大学物理实验报告分光计
- 格式:docx
- 大小:52.71 KB
- 文档页数:34
分光计实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 实验原理
1.1.1 分光计的基本原理
1.1.2 分光计的组成部分
1.2 实验仪器
1.3 实验步骤
1.4 数据处理
1.5 实验结论
1. 实验目的
本实验旨在通过使用分光计这一仪器,掌握光的分光技术,并通过实验数据的处理,加深对光的波动性质的理解。
1.1 实验原理
1.1.1 分光计的基本原理
分光计是一种用来测量光的颜色和强度的仪器,其基本原理是利用光的折射、反射和干涉等特性,将光分解成各个波长的光束,从而实现光的分光分析。
1.1.2 分光计的组成部分
分光计主要由光源、准直系统、样品室、光栅、检测器等部分组成。
光源提供光源,准直系统使光线变得平行,样品室放置待测样品,光栅用于分解光,检测器用于检测光的强度。
1.2 实验仪器
在本实验中,主要使用的仪器是分光计和光栅。
分光计用于测量光的波长和强度,光栅是用来分解光束的光学元件。
1.3 实验步骤
1. 将分光计接通电源并校准。
2. 根据实验要求选择合适的光栅。
3. 调节分光计,使得光线准直。
4. 放入待测样品,并记录光的强度和波长数据。
5. 处理实验数据,得出实验结论。
1.4 数据处理
实验数据的处理主要包括整理数据表格、绘制图表、计算平均值和标准差,通过数据分析得出结论。
1.5 实验结论
根据实验结果,得出结论并总结本次实验的主要发现和观察。
大学物理实验分光计的调整与使用实验报告大学物理实验分光计的调整与使用实验报告引言:分光计是一种常用的实验仪器,广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。
本实验旨在熟悉分光计的结构和工作原理,并通过实际操作调整和使用分光计,掌握其正确的使用方法。
一、分光计的结构和工作原理1. 分光计的结构分光计主要由光源、准直系统、单色器、样品室和检测器等部分组成。
其中,光源提供光线,准直系统将光线聚焦,单色器将多色光分解为单色光,样品室用于放置待测样品,检测器接收光信号并输出电信号。
2. 分光计的工作原理分光计的工作原理基于光的衍射和干涉现象。
当光通过准直系统后,进入单色器,单色器通过光栅或棱镜将多色光分解为单色光,然后单色光进入样品室与待测样品相互作用,样品吸收或反射特定波长的光,最后通过检测器检测到的光信号转化为电信号。
二、分光计的调整1. 准直系统的调整准直系统的调整是保证光线能够准确进入单色器的关键。
首先,打开分光计,调节光源位置,使其与准直系统中心对齐。
然后,调节准直系统的调焦旋钮,使光线在单色器入口处形成清晰的光斑。
最后,使用目镜观察光斑,通过调节准直系统的调焦旋钮,使光斑在目镜中移动到中心位置。
2. 单色器的调整单色器的调整是保证光线能够被准确分解为单色光的关键。
首先,选择适当的单色器,根据待测样品的波长范围选择合适的单色器。
然后,调节单色器的入射角和旋钮,使光线通过单色器后,能够被分解为所需的波长范围。
最后,使用检测器检测单色光的强度,通过调节单色器的旋钮,使单色光的强度达到最大值。
三、分光计的使用1. 样品室的使用样品室是用于放置待测样品的部分。
在使用样品室前,应先清洁样品室,确保无杂质。
然后,将待测样品放置在样品室中,注意样品的摆放位置应与光线垂直,以避免光线的散射和干扰。
最后,关闭样品室,确保光线只能通过样品与之相互作用。
2. 检测器的使用检测器是用于接收光信号并转化为电信号的部分。
在使用检测器前,应先调节检测器的增益和灵敏度,使其适应待测样品的光强。
大学物理实验报告分光计大学物理实验报告:分光计引言在大学物理实验中,分光计是一种常用的仪器,用于测量光的波长、频率和能量等参数。
通过分光计的使用,我们可以更好地理解光的性质和行为,探索光的奥秘。
本报告将详细介绍分光计的原理、使用方法以及实验结果的分析。
一、分光计的原理分光计是一种基于光的干涉现象进行测量的仪器。
它主要由光源、准直器、光栅、透镜和光电探测器等组成。
当入射光通过准直器后,经过光栅的作用,会发生衍射现象。
光栅的作用是将入射光分解成不同波长的光,形成光谱。
通过调整仪器中的光栅和透镜的位置,我们可以选择特定的波长进行测量。
二、分光计的使用方法1. 准备工作在进行实验之前,我们需要先检查分光计是否正常工作。
确保光源、准直器和光电探测器的连接正确,并且透镜的位置调整合适。
2. 调整仪器首先,我们需要调整准直器的位置,使得入射光线垂直于光栅。
然后,通过调整透镜的位置,使得光线能够汇聚到光电探测器上。
3. 测量光谱打开光源,调整光栅的位置,使得光线通过光栅后能够形成清晰的光谱。
然后,将光电探测器连接到计算机上,并打开相应的软件。
4. 记录数据在软件界面上,我们可以看到光电探测器接收到的光强信号。
通过移动光栅和透镜的位置,我们可以选择不同波长的光进行测量。
记录下每个波长对应的光强值,并进行数据分析。
三、实验结果的分析通过分光计的测量,我们可以得到不同波长光的光强值。
根据光的干涉现象,我们知道不同波长的光在干涉过程中会产生干涉条纹,从而形成光谱。
通过分析光谱的特征,我们可以推断出光的波长、频率和能量等参数。
在实验中,我们可以选择不同的光源进行测量,比如白炽灯、氢气放电灯等。
通过测量这些光源的光谱,我们可以了解它们所发出的光的特点和成分。
此外,分光计还可以用于测量物质的光谱。
不同物质在受到光照射后,会产生特定的光谱。
通过与已知物质的光谱进行对比,我们可以确定未知物质的成分和性质。
结论通过本次实验,我们深入了解了分光计的原理和使用方法。
大学物理实验报告分光计大学物理实验报告:分光计引言分光计是一种常用的实验仪器,用于测量物质的光谱特性。
通过分光计,我们可以分析物质的吸收、发射和散射光谱,从而了解物质的结构和性质。
本次实验将使用分光计来测量不同物质的光谱特性,以便更深入地了解物质的性质和行为。
实验目的1. 了解分光计的基本原理和结构2. 掌握使用分光计测量光谱的方法3. 分析不同物质的光谱特性,探讨其结构和性质实验原理分光计是一种利用光的色散性质来测量物质光谱的仪器。
它通过将光线分解成不同波长的光谱,然后用光电探测器来测量吸收、发射或散射的光强度。
分光计通常由光源、入射光学系统、分光元件、样品室、检测器和数据处理系统组成。
实验步骤1. 打开分光计,调节光源和入射光学系统,使光线垂直射入分光元件。
2. 将待测样品放入样品室中,调节分光元件使其通过样品。
3. 用光电探测器测量样品吸收、发射或散射的光强度。
4. 通过数据处理系统分析测得的光谱特性,如波长、强度等。
实验结果通过分光计测量了不同物质的光谱特性,发现它们在不同波长下吸收、发射或散射光的强度不同。
通过对比实验结果,可以得出不同物质的光谱特性有所差异,这与其结构和性质有关。
实验结论本次实验通过分光计测量了不同物质的光谱特性,探讨了其结构和性质之间的关系。
分光计作为一种重要的实验仪器,可以帮助我们更深入地了解物质的行为和性质,对于物理、化学等学科的研究具有重要意义。
结语分光计是一种重要的实验仪器,通过测量物质的光谱特性,可以帮助我们了解物质的结构和性质。
本次实验通过使用分光计测量了不同物质的光谱特性,得出了一些有意义的结论。
分光计的应用前景广阔,将在物理、化学等领域发挥重要作用。
3.17 分光计的调节和使用【实验简介】分光计是一种精确测量角度的典型光学仪器,常用来测量光学材料的折射率、光波波长、光学元件的色散率及观测光源的光谱等。
分光计的调节思想、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,有助于操作更复杂的光学仪器。
【实验目的】1.了解分光计的结构和工作原理。
2.掌握分光计的调节要求和调节方法。
3.学会用分光计测量玻璃三棱镜的折射率。
【预习思考题】1.分光计在测量角度之前应处于什么状态?为什么要处于该状态?2.自准直法调节望远镜接受平行光的主要步骤是什么?判断望远镜已调节到可以接受平行光的标准是什么?180使双面镜两3.利用双面镜调节望远镜光轴与中心轴垂直时,为什么要转动载物台0个面反射的十字像均与分划板上方叉丝重合?只调一面行吗?4.如何调节和判断平行光管出射平行光、平行光管的光轴与中心轴垂直?【实验仪器】分光计、汞灯、双面反射镜、三棱镜。
【实验原理】1.分光计的结构分光计由望远镜、平行光管、载物台、读数装置和三角底座五部分组成。
图3.17.1是它的全貌。
1.狭缝装置2.狭缝套筒锁紧螺钉3.平行光管4.载物台5.载物台调平螺钉6.载物台锁紧螺钉7.望远镜8.分划板套筒锁紧螺钉9.自准目镜10.目镜视度调节手轮11.望远镜光轴俯仰调节螺钉12.望远镜光轴水平方向调节螺钉13.望远镜微调螺钉14.刻度盘与望远镜固连螺钉15.望远镜止动螺钉(在背面)16.刻度盘17.游标盘18.游标盘微调螺钉19.游标盘止动螺钉20.平行光管光轴水平方向调节螺钉21.平行光管光轴俯仰调节螺钉22.狭缝宽度调节手轮图 3.17.11.1三角底座三角底座中心有竖轴,称为分光计的中心轴。
轴上装有可绕中心轴转动的望远镜和载物台。
1.2平行光管平行光管的作用是产生平行光。
平行光管由物镜和狭缝装置组成。
松开螺钉2,可前后移动狭缝装置,使狭缝位于物镜的焦平面上,则平行光管产生平行光。
大物实验报告分光计大物实验报告:分光计引言:分光计是一种用于测量光的波长和强度的仪器,广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。
本次实验旨在通过使用分光计,学习并掌握其基本原理、使用方法以及相关实验技巧。
一、分光计的基本原理分光计是基于光的衍射原理来测量光的波长的仪器。
当光通过分光计中的光栅或光柱时,会发生衍射现象。
根据衍射的特性,我们可以利用分光计来测量光的波长。
分光计的核心部件是光栅,它由一系列平行的细缝组成,当光通过光栅时,会发生衍射,形成一系列亮暗相间的衍射条纹。
通过测量这些衍射条纹的位置和间距,我们可以计算出光的波长。
二、分光计的使用方法1. 准备工作:在使用分光计之前,我们需要先进行一些准备工作。
首先,确保分光计的光源正常工作,并调整好适当的亮度。
其次,校准分光计的刻度,以确保测量结果的准确性。
2. 测量光的波长:将待测光源放置在分光计的入射口处,调整光栅的位置和角度,使得光通过光栅后形成清晰的衍射条纹。
然后,使用分光计上的刻度盘或调节旋钮,移动探测器,直到观察到最亮的衍射条纹。
记录下探测器的位置,并根据分光计的刻度盘上的刻度,计算出光的波长。
3. 测量光的强度:分光计还可以用于测量光的强度。
通过调节分光计上的光强度调节器,可以改变光的强度,并使用探测器测量不同强度下的光的亮度。
通过比较不同强度下的光的亮度,我们可以得到光的强度与探测器位置的关系,并绘制光强度与位置的曲线。
三、实验技巧与注意事项1. 调整光源的亮度:在进行实验时,保持光源的适当亮度非常重要。
过强的光源可能会导致探测器过度曝光,影响测量结果的准确性。
因此,在进行实验前,应先调整光源的亮度,确保它适合于当前实验的要求。
2. 精确测量衍射条纹的位置:为了得到准确的测量结果,我们需要精确测量衍射条纹的位置。
可以通过调节探测器的位置,使得衍射条纹的亮度最大化。
同时,使用细微调节器可以微调探测器的位置,以获得更准确的测量结果。
3. 注意光的色散效应:在进行光的波长测量时,需要注意光的色散效应。
实验3.9 分光计的调整与使用一、实验目的(1)了解分光计的构造、作用和工作原理。
(2)掌握分光计的调整和使用方法。
(3)用分光计测棱镜的折射率。
二、实验仪器分光计、三棱镜、反射镜、汞灯三、实验原理1.测角原理测量光线之间的夹角,实质是测定平行光束的方位角。
如图3.9-6所示,A、B为平行光束在望远镜焦平面上的会聚像点。
焦平面上的每个点都与从一定方向入射的平行光束相对应。
如果望远镜光轴绕垂直于光束1和2的转轴转动,光轴由平行于光束1的方位(光轴上的会聚像点为A)转到平行于光束2的方位(光轴上的会聚像点为B),则光轴所转过的角度即平行光束1与2之间的夹角θ。
图3.9-6测角原理2.用最小偏向角法测三棱镜折射率 n的原理如图3.9-7所示,单色光PM以入射角α1投射到三棱镜的AB面,经两次折射后,以α2′角从AC面射出。
入射光束与折射光束的夹角 θ称为偏向角。
显然θ=(α1−α1′)+(α2′−α2)=α1+α2′−φ式中φ为棱镜的顶角。
图3.9-7 最小偏向角法测三棱镜折射率原理对于给定的棱镜,其顶角φ和折射率n都是已定的。
从上式可见,偏向角θ是α1的函数。
可以证明,当a1=α2′,α1′=α2,即MM′∕∕BC(磨砂面)时,此时θ值最小,称为最小偏向角,用θ0表示。
此时有α1′=φ2,a1=φ+θ02。
则折射率为n=sin12(φ+θ0)sin12φ实验时只要测出最小偏向角θ0便可由上式计算出棱镜的折射率n。
四、实验内容及步骤1.调节分光计(1)目测粗调。
目测粗调就是直接用眼睛观察进行调节。
调节望远镜倾斜度调节螺钉和平行光管倾斜度调节螺钉使望远镜和平行光管平行于刻度盘;调节载物台倾斜度调节螺钉使载物台平行于刻度盘。
(2)细调的要求和步骤:①调节目镜至能清晰看到分划板的准线。
接上小灯泡电源,打开开关,观察视场下半区是否有绿色光区。
若有,则缓慢转动目镜调焦手轮直到能够清晰看到准线和绿色光区中的绿色“十”字,如图3.9-8所示。
大学物理分光计的使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节和使用方法。
2、测量三棱镜的顶角,掌握用反射法测量顶角的原理和方法。
3、测量三棱镜对不同波长光的折射率,掌握用最小偏向角法测量折射率的原理和方法。
二、实验原理1、分光计的结构和调节原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
调节分光计的目的是使望远镜聚焦于无穷远,平行光管发出平行光,并且望远镜和平行光管的光轴与仪器的中心轴垂直。
调节时,采用“逐次逼近法”,先粗调,后细调。
2、用反射法测量三棱镜的顶角将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的两个光学面分别与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察由两个光学面反射回来的十字叉丝像,分别测量两个像的位置,根据几何关系计算出顶角。
3、用最小偏向角法测量三棱镜的折射率当光线以一定的入射角入射到三棱镜的一个光学面上时,会发生折射,折射光线在另一个光学面上再次折射后射出。
当入射角和折射角达到一定条件时,光线的偏向角最小,此时的偏向角称为最小偏向角。
根据折射定律和几何关系,可以推导出折射率与最小偏向角的关系式,从而测量出折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、汞光灯等。
四、实验内容与步骤1、分光计的调节(1)粗调调节望远镜和平行光管的俯仰调节螺钉,使望远镜和平行光管大致水平;调节载物台的三个调节螺钉,使载物台大致水平。
(2)望远镜的调节点亮目镜照明小灯,调节目镜调焦手轮,使分划板清晰;将平面反射镜放在载物台上,使反射镜的一个面与望远镜光轴大致垂直,通过望远镜观察反射镜反射回来的十字叉丝像。
调节望远镜的俯仰调节螺钉和载物台的调节螺钉,使十字叉丝像与分划板的上十字线重合。
(3)平行光管的调节将狭缝宽度调至适当大小,点亮平行光管照明小灯,调节平行光管的俯仰调节螺钉和聚焦调节手轮,使狭缝像清晰且与分划板的竖直线平行。
2、测量三棱镜的顶角(1)将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个光学面与望远镜光轴大致垂直,观察由该面反射回来的十字叉丝像,记录其位置。
竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验报告分光计篇一:大学物理实验报告答案大全(实验数据)大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括)伏安法测电阻实验目的(1)利用伏安法测电阻。
(2)验证欧姆定律。
(3)学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。
实验方法原理根据欧姆定律,R??,如测得u和I则可计算出R。
值得注意的是,本实验待测电阻有两只,一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。
实验装置待测电阻两只,0~5mA电流表1只,0-5V电压表1只,0~50mA 电流表1只,0~10V电压表一只,滑线变阻器1只,DF1730sb3A稳压源1台。
实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。
必要时,可提示学生参照第2章中的第2.4一节的有关内容。
分压电路是必须要使用的,并作具体提示。
(1)根据相应的电路图对电阻进行测量,记录u值和I值。
对每一个电阻测量3次。
(2)计算各次测量结果。
如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。
(3)如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。
数据处理;(1)由u?umax??1.5%,得到u1??0.15V,u2??0.075V(2)由I?Imax??1.5%,得到I1??0.075mA,I2??0.75mA;??u2??I2)??(,求得uR1?9??101??,uR2??1?;(3)再由uR?VI(4)结果表示R1?(2.92??0.09)??103??,R2??(44??1)??光栅衍射实验目的(1)了解分光计的原理和构造。
(2)学会分光计的调节和使用方法。
(3)观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理若以单色平行光垂直照射在光栅面上,按照光栅衍射理论,衍射光谱中明条纹的位置由下式决定:=dsinψk=±kλ(a+b)sinψk如果人射光不是单色,则由上式可以看出,光的波长不同,其衍射角也各不相同,于是复色光将被分解,而在中央k=0、ψ=0处,各色光仍重叠在一起,形成中央明条纹。
在中央明条纹两侧对称地分布着k=1,2,3,…级光谱,各级光谱线都按波长大小的顺序依次排列成一组彩色谱线,这样就把复色光分解为单色光。
如果已知光栅常数,用分光计测出k级光谱中某一明条纹的衍射角ψ,即可算出该明条纹所对应的单色光的波长λ。
实验步骤(1)调整分光计的工作状态,使其满足测量条件。
(2)利用光栅衍射测量汞灯在可见光范围内几条谱线的波长。
①由于衍射光谱在中央明条纹两侧对称地分布,为了提高测量的准确度,测量第k级光谱时,应测出+k级和-k级光谱线的位置,两位置的差值之半即为实验时k取1。
②为了减少分光计刻度盘的偏心误差,测量每条光谱线时,刻度盘上的两个游标都要读数,然后取其平均值(角游标的读数方法与游标卡尺的读数方法基本一致)。
③为了使十字丝对准光谱线,可以使用望远镜微调螺钉12来对准。
④测量时,可将望远镜置最右端,从-l级到+1级依次测量,以免漏测数据。
数据处理(1)与公认值比较λ0为公认值。
(2)计算出紫色谱线波长的不确定度差?0其中u(λ)=(a??b)|cos?|u(?)1cos15.092=0.467nm;u=2×u(λ)=0.9nm1.最后结果为:λ=(433.9±0.9)nm当用钠光(波长λ=589.0nm)垂直入射到1mm内有500条刻痕的平面透射光栅上时,试问最多能看到第几级光谱?并请说明理由。
答:由(a+b)sinφ=kλ∵φ最大为90o2.-6得k={(a+b)/λ}sinφ所以sinφ=1-9又∵a+b=1/500mm=2*10m,-6-9最多只能看到三级光谱。
∴k=2*10/589.0*10=3.4当狭缝太宽、太窄时将会出现什么现象?为什么?答:狭缝太宽,则分辨本领将下降,如两条黄色光谱线分不开。
狭缝太窄,透光太少,光线太弱,视场太暗不利于测量。
3.为什么采用左右两个游标读数?左右游标在安装位置上有何要求?答:采用左右游标读数是为了消除偏心差,安装时左右应差180o。
λ=589.0nm=589.0*10m光电效应实验目的(1)观察光电效现象,测定光电管的伏安特性曲线和光照度与光电流关系曲线;测定截止电压,并通过现象了解其物理意义。
(2)练习电路的连接方法及仪器的使用;学习用图像总结物理律。
实验方法原理(1)光子打到阴极上,若电子获得的能量大于逸出功时则会逸出,在电场力的作用下向阳极运动而形成正向电流。
在没达到饱和前,光电流与电压成线性关系,接近饱和时呈非线性关系,饱和后电流不再增加。
22(2)电光源发光后,其照度随距光源的距离的平方成(r)反比即光电管得到的光子数与r成反比,因此打出的电子22-2数也与r成反比,形成的饱和光电流也与r成反比,即I ∝r。
(3)若给光电管接反向电压u反,在eu反到阳极而形成光电流,当继续增大电压u反,由于电场力做负功使电子减速,当使其到达阳极前速度刚好为零时u反=us,此时所观察到的光电流为零,由此可测得此光电管在当前光源下的截止电压us。
实验步骤(1)按讲义中的电路原理图连接好实物电路图;(2)测光电管的伏安特性曲线:①先使正向电压加至30伏以上,同时使光电流达最大(不超量程),②将电压从0开始按要求依次加大做好记录;(3)测照度与光电流的关系:①先使光电管距光源20cm处,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程);②逐渐远离光源按要求做好记录;实验步骤(4)测光电管的截止电压:①将双向开关换向;②使光电管距光源20cm处,将电压调至“0”,适当选择光源亮度使光电流达最大(不超量程),记录此时的光电流I0,然后加反向电压使光电流刚好为“0”,记下电压值us;③使光电管远离光源(光源亮度不变)重复上述步骤作好记录。
数据处理(1)伏安特性曲线照度与光电伏安特性曲线流曲线(3)零电压下的光电流及截止电压与照度的关系?电压与照度无关,实验结果与理论相符。
答:临界截止光具有干涉、衍射的特性,说明光具有拨动性。
从光电效应现象上分析,光又具有粒子性,由爱因斯坦方程来描述:hν=(1/2)mvmax+A。
2.可否由us′ν曲线求出阴极材料的逸出功?答:可以。
由爱因斯坦方程hυ=e|us|+hυo可求出斜率Δus/Δυ=h/e 和普朗克常数,还可以求出截距(h/e)υo,再由截距求出光电管阴极材料的红限υo,从而求出逸出功A=hυo。
2光的干涉—牛顿环实验目的(1)观察等厚干涉现象及其特点。
(2)学会用干涉法测量透镜的曲率半径与微小厚度。
实验方法原理利用透明薄膜(空气层)上下表面对人射光的依次反射,人射光的振幅将分成振幅不同且有一定光程差的两部分,这是一种获得相干光的重要途径。
由于两束反射光在相遇时的光程差取决于产生反射光的薄膜厚度,同一条干涉条纹所对应的薄膜厚度相同,这就是等厚干涉。
将一块曲率半径R较大的平凸透镜的凸面置于光学平板玻璃上,在透镜的凸面和平板玻璃的上表面间就形成一层空气薄膜,其厚度从中心接触点到边缘逐渐增加。
当平行的单色光垂直入射时,入射光将在此薄膜上下两表面依次反射,产生具有一定光程差的两束相干光。
因此形成以接触点为中心的一系列明暗交替的同心圆环——牛顿环。
透镜的曲率半径为:R?4()实验步骤(1)转动读数显微镜的测微鼓轮,熟悉其读数方法;调整目镜,使十字叉丝清晰,并使其水平线与主尺平行(判断的方法是:转动读数显微镜的测微鼓轮,观察目镜中的十字叉丝竖线与牛顿环相切的切点连线是否始终与移动方向平行)。
(2)为了避免测微鼓轮的网程(空转)误差,整个测量过程中,轮只能向一个方向旋转。
尽量使叉丝的竖线对准暗在鼓应干涉条纹中央时才读数。
(3)应尽量使叉丝的竖线对准暗干涉条纹中央时才读数。
(4)测量时,隔一个暗环记录一次数据。
(5)由于计算R时只需要知道环数差m-n,因此以哪一个环作为第一环可以任选,但对任一暗环其直径必须是对应的两切点坐标之差。
数据处理4(mn)cc=5.25mm;u=2×uc(R)??Ruc(R)=11mmRR??(R??u)=(875±11)mm1.透射光牛顿环是如何形成的?如何观察?画出光路示意图。
答:光由牛顿环装置下方射入,在空气层上下两表面对入射光的依次反射,形成干涉条纹,由上向下观察。
2.在牛顿环实验中,假如平玻璃板上有微小凸起,则凸起处空气薄膜厚度减小,导致等厚干涉条纹发生畸变。
试问这时的牛顿环(暗)将局部内凹还是局部外凸?为什么?答:将局部外凸,因为同一条纹对应的薄膜厚度相同。
3.用白光照射时能否看到牛顿环和劈尖干涉条纹?此时的条纹有何特征?答:用白光照射能看到干涉条纹,特征是:彩色的条纹,但条纹数有限。
R2=?8.9?10??8=0.6%??20.635双棱镜干涉实验目的(1)观察双棱镜干涉现象,测量钠光的波长。
(2)学习和巩固光路的同轴调整。
实验方法原理双棱镜干涉实验与双缝实验、双面镜实验等一样,都为光的波动学说的建立起过决定性作用,同时也是测量光波波长的一种简单的实验方法。
双棱镜干涉是光的分波阵面干涉现象,由s发出的单色光经双棱镜折射后分成两列,相当于从两个虚光源s1和s2射出的两束相干光。
这两束光在重叠区域内产生干涉,在该区域内放置的测微目镜中可以观察dd到干涉条纹。
根据光的干涉理论能够得出相邻两明(暗)条纹间的距离为x??,即可有x其中d为两DD个虚光源的距离,用共轭法来测,即d?d2;D为虚光源到接收屏之间的距离,在该实验中我们测的是狭缝到测微目镜的距离;??x很小,由测微目镜测量。
实验步骤(1)仪器调节①粗调将缝的位置放好,调至坚直,根据缝的位置来调节其他元件的左右和高低位置,使各元件中心大致等高。
②细调根据透镜成像规律用共轭法进行调节。
使得狭缝到测微目镜的距离大于透镜的四倍焦距,这样通过移动透镜能够在测微目镜处找到两次成像。
首先将双棱镜拿掉,此时狭缝为物,将放大像缩小像中心调至等高,然后使测微目镜能够接收到两次成像,最后放入双棱镜,调双棱镜的左右位置,使得两虚光源成像亮度相同,则细调完成。
各元件中心基本达到同轴。
(2)观察调节干涉条纹调出清晰的干涉条纹。
视场不可太亮,缝不可太宽,同时双棱镜棱脊与狭缝应严格平行。
取下透镜,为方便调节可先将测微目镜移至近处,待调出清晰的干涉条纹后再将测微目镜移到满足大于透镜四倍焦距的位置。
(3)随着D的增加观察干涉条纹的变化规律。
(4)测量①测量条纹间距x②用共轭法测量两虚光源s1和s2的距离d篇二:实验报告分光计实验日期_________________________系别___________班号____________姓名______________同组姓名__________教师评定______________【实验名称】分光计【目的要求】1.了解分光计的结构,作用和工作原理;2.掌握分光计的调节要求,方法和使用规范;3.用分光计测定三棱镜的顶角;4.用掠入射法测定玻璃的折射率;5.用三棱镜的最小偏向角法测定玻璃的折射率.【仪器用具】【3号仪器】分光计,玻璃三棱镜,钠光灯,平面反射镜,毛玻璃.【实验原理】1.测定玻璃三棱镜的顶角当三棱镜主载面与仪器转轴垂直时,由光路图可知,当入射光沿垂直Ab,Ac方向入射时,其夹角φ=180°?A.故顶角A=180°?φ.为消除偏心差提高精度,我们读两次数,则有: 实验日期_________________________系别___________班号____________姓名______________同组姓名__________教师评定______________bc1φ=θ2?θ1)+(θ?2-θ?1)] (1)22.用掠入射法测定玻璃的折射率用单色光(钠黄光)照射顶角为A的三棱镜,入射角为i,经两次折射后以Φ角射出.则根据下页图,由折射定律我们有:n0sini=nsinrnsinr=n0sinφ其中no为空气折射率,可近似为1;n为玻璃折射率.由r 和r’的几何关系得到:r+r=A实验日期_________________________掠入射时i?90°,sini?1,因此我们有折射率的公式:系别___________班号____________姓名______________同组姓名__________教师评定______________n=cosA+sinφ1+()2.............................................. (2)sinA3.用三棱镜的最小偏向角法测定玻璃的折射率如图所示,光线经三棱镜折射产生偏向角,当光路关于棱镜中截面对称时,δ最小,为δm,.设顶角A,空气折射率为n0=1.则:A+δmsin2n=................................................. . (3)Asin2【实验内容】1.调光路a)调节望远镜聚焦于无穷远.旋转望远镜目镜可使分划瓣上“=|”刻线清晰.调节镜筒可使平面镜反射回来的“+”在分划板上成像清晰.此时望远镜聚焦于无穷远.b)调节望远镜光轴垂直于仪器转轴.调节载物台调平螺钉及望远镜仰角调节螺钉,最终使平面镜转动180°前后反射回来的“+”都与“=|”刻线上面的那个“+”重合.调节时可先使平面镜与三个螺钉中的两个的连线共面,调节第三个螺钉,完成后将平面镜转90°再次调节,此时不应再动望远镜的仰角螺丝.实验日期_________________________系别___________班号____________姓名______________同组姓名__________教师评定______________c)调节平行光管产生平行光.粗调平行光管使其与望远镜共轴,对准光源后再细调,使狭缝的像清晰并与“=|”刻线中的竖线平行.d)调节平行光管仰角螺丝使狭缝的像在目镜中关于中线对称.则平行光管光轴与转轴垂直.2.测三棱镜顶角将三棱镜置于载物台上,使其一侧面与望远镜光轴垂直.调节载物台平面使棱镜面反射回来的“+”与“=|”刻线上的上面那个“+”重合.再转动载物台至另一镜面同样调节.反复调节使“+”始终落与“=|”刻线的上面那个“+”.读出两次望远镜垂直于镜面时的刻度.3.掠入射法测玻璃折射率目测使光源光线与棱镜一面平行.在光源前加毛玻璃得到单色扩展光源.旋转望远镜观察折射光,当刻线与折射光明暗分界线重合时记录刻度值.再使望远镜垂直棱镜寻找法线刻度值.4.测最小偏向角将平行光管对准光源,望远镜与平行光管位置关于棱镜对称.从目镜观察折射光,旋转棱镜对观察折射光在目镜中的移动,当其向一边移动达到极值时固定棱镜,再旋转望远镜使期中“=|”刻线中线对准折射光.记录此时刻度值.保持平行光管不动,旋转望远镜直接观察平行光,记录刻度值.【实验数据】1.三棱镜顶角A.三棱镜顶角A测量数据次12θ1128°43′67°41′θ"1308°38′247°39′θ268°43′7°40′θ"1248°40′187°40′Aorφ59°59′60°00′实验日期_________________________3123°54′303°55′3°56′183°53′系别___________班号____________姓名______________同组姓名__________教师评定______________120°00′其中φ的值由公式(1)得到.由于刻度盘有时绕过的方向不同,有时测得的是A有时是φ,由A=180°?φ计算得:A=60°00′2.掠入射法测得的折射率n.掠入射法测得的折射率n数据次1θ176°34′θ"1256°33′θ2117°58′θ"1297°57′φ41°24′代入公式(2),计算得玻璃折射率:nA=1.67283.最小偏向角法测得的折射率n.三棱镜的最小偏向角法测定玻璃的折射率n数据次1 θ1315°51′θ"1135°49′θ28°35′θ"2188°31′φ52°43′代入公式(3),计算得玻璃折射率:nA=1.6986【分析与讨论】虽然实验课本里一再强调光路的平行对实验的影响多么多么重要,但是在真的动手做起来的时候,却发现没有多。