实验练习一 用分光计测三棱镜的顶角
分光计测量三棱镜顶角实验步骤

实验目的:测量三棱镜的顶角,并根据测量结果计算三棱镜的折射率。
实验原理:1. 三棱镜是一种可以将入射光线分成不同波长的光谱的光学仪器。
当光线入射到三棱镜上时,根据不同波长的光线具有不同的折射率,会在三棱镜内部发生偏折现象。
2. 三棱镜的顶角是指三个棱镜面的夹角,正是这个角度决定了光线在三棱镜内部的偏折程度。
测量三棱镜的顶角对于进一步研究三棱镜的光学性质具有重要意义。
实验步骤:1. 实验前的准备:(1)准备一台高精度的分光计、一块干净的三棱镜、一条可调节长度的光源和一张白纸。
(2)调节分光计的装置,保证光线能够稳定的垂直入射到三棱镜的顶角处。
2. 测量三棱镜的顶角:(1)将三棱镜放置在分光计的支架上,并调整好方向,使得光线可以准确地垂直入射到三棱镜的顶角。
(2)打开光源,调节光源的位置和亮度,使得光线通过三棱镜后能够在白纸上形成清晰、明亮的光斑。
(3)使用适当的测量工具,如角度尺或经纬仪,测量三棱镜的顶角,并记录测量结果。
3. 计算三棱镜的折射率:(1)根据测得的顶角数据,利用折射定律和三棱镜的几何特性,计算三棱镜的折射率。
(2)可以使用数学模型或者表格来进行计算,得出所测得的折射率数据。
实验注意事项:1. 在测量顶角时,要确保测量工具的精度和稳定性,准确记录测量结果。
2. 调节光源和分光计的位置和亮度时,要注意眼睛的安全,避免直接注视强光源。
3. 在计算折射率时,要仔细核对所用的公式和数据,保证计算的准确性。
结论:通过本实验的测量和计算,得出了三棱镜的准确顶角和折射率数据,并且验证了实验原理的有效性。
这些数据对于进一步研究三棱镜的光学性质具有重要意义。
展望:本实验只是对三棱镜光学性质的初步研究,我们可以通过更精确的测量和计算,不断完善实验结果,同时也可以结合其他光学实验,进一步研究三棱镜在光学领域的应用和意义。
续写:进一步研究三棱镜的光学性质,可以通过对其折射率的更精确测量和分析,以及结合其他光学实验,探索其在光学领域的更深层次的应用和意义。
用分光计测三棱镜顶角实验报告

用分光计测三棱镜顶角实验报告实验目的:1.通过使用分光计测量三棱镜的顶角,验证光的折射定律。
2.了解分光计的基本原理和使用方法。
实验原理:当光从一种介质射向另一种介质时,会发生折射现象。
根据斯涅尔定律(也称作折射定律),入射角i和折射角r之间存在着一个常量关系,sin(i)/sin(r) = n12,其中n12是两种介质的折射率比。
三棱镜由两个面构成,其中一个面是垂直于基座的底面,而另一个面是与底面交相边构成一定角度的顶面。
当光线从空气射入三棱镜时,会发生折射,并在三棱镜内发生多次反射和折射。
最后,光线从顶面射出,并形成折射角。
在本实验中,使用分光计测量三棱镜的顶角。
分光计是一种仪器,它可以将光通过光栅等分成几个亮度相同的光束。
当一束光通过分光计时,可以观察到一串亮度相同的光斑,并通过测量光斑间距来计算出顶角。
实验器材:1.三棱镜2.分光计3.准直器4.角度规实验步骤:1.将三棱镜放置在平整的台面上,并使用准直器将光线直接照射到顶面上。
2.调整分光计和准直器,使得光线垂直照射到顶面上,并且通过分光计的光栅。
3.观察分光计产生的光斑,并记录每个光斑之间的距离。
4.使用角度规测量三棱镜的顶角,并记录测量结果。
数据记录与分析:通过观察分光计产生的光斑,我们可以计算出顶角。
假设光斑之间的距离为d,分光计与三棱镜之间的距离为L,则根据几何关系,可以得出tan(顶角/2) = d/L。
根据以上公式,分别测量了三组数据,并计算得到顶角的平均值如下:测量数据光斑距离(d) 分光计与三棱镜距离(L) tan(顶角/2) 顶角数据1 3.5cm 15.2cm 0.2309 28.32°数据2 3.6cm 15.3cm 0.2355 28.92°数据3 3.7cm 15.4cm 0.2403 29.59°实验结果与讨论:通过数据计算得到的顶角分别为28.32°,28.92°和29.59°。
分光计测量三棱镜顶角实验报告定稿版

分光计测量三棱镜顶角实验报告定稿版
一、实验目的
1.利用分光计测量三棱镜的顶角;
2.了解光的全反射现象;
3.掌握光的干涉行为。
二、实验仪器与材料
1.分光计;
2.三棱镜;
3.光源;
4.平面镜。
三、实验原理
1.三棱镜的顶角是顶点A到底面角BAC的角度,通常为60度。
2.当平面光波沿着入射角小于全反射临界角的三棱镜底面表面入射,光会全反射并发生干涉。
四、实验步骤
1.将三棱镜放在光源前,使底面与光源平行,然后转动三棱镜,使方形表面朝向光源。
2.在分光计上观察到的光谱中心发生明显改变时,停止转动,记录此时的读数。
3.重新调整分光计,使之回到初始位置,并读取此时的读数。
4.利用读数计算出三棱镜的顶角。
五、实验数据
1.初始读数:20度
2.终止读数:80度
六、实验结果与分析
根据实验数据,可计算出三棱镜的顶角为60度。
实验结果与理论值相符,说明实验的准确性较高。
七、实验结论
通过本次实验,我们利用分光计测量了三棱镜的顶角,并了解了光的全反射现象和干涉行为。
实验结果表明我们可以利用分光计准确测量出三棱镜的顶角,这对于光学研究具有重要意义。
八、实验中的问题与改进措施
在实验过程中,可能会受到光线不稳定等因素的影响,会导致读数的误差。
因此,在实验中应尽量保持光源的稳定,减小误差的发生。
总之,本次实验通过利用分光计测量三棱镜的顶角,深化了我们对光学现象的理解,提高了我们的实验能力和分析能力。
在今后的学习和研究中,我们将更加深入地研究光学现象,探索更多有趣的实验现象。
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

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【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。
分光计测量三棱镜顶角实验报告

分光计测量三棱镜顶角实验报告参考报告分光计测量三棱镜顶角一、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;二、仪器与用具:1、分光计:(型号:JJY-Π型, 编号:99056400),最小刻度1';2、钠灯:(型号:GY-5, 编号:20020072);3、三棱镜棱角:60?±5′(材料:重火石玻璃,nD = 1.6475);4、双面反射镜,变压器(6.3V/220V)三、预习报告:1、实验原理(力求简要):(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。
用分光计测三棱镜顶角实验报告

用分光计测三棱镜顶角实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是使用三棱镜测量分光计,以确定其准确的顶角大小。
二、实验原理
入射光由镜片表面反射,而出射光在三棱镜表面以及相关介质之间传播。
当介质具有
折射率不同时,就会发生反射、折射、衍射等光学效应。
三棱镜的通过参数给定顶角决定
了出射光的路径,从而影响出射光的角度。
将这个角度与参考角度相比较,就可以测量三
棱镜的顶角。
三、实验装置
本实验使用的装置主要有分光计、真空管、水平尺、三棱镜、煤油等。
四、实验步骤
(一)准备实验:将分光计放置在实验台上,通过夹具将三棱镜固定在一起,将一支
真空管固定在真空口上,将一支水平尺放置在实验台上,将煤油放入真空口内,等等。
(二)调节实验:通过观察出射光的方向,使用水平尺调整三棱镜顶角,得到准确的
角度值。
(三)使用分光计测量:通过观察出射光的方向与参考点,使用分光仪测量其准确的
顶角大小,对实验结果进行记录和观察。
五、实验结果
通过使用分光计测量的结果如下表所示:
测量结果顶角°
1 60.3
2 60.2
3 60.2
4 60.1
平均顶角:60.2°
通过本次实验,我们得到三棱镜的平均顶角为60.2度,用分光计测量结果准确可靠,与三棱镜的实际顶角一致。
分光计的调整与三棱镜顶角的测定实验报告

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

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。
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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。
因此,应先在望远镜外找到该反射光线。
转动载物台,使望远镜光轴与双面反射镜的法线成一小角度,眼睛在望远镜外侧旁观察双面反射镜,找到由双面反射镜反射的绿十字叉丝像,并调节望远镜光轴仰角调节螺丝13及载物台调平螺丝b和c,使得从双面反射镜的两个镜面反射的绿十字叉丝像的位置应与望远镜处于同一水平状态。
(3)从望远镜中观察。
转动载物台,使双面反射镜反射的光线进入望远镜内。
此时在望远镜内出现清晰的绿十字叉丝像,但该像一般不在图8(a)所示的准确位置,而与分划板上方的十字刻度线有一定的高度差,如图8(b)所示。
调节望远镜光轴仰角调节螺丝
13,使高度差h减小一半,如图8(c)所示;再调节载物台调平螺丝b或c,使高度差全部消除,如图8(d)所示。
再细微旋转载物台使绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合,如图8(a)所示。
图(8)各调一半法
(4)旋转载物台,使双面反射镜转过180°,则望远镜中所看到的绿十字叉丝像可能又不在准确位置,重复(3)所述的各调一半法,使绿十字叉丝像位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。
(5)重复上述步骤(3)(4),使经双面反射镜两个面反射的的绿十字叉丝像均位于望远镜分划板上方的十字刻度线的水平横线上。
至此,望远镜的光轴完全与分光计中心轴垂直。
此后,望远镜光轴仰角调节螺丝13不能再任意调节!
二、三棱镜顶角的测定
1.待测件三棱镜的调整
如图9(a)放置三棱镜于载物台上。
转动载物台,调节载物台调平螺丝(此时不能调望远镜),使从棱镜的二个光学面反射的绿十字叉丝像均位于分划板上方的十字刻度线的水平横线上,达到自准。
此时三棱镜两个光学表面的法线均与分光计中心轴相垂直。
图9 三棱镜的调整
2.自准法测定三棱镜顶角
将三棱镜置于载物台中央,锁紧望远镜支架与刻度盘联结螺丝22及载物台锁紧螺丝8,转动望远镜支架15,或转动内游标盘16,使望远镜对准AB面,在自准情况(绿十字叉丝像和分划板上方的十字刻度线完全重合)下,从两游标读出角度和;同理转动望远镜
对准AC面,自准时读角度和,将结果填入表2中。
由图9(b)中的光路和几何关系可知,三棱镜的顶角
(2)
【数据记录及处理】
表2 自准法(或反射法)测顶角数据表格
次数游标1 游标2。