当前位置：文档之家 › 实验报告分光计

实验报告分光计

  • 格式：doc
  • 大小：73.50 KB
  • 文档页数：5

-

-

- 总结 【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;

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:

φ = 12[(θ'2 − θ'1) + (θʺ2 - θʺ1)].................... .(1)

2.用掠入射法测定玻璃的折射率 A

φ

C B -

-

- 总结 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:

n0 sin i = n sin r

n sin r' = n0 sin φ

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

掠入射时i  90°, sin i  1 , 因此我们有折射率的公式:

n = 1 + (cos A + sin φsin A)2 ..................................... .(2)

3.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

φ

C B r r’

i

δ A -

-

- 总结 n = sin A + δm2sin A2 ................................................... .(3)

【实验容】

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.

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. -

-

- 总结 【实验数据】

1.三棱镜顶角A.

三棱镜顶角A测量数据

次 θ'1 θ"1 θ'2 θ"1 A or φ

1 128°43′ 308°38′ 68°43′ 248°40′ 59°59′

2 67°41′ 247°39′ 7°40′ 187°40′ 60°00′

3 123°54′ 303°55′ 3°56′ 183°53′ 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 θ'1 θ"1 θ'2 θ"1 φ

1 76°34′ 256°33′ 117°58′ 297°57′ 41°24′

代入公式(2),计算得玻璃折射率:

nA = 1.6728

3.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 θ'1 θ"1 θ'2 θ"2 φ

1 315°51′ 135°49′ 8°35′ 188°31′ 52°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, 却发现没有多少人真的那么认真的对待这个问题. 每个分项目都要重新调节一次 -

-

- 总结 光路的平行, 可见实际上是没有一次为真正平行的, 而只是某个侧面上接近平行而已. 另外第三号实验仪器的位置不太好, 在寻找明暗分界线的时候是在是一种折磨, 最后竟然还要走到桌子缝里才能看到.

合集下载

分光计实验报告

分光计实验报告

分光计实验报告

实验目的：

通过使用分光计测量不同物质的光谱，了解光的吸收和发射现象，掌握分光计的基本使用方法。

实验仪器：

分光计、光源、样品溶液、试管、计时器、电脑（用于数据处理）。

实验原理：

分光计是一种用于测量物质吸收和发射光谱的仪器。它可以将可见光按照不同波长分解成不同颜色的光线，并通过光电二极管转换成电信号。根据物质对不同波长光线的吸收能力不同，可以得到物质的光谱特性。

实验步骤：

1. 打开分光计电源，等待其正常启动。

2. 将光源对准分光计入口，并通过调节光源的亮度和焦距使光线尽可能聚焦到样品上。

3. 将待测样品溶液放入试管中，并将试管插入样品架上。

4. 调节分光计的光栅，通过观察观察屏幕上的光谱图像确定光谱的起始波长和结束波长。

5. 在光谱图像上选择感兴趣的波长范围，并记录该范围内的吸光度值。

6. 重复步骤5，改变样品的浓度或者溶液的pH值等条件，测量不同条件下的光谱。

7. 关闭分光计电源，清理实验台，并整理实验数据。

实验结果：

根据实验数据，绘制出光谱图，并观察吸光度与波长（或浓度、pH值）的关系。

实验结论：

根据实验结果分析，得出物质在特定波长的光线下会发生吸收或发射的结论。通过光谱的测量，可以确定样品的组成和浓度，也可以用于研究物质的分子结构和化学反应等。

实验注意事项：

1. 使用分光计时要小心操作，避免损坏仪器。

2. 选择合适的波长范围和光谱分辨率，以获取准确的实验数据。

3. 注意样品的制备和处理，确保溶液的透明度和均匀性。

4. 实验结束后及时清理实验台和返回实验原料。

关于分光计的实验报告

关于分光计的实验报告

关于分光计的实验报告

分光计是一种用于测量物质吸收光谱的仪器。它通过将光线分为不同波长，然后测量物质对各个波长光线的吸收程度，从而得到物质的吸收光谱图。在本次实验中，我们将使用分光计来研究某种物质的吸收特性。

实验前，我们首先需要了解分光计的原理和结构。分光计由光源、准直器、光栅、样品室、检测器等部分组成。光源发出的光经过准直器变为平行光，然后经过光栅的光栅片，光栅会将光线分散成不同波长的光，形成光谱。样品室中的物质会吸收特定波长的光，然后通过检测器测量吸收光的强度，最终得到吸收光谱图。

在实验中，我们选择了一种未知物质进行研究。首先，我们需要校准分光计。校准分光计的目的是确定光栅的刻线数和光栅的角度。通过调整光栅的角度，使得某一特定波长的光线在检测器上形成峰值，然后根据光栅的刻线数计算出该波长的光线的波长值。

校准完成后，我们将样品室中的未知物质放入分光计中，进行测量。我们首先选择一个波长范围，然后以一定的步长扫描整个波长范围。在每个波长上测量吸收光的强度，并记录下来。通过这样的步骤，我们可以得到未知物质的吸收光谱图。

通过分析吸收光谱图，我们可以得到一些有关未知物质的信息。首先，吸收峰的位置可以告诉我们物质对不同波长的光的吸收情况。如果在某个波长附近有一个明显的吸收峰，那么可以推断该波长的光被物质吸收得较强。其次，吸收峰的形状可以告诉我们物质的吸收特性。如果吸收峰呈现高而尖的形状，说明物质对该波长的光吸收得较强且很集中。而如果吸收峰较宽且平坦，说明物质对该波长的光吸收得较弱且较分散。

通过对吸收光谱图的分析，我们可以进一步研究未知物质的性质。例如，我们可以通过比较不同物质的吸收光谱图，判断未知物质是否与某种已知物质相似。如果两个物质的吸收光谱图非常相似，那么可以推断它们可能具有相似的化学结构或者相似的化学性质。此外，我们还可以通过测量不同浓度下的吸收光谱图，研究物质的浓度与吸收强度的关系。这对于分析物质的浓度、纯度等方面具有重要意义。

大学物理实验报告 分光计

大学物理实验报告 分光计

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。

大学物理实验分光计实验报告

大学物理实验分光计实验报告

1 分光计法测光栅常数

3.7 分光计的调节及光栅常数的测定

分光计又称光学测角仪，是一种分光测角光学实验仪器。它常用来测量折射率、色散率、光波波长、光栅常数和观测光谱等。分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，学好分光计的调整和使用，可为今后使用其他精密光学仪器打下良好基础。

3.7.1 分光计的调节

【实验目的】

了解分光计的结构和基本原理，学习调整和使用方法。

【分光计的结构和原理】

分光计主要由五个部分构成：底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。不同型号分光计的光学原理基本相同。JJY型分光计如图3-7-1所示。

图3-7-1 JJY型分光计

1 2

3 5

7 6 4

8

9

16 10

12

18(back)

17

11

15 14 13 19 20 21 22

23 2 1．狭缝装置 2．狭缝装置锁紧螺钉 3．平行光管 4．元件夹 5．望远镜 6．目镜锁紧螺钉 7．阿贝式自准直目镜 8．狭缝宽度调节旋钮 9．平行光管光轴高低调节螺钉 10．平行光管光轴水平调节螺钉

11．游标盘止动螺钉 12．游标盘微调螺钉 13．载物台调平螺钉（3只） 14．度盘 15．游标盘 16．度盘止动螺钉 17．底座 18．望远镜止动螺钉 19．载物台止动螺钉 20．望远镜微调螺钉 21．望远镜光轴水平调节螺钉 22．望远镜光轴高低调节螺钉 23．目镜视度调节手轮

1．底座

分光计底座（17）中心固定有一中心轴，望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上，可绕中心轴旋转。

2．平行光管

平行光管安装在固定立柱上，它的作用是产生平行光。平行光管由狭缝和透镜组成，如图3-7-2。狭缝宽度可调（范围0.02~2mm），透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。当狭缝位于透镜焦平面上时，由狭缝经过透镜出射的光为平行光。