大物实验报告——分光计的调整与使用

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。

南昌大学物理实验报告范文分光计调节与使用_分光计实验总结范文分光计的调整及光栅常数的测量一实验目的1了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法。

2观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射基本规律。

3学会测定光栅的光栅常数.二实验仪器分光计、光栅、低压汞灯电源、平面镜等三实验原理衍射光栅、光栅常数图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。

d=a+b为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。

它是光栅基本参数之一。

图40-1图40-2光栅衍射原理图图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。

d=a+b为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。

它是光栅基本参数之一。

2．光栅方程、光栅光谱由图40-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为：式中光栅狭缝与刻痕宽度之和d=a+b为光栅常数，若在光栅片上每厘米刻有n条刻痕，则光栅常数cm。

为衍射角。

当衍射角满足光栅方程：(k=0，±1，±2…)（40-1）时，光会加强。

式中为单色光波长，k是明条纹级数。

图40-3如果光源中包含几种不同波长的复色光，除零级以外，同一级谱线将有不同的衍射角因此，在透镜焦平面上将出现按波长次序排列的谱线，称为光栅光谱。

相同k值谱线组成的光谱为同一级光谱，于是就有一级光谱、二级光谱……之分。

图40-3为低压汞灯的衍射光谱示意图，它每一级光谱中有4条特征谱线：紫色1=435．8nm，绿色2=546．1nm，黄色两条3=577．0nm和4=579．1nm。

图40-3四实验步骤1调节分光计调整望远镜：ａ目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。

ｂ调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。

ｃ调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。

（2）调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。

【最新整理，下载后即可编辑】分光计的调整与使用【实验目的】（1）了解分光计的结构以及双游标读数消除误差的原理。

（2）掌握分光计的调整要求、使用方法与技巧。

（3）学会测量三棱镜的顶角。

（4）推导分光束法，自准直法测量三棱镜顶角的公式。

【实验原理】1. 分光束法测三棱镜的顶角如图3.11.10所示，此时光束同时照在棱镜的两个侧面上，分别测出光线左向反射线角位置L 及右向反射线角位置R ，则由图3.11.10可证L R 1||2αϕϕ=-（3.11.1）（a ）（b ）图3.11.10为了消除分光计刻度盘的偏心误差（见“附 消除偏心差的原理”），测量每个角度时，在刻度盘的两个角游标Ⅰ，Ⅱ上都要读数，然后取平均值，于是[]LI RI LII RII 1||||4αϕϕϕϕ=-+- （3.11.2）2. 自准直法测三棱镜的顶角如图3.11.11所示，LI RI LII RII 180||||1802A ϕϕϕϕϕ=︒--+-=︒-（3.11.3）3. 最小偏向角的测定及折射率计算图 4.11.12 所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。

光线通过棱镜时，将连续发生两次折射，出射光线和入射光线之间的交角 称为偏向角。

i 1为入射角，1i '为出射角， 为棱镜的顶角。

当i 1改变时， 随之改变。

可以证明，当i 1＝1i '时，偏向角 有最小值min ，此时入射角i 1＝(min + )/2，折射角i 2＝/2，由折射定律n sin i 2＝sin i 1，可得三棱镜的折射率为min sin 2sin2n θαα+=（3.11.4）因此，对于具有棱柱形的透明物体，只要测出最小偏向角min 及入射面出射面之间的夹角 ，就可由式（4.11.4）计算出棱镜对该种光的折射率。

应当注意，通常所说的某物质折射率n ，是对钠黄光（波长 为5 893 Å）而言。

图 3.11.11图3.11.12用分光计可以精确地测得棱镜的min和，从而求得该棱镜的折射率。

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。

大学物理实验报告分光计调节
一. 实验题目:分光计的调节和使用
二. 实验目的:分光计是精确测量光线偏转角的仪器，是光学实验中的基本仪器之一。

它的调整技术是光学实验中的基本技术之一。

本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧，并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。

三.实验原理:详见预习报告
三. 实验仪器:分光计，三棱镜，平面反射镜，水银灯
四. 误差分析: 实验人员的心理因素。

五. 思考题: 已调好望远镜光州垂直主轴,若将平面镜取下后，又放到载物台上，发现两镜面又不垂直望远镜光轴了，这是为什么?是否说明望远镜光轴没有调好?
答:这不是由于望远镜没有调节好造成的。

这时，望远镜已经调整到实验要求状态，即与主光轴垂直，但是此时载物台与主轴并不垂直，而只是在一个方向上恰好使平面镜两次反射的绿十字像落在分划板上的上十字线上。

放上三棱镜后，应再调节相应螺丝，使载物台与仪器主轴垂直。

竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验分光计实验报告篇一：分光计的调节与使用实验报告分光计的调节与使用实验报告姓名：学号：专业班级：实验时间：一、试验目的1、了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；2、测量三棱镜玻璃的折射率。

二、实验仪器分光计，三棱镜，准直镜。

三、实验原理1.测折射率原理：当i1＝i2时，δ为最小,此时??i1A2?min2??i1??i1?i1A21(?min?A)2设棱镜材料折射率为n，则A??nsinsini1?nsini12i1?n?故sini1?Asin2sin?min?AAsin2由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角?min。

四、实验步骤1.调节分光计1）调整望远镜：a目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。

b调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。

c调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。

调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。

2）使载物台轴线垂直望远镜光轴。

a调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。

b接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面Ac和Ab返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。

注意）：1、望远镜对平行光聚焦。

2、望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。

3、调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。

4、狭缝宽度1mm左右为宜。

2.测量最小偏向角（1）平行光管狭缝对准前方水银灯。

（2）把载物台及望远镜转至（1）处，找出水银灯光谱。

（3）转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜跟踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。

谱线对准分划板。

?，有（4）记下读数?1和?2转至（2），记下读数?1?和?2 ?min?1?1??1??2??2??2五、实验数据处理原始数据如下：数据处理：α=60?±102ns?2?u仪??mi?s??(?i??i)n?11ou仪=3?按不确定度传递原则1?min1?mincos()sin?sin()cos?nu??u??unn?n2??sin1?min cos()?n?uu?un?sin?n?sin(?min)sin22?1.676;un?(un)??(un)??0.005;un?100?0.3;(un)r?n得：n?n?un?1.676?0.005六、思考题1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态？如何调整？（1）点亮照明小灯，调节目镜与分划板间的距离，看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口（目镜对分划板调焦）。