光轴与三棱镜AB 面垂直),记下刻度盘两边的方位角读数1θ、2θ。
然后再转动望远镜使AC 面反射的十字像与叉丝重合(即望远镜光轴与AC 面垂直),记下读数1θ'和2θ'(注意1θ与2θ不能颠倒),两次读数相减即得∠A 的补角 。
故∠A=180-,即∠A = 180-12(1 + 2)调节望远镜的物镜(注意此时不能再调节目镜),使十字像清晰,并且要求像与叉丝二者间没有视差(轻轻晃动眼睛,看到的十字像与叉丝无相对位移即无视差,否则说明有视差)。
这时望远镜已聚焦于无穷远,即能够接收平行光。
(2)调整望远镜光轴与仪器主轴垂直。
在望远镜中已经看到从平面镜的一个平面反射回来的十字像,现在把平台(连同平面镜)转过180,从它的另一个平面找反射回来的十字像。
如果两面反射回来的十字像都与叉丝重合,则说明望远镜与仪器主轴垂直,这也是判断“垂直”的标准。
这里所说的“重合”,是指十字像与叉丝的横线等高,即微微转动平台时,十字像恰好能沿着叉丝的横线走。
(3)调整平行光管,使其光轴与仪器主轴垂直并且能够发出平行光。
A.调整平行光管光轴与仪器主轴垂直。
调节平行光管下面的螺丝达到要求。
B.使平行光管发出平行光。
改变狭缝与平行光管透镜间的距离(拉进拉出狭缝体),使望远镜中看到清晰的狭缝像,并且没有视差,这时平行光管即已能够发出平行光。
分光仪的调整和三棱镜的顶角测量一、分光仪的调整1. 保持仪器稳定分光仪在调整时需要保持仪器的稳定,避免在调整过程中发生无关的干扰。
为此,可在调整前将仪器放置一段时间,使温度、湿度等因素趋于稳定。
2. 清洁分光仪在调整前,应将分光仪各部件进行一次清洁,以确保精度。
可以使用清洁布或吹气棒清除灰尘或污渍。
同时,要防止使用过硬或过于潮湿的清洁工具,以避免伤害分光仪。
3. 调整光源光源是分光仪的重要组成部分,调整光源的位置可以改变样品接收到的光强度,以便在实验中得到更加准确的数据。
在调整前需要先打开光源,同时调整光源的位置,使其与光路垂直。
4. 调整样品稳定器样品稳定器可以保持样品的稳定性,使样品在光路中不发生偏转。
在调整样品稳定器时,需要将样品稳定器调整到合适位置,按下稳定按钮,等待稳定器稳定。
5. 调整反射镜反射镜是分光仪中一个重要的部件,它的角度会影响样品接收到的光强度。
在调整反射镜时,需要将反射镜的位置调整到合适角度。
同时,还可以通过移动样品稳定器的位置,改变反射镜的角度,以达到调整的目的。
6. 调整小孔和狭缝小孔和狭缝是用于控制光路进出的部件。
在调整前需要将小孔和狭缝调整到合适的位置,使光路畅通无阻。
同时,还可以通过调整狭缝尺寸,控制光通过的范围,以达到更加准确的测试结果。
1. 仪器准备进行三棱镜的顶角测量前,需要准备好三棱镜、激光器、刻度尺等仪器。
三棱镜需要在平稳的平面上稳定放置,以确保精度。
同时,在进行测量前,应对仪器进行清洁,以防误差。
2. 调整激光器位置激光器是用于照射三棱镜的光源,需要将激光器调整到三棱镜的正上方。
可以使用调整螺丝和水平仪等仪器调整位置,以确保精度。
3. 测量顶角测量顶角时,需要将激光器照射到三棱镜的底面,使光线穿过三棱镜,在墙壁或者其他平面上形成一个光斑。
然后用刻度尺测量光斑的距离,记录下来。
接着将三棱镜逐渐旋转,直到光斑恰好移动到另一面壁上。
此时再用刻度尺记录光斑的距离。
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。
1'(推导公式与结果)结果表示为:∠2. 测量三棱镜折射率记录数据表格0.003折射率结果表示为: n =(1.526±0.003) 六、预习题(1)在调节望远镜时,你如何判断十字叉丝和十字像是否在同 一平面上(即如何判断有无视差)答:轻轻晃动头,使眼睛看到的十字像与叉丝无相对视差(2)调节望远镜光轴与仪器主轴的垂直关系时,两面反射回来的十字像都偏上(或都偏下); B 一面偏上、一面偏下,分别应如何调节如果一面偏上3a ,另一面则偏下a ,这时应如何调节,怎样迅速使两面反射的像都与叉丝重合答:都偏上(或下),说明望远镜与仪器主轴不垂直,而载物台与仪器主轴垂直。
若像上下对称,说明望远镜正常而载物台倾斜。
通过渐进逼近方法调节,即:先调望远镜使偏上的3a 下降a ,然后调载物台使上下对称的2a 回到正确位置。
(3)载物平台下边有三个调节螺丝用来调节其倾斜度,为了在实验中便于调节,对于平面镜和三棱镜应分别如何放置(画图说明)(4)在测角时某个游标读数第一次为343?56',第二次为33?28',游标经过圆盘零点和不经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少 过零点时,0000(3603328)343564932ϕ'''=+-= 不过零点时,00034356332831028ϕ'''=-=(5)在测量最小偏向角时,能否不转动平台,而是让三棱镜相对平台转动来获得,为什么不能!原因:三棱镜在载物台上的位置要调节到光学面法线与仪器主轴垂直,然后才能进行测量。
而让三棱镜相对平台转动会破坏这个条件(6)在实验中如何确定最小偏向角的位置先用眼睛观察,找到折射光线狭缝像。
然后分别向顺时针方向和逆时针方向轻轻转动载物平台(即改变入射角),注意观察狭缝像移动方向。
找到最小偏向角的位置。
(7)若找到了一种单色光的最小偏向角位置,此时其它单色光是否也同时处于最小偏向位置为什么此时,其它单色光不处在最小偏向角位置。
分光计的调节和三棱镜顶角的测定实验报告一、引言分光计是一种用于测量光线波长和色散特性的仪器。
通过调节分光计的参数,如光束宽度、入射角度等,可以获得精确的测量结果。
三棱镜作为光的折射工具,其顶角的大小对光的折射角有影响。
本实验旨在探究分光计的调节和三棱镜顶角的测定方法,以便准确测量和分析光的特性。
二、分光计的调节方法为了保证分光计的准确性和稳定性,需要进行以下几个方面的调节:2.1 光源的调节1.打开分光计的光源,调整亮度适宜,以确保光线明亮且稳定。
2.检查光源是否正常工作,确保光线的稳定度和均匀度满足实验要求。
2.2 光束宽度的调节1.将样品台对准光路,并通过调节器调整光束的宽度。
2.观察光束在样品台上形成的图像,通过调节器逐步调整,直到得到清晰、锐利的光束。
2.3 入射角度的调节1.使用调节螺丝调整入射角度,使得光线准确垂直射入样品台。
2.在调节过程中,观察光线是否有明显的偏离,确保入射角度调节准确。
三、三棱镜顶角的测定方法三棱镜顶角的大小对光的折射角产生影响,因此准确测定三棱镜顶角非常重要。
下面介绍一种常用的三棱镜顶角测定方法:3.1 实验装置1.一台分光计。
2.一个可调节角度的支架,用于固定三棱镜。
3.一束光。
3.2 实验步骤1.将三棱镜固定在支架上,用水平尺测量底面上两个顶点的距离,即底边长L。
2.将光线通过分光计射入三棱镜,调整入射角度,使得光线射入三棱镜的顶点处。
3.观察光束从底边射出后的折射角度,通过测量仪器上的刻度得到折射角i。
4.记录下角度i和底边长L。
3.3 数据处理1.计算三棱镜的顶角。
顶角A = 180° - 2 * i2.对多组实验数据求平均值,以提高测量的准确性。
3.统计误差并分析其来源,如光线的偏折、仪器读数的不确定性等。
四、实验结果与讨论根据实验数据,我们进行了如下的测量和分析:4.1 分光计的调节经过仔细调节,我们成功使光源稳定,光束宽度适中且清晰,入射角度准确。
分光计的调节和三棱镜顶角的测定分光计是一种用于精确测量光线角度的仪器,常被用于物理实验和光学研究中。
三棱镜是分光计中常用的一种光学元件,其顶角对于光的折射和散射具有重要的影响。
下面我们将详细介绍分光计的调节和三棱镜顶角的测定方法。
一、分光计的调节1.安装和调整首先,要将分光计放置在稳定的平面上,并确保其水平。
然后,使用望远镜瞄准标准光源(如远处的一盏明灯或一个激光束),通过调节分光计下的三个调节螺丝(两个水平调节螺丝和一个大头针调节螺丝),使望远镜中的十字线与标准光源重合。
此时,望远镜和分光仪的轴线应相互垂直。
2.调节望远镜的倾斜度调节望远镜的倾斜度是分光计调节的关键步骤。
要观察到清晰的谱线,需要将望远镜的倾斜度调整到使各谱线与望远镜轴线平行。
通过旋转望远镜,观察谱线的清晰度和位移量,不断调整望远镜的倾斜度,直到达到最佳观察效果。
3.调节光阑调节光阑可以增加入射光的亮度和减小杂散光的干扰。
通过旋转光阑套筒,可以改变光阑的大小。
需要注意的是,增大光阑会使谱线变宽,减小光阑会使谱线变窄。
因此,需要根据实验需求和观察效果进行适当调节。
4.调节起偏器和检偏器分光计中,起偏器和检偏器的调节对于得到清晰的谱线至关重要。
要使仪器正常工作,需要将起偏器和检偏器的角度调整到最佳位置。
通过旋转起偏器和检偏器的角度,可以观察到谱线的变化。
当两者角度一致时,将会观察到最清晰的谱线。
二、三棱镜顶角的测定在使用分光计测量三棱镜顶角时,可以采用最小偏向法。
该方法是通过观察不同波长的单色光线经过三棱镜后的偏向角,计算出顶角的大小。
以下是具体的测定步骤:1.将分光计调节到最佳工作状态,确保望远镜轴线与三棱镜的边平行。
2.在望远镜瞄准三棱镜的一侧后,旋转望远镜,使其瞄准另一侧。
在旋转过程中,可以观察到不同波长的单色光线所成的谱线逐渐移动。
当旋转一周时,再次瞄准第一侧,此时谱线会再次移动。
记录两次移动的最大值(偏向角)。
3.根据最小偏向角的定义,选择两次偏向角中的最小值作为最小偏向角。