光学测角仪
用光学测角仪测不同色光的折射率.
用光学测角仪测不同色光的折射率一、实验原理玻璃的折射率可以用很多方法和仪器测定，方法和仪器的选择取决于对测量结果精度的要求。
在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率，可以达到较高的精度。
但此法需把待测材料磨成一个三棱镜。
如果是测液体的折射率，可用平面平行玻璃板做一个中空的三棱镜，充入待测的液体，然后用类似的方法进行测量。
一束平行的单色光，入射到三棱镜的AB面，经折射后由另一面AC射出，如图所示。
入射光和AB面法线的夹角i称为入射角，出射光和AC面法线的夹角i′称为出射角，入射光和出射光的夹角称为偏向角。
理论证明，当入射角i等于出射角i′时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δ。
由图16-5可知：其中r和意义见图。
当时，由折射定律得用δ代替△得 （1）又因 ， 其中G和A的意义见图。
所以 （2）由（1）式和（2）式得：，由折射定律得：（3）由（3）式可知，只要测出三棱镜顶角A和最小偏向角，就可以计算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。
顶角A和最小偏向角由分光计测定。
二、实验步骤1．调整分光计精密光学测量都是使用平行光，分光计也是按此设计的。
分光计的调整任务为：（1）望远镜能够接收平行光（或调焦到无穷远处）。
（2）平行光管能够发射平行光。
（3）望远镜的主光轴垂直于分光计的中心轴（分光计的主轴）。
（4）平行光管主光轴与望远镜主光轴同轴等高。
为此，必须按下列步骤进行调整。
①熟悉分光计结构：对照分光计的结构图和实物，熟悉分光计各部分的具体结构及其调整和使用方法。
②粗调（目测判断）：为了便于调节望远镜光轴和平行光管光轴与分光计中心轴严格垂直，可先用目视法进行粗调，使望远镜、平行光管和载物台面大致垂直于中心轴。
具体方法为：凭眼睛观察，调节望远镜倾斜度调节螺丝与平行光管倾斜度调节螺丝。
使望远镜与平行光管的主光轴大致同轴，再调节载物台三个水平调节螺丝，使载物台的法线方向大致与望远镜和平行光管的光轴垂直。
光学测角仪的调整及使用实验报告
光学测角仪的调整及使用实验报告
1. 任务背景
2. 仪器简介
• 2.1 光学测角仪的原理
• 2.2 光学测角仪的组成部分
• 2.3 光学测角仪的工作原理
3. 实验目的
4. 实验步骤
4.1 调整光学测角仪
4.1.1 仪器的放置
4.1.2 调整目镜和测微器
4.1.3 调整测角杆
4.2 使用光学测角仪测量角度
4.2.1 准备工作
• 4.2.1.1 准备所需要的样品
• 4.2.1.2 确保仪器处于稳定状态
4.2.2 设置仪器
• 4.2.2.1 将目镜对准基准线
• 4.2.2.2 调整测微器至零刻度
4.2.3 进行测量
• 4.2.3.1 将样品放置在光学测角仪上• 4.2.3.2 用目镜对准样品的边缘
• 4.2.3.3 通过测微器读取角度值
4.3 数据处理
4.3.1 计算平均值
• 4.3.1.1 求取多次测量结果的平均值• 4.3.1.2 计算平均值的标准差
4.3.2 比较实验结果
• 4.3.2.1 将实验结果与理论值对比
• 4.3.2.2 讨论实验结果的可靠性和精确度
5. 实验结果与分析
6. 结论
参考文献
•参考文献 1
•参考文献 2
致谢。
测角仪工作原理
测角仪工作原理
测角仪是一种用来测量角度大小的仪器，它基于光学原理工作。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 光源发射：测角仪内部嵌有一种高亮度的光源，比如LED
灯或者激光器。
该光源会发射大量的光束。
2. 光束分割：光束会经过一系列的光学元件，如分束镜或棱镜，将光束分割成两束。
这两束光束会被引导到测角仪的两个光束投射系统中。
3. 投射光束：在光束投射系统中，分割出的两束光束会被投射到待测的角度上。
4. 反射光束：当光束照射到待测角度上时，它们会被反射或折射。
根据光学原理，入射角等于反射角或折射角。
5. 检测光束：反射或折射后的光束会进入光束检测系统。
该系统包含光电传感器，可以测量光束的位置和角度。
6. 角度计算：通过测量光束的位置和角度，测角仪可以计算出待测角度的大小。
通常，测角仪会将测得的角度显示在仪器的屏幕上。
需要注意的是，测角仪的准确性和精度取决于光束的分割和测量系统的精密度，以及待测角度表面的光学特性。
一些高级的
测角仪还可以进行自动校准和误差修正，以提高测量结果的准确性。
分光计光学测角仪
请爱护光学仪器！
把先目测、后细调；
分光计的调节难点解读
双面镜旋转180°前后两次十字像高度不变，说明载物台沿 B3,B1方向垂直于中心轴，此时停止调节B3,B1 ，调节望远 镜光轴水平调节螺丝，使十字像 停在镜如图放置，调节B2,（此时不要再调节望远镜和B1,B3）此 时载物台沿垂直B1,B3的方向也与中心轴垂直。
分光计的调节难点解读
光学测角仪在测量前，必须经过仔细调整．
目的：保证入射光与刻度盘、载物平台相平行，使刻度盘上 的读数能正确反映出光线的偏转角 要求：
望远镜调焦无穷远，能接受平行光；
望远镜和平行光管共轴，并均与光学测角仪中心轴相垂直；
平行光管出射平行光； 载物台与光学测角仪中心轴相垂直．
分光计的调节难点解读
分 光 计 部 件 详 解
分光计四大部件详解
平行光管、自准直望远 镜、载物小平台和读数 装置．
分光计的下部是一 个三脚底座，中心 有一个竖轴，称为 分光计的中心轴．
平行光管
如右上图
自准直望远镜
如右下图
分光计四大部件详解
载物台
为准确调节，三个支撑点要对准 载物台的三条线。
读数装置
两个游标对称放置，是为了消除刻度盘中心与分光计中心轴 线之间的偏心差，测量时，要同时记下两游标所示的读数．
分光计调节及 棱镜玻璃折射率的测定
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物理实验教学中心 过对某些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、 光波波长、色散率等许多物理量。因而精确测量这些 角度，在光学实验中显得十分重要。
分光计(光学测角仪)简介
分光计是一种常 见的光学仪器， 实际上就是一种 精密的测角仪。 在几何光学实验 中，主要用来测 定棱镜角、光束 的偏向角等等。 而在物理光学实 验中，加上分光 元件（棱镜、光 栅）即可作为分 光仪器，用来观 察光谱，测量光 谱线的波长等等。
光学测角仪的调整与使用
光学测角仪的调整与使用一、光学测角仪的调整1.准备工作：将光学测角仪放置在水平的台面上，确保仪器稳定。
关闭仪器上的开关，放置调节器在仪器的中央。
打开仪器的螺丝，将测角仪密封盖抬起。
2.垂直调整：通过调节调节器左下角的纵向调节螺丝，使目镜能够与水平线成垂直状。
具体调整时，先将目镜对准棱镜的一侧，通过观察目镜中的视线是否与水平线平行，并调整螺丝直到完全垂直。
3.检查水平调整：通过调节调节器右侧的水平调节螺丝，使测量轴线与水平线平行。
具体调整时，通过观察目镜中的视线是否与水平线平行，并调整螺丝直到完全平行。
4.检查旋转调整：通过调整旋转螺丝，使测量轴线能够与目标物体的轴线对齐。
具体调整时，通过观察目镜中视线的位置，并旋转螺丝直到对齐。
二、光学测角仪的使用1.定点测量：确定需要测量的目标物体，并将其放置在需要测量的位置。
保持仪器的稳定，通过调整仪器上的刻度盘定位到初始位置。
2.观察目标：通过目镜观察测量物体，并仔细观察目标物体上的细节和特征。
3.测量角度：通过调整光学测角仪的刻度盘，使测角仪的测量轴对准目标物体的轴线。
通过目镜观察目标物体中的视线位置，并记录测量仪器上的刻度值。
这个刻度值就是目标物体的角度值。
三、注意事项1.在使用光学测角仪之前，要进行校准工作，以确保测量的准确性和精度。
2.在使用过程中，要保持仪器的稳定，避免任何颤动和震动。
3.使用时，要仔细观察目标物体上的细节和特征，确保精确测量。
4.使用刻度盘时要小心调整，避免过度调整或错误的调整。
5.使用完毕后，要及时关闭仪器的开关，并进行必要的清洁和保养工作。
总结：光学测角仪的调整和使用是相对简单的过程，但需要细心和耐心。
通过正确调整和操作，可以获得准确和精确的测量结果。
在实际应用中，光学测角仪广泛应用于建筑、测绘、机械等领域，对精度要求较高的角度测量提供了重要的工具。
光学测试技术-第3章-光学测角技术1
率的测量，该测量方法标准不确定度一般可以达到10-5量级。
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§3.2 测角技术的应用
本方法实际上是通过测量角度来完成折射率的测量。偏折角的测量 误差包括下列因素： （1）度盘的刻线误差 ； （2）对准望远镜的对准误差 ； （3）读数显微镜的读数误差 。 偏折角的测量标准不确定度为：
d/2
调节望远镜俯仰调节螺钉向上 移动1/2d
望远镜主轴垂直于仪器转轴 -------用各 半调节法将绿十字像调至与上方叉丝重合， 反复调节，使两面的十字像均与上叉丝重 合。注意：此步以后望远镜水平调节螺丝 不可再动！
绿“十”反射像
上方叉丝
调节载物台
调节载物台水平 ----- 重新放置双面镜（与原位置 成90°）调节螺钉c使十字像与上方叉丝重合。
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§3.2 测角技术的应用
1、测量原理 精密测角仪上测量角度可以有两种不同的光路：方法一：只使用自
准直望远镜，用自准直望远镜分别对准构成棱镜角度的两个平面，测量
时工作台与度盘固定。当自准像与分划板本身刻线重合时，表示自准直
望远镜视轴与棱镜平面1法线重合。这时从度盘上可以得到一读数。转动
读数。
问题：使用前的调整？
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测角仪器使用前的调节
测量前应调节分光计满足三方面要求： ① 平行光管出射平行光，即提供无穷远目标 ② 望远镜调焦于无穷远 ③ 平行光管和望远镜的光轴共面，且应与载物台
旋转轴垂直
1、望远镜调焦到无穷远
①
目镜
调节要点
• 目测粗调: 望远镜与平行光管等高且其主轴 垂直于中心轴，载物台基本水平，各螺钉应 位于中间可调位置；
光学测角仪,实验报告（共8篇）
光学测角仪,实验报告(共8篇)实验报告-光学测角仪的调整与使用实验报告姓名：班级：学号：实验成绩：同组姓名：实验日期：08.03.03 18：00指导教师：批阅日期：光学测角仪的调整与使用【实验目的】1. 了解光学测角仪的主要构造，正确掌握调整光学测角仪的要求和方法；2. 测定三棱镜的顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象；3. 测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率【实验原理】1．三棱镜顶角的测量（1）自准法测量三棱镜的顶角自准法测三棱镜顶角图2是自准法测量三棱镜顶角的示意图．利用望远镜自身产生平行光，固定平台（或固定望远镜），转动望远镜光轴（或转动小平台），先使棱镜AB面反射的十字像落在分划板上“╪”准线上部的交点上（即望远镜光轴与三棱镜AB面垂直），记下刻度盘对称游标的方位角读数? 1、??2．然后再转动望远镜（或小平台）使AC面反射的十字像与“╪”准线的上交点重合（即望远镜光轴与AC面垂直），记下读数? 1′和??2′（注意? 1与? 1′为同一游标上读得的望远镜方位角，而??2与??2′则为另一游标上读得的方位角），两次读数相减即得顶角?的补角．180°－??，可以证明（2）反射法测量三棱镜的顶角（1）图3为反射法测量三棱镜顶角的示意图．将三棱镜放在载物台上，使平行光管射出的光束投射到棱镜的两个折射面上，从棱镜左面反射的光可将望远镜转至Ⅰ处观察，使用望远镜微调螺丝，使“╪”准线的中心垂直线对准反射狭缝像，从两个游标读出方位角读数?1和?2，再将望远镜转至Ⅱ处观测从棱镜左面反射的狭缝像，又可分别读得方位角读数?1′和?2′．由图3可知，三棱镜的顶角（2）反射法测三棱镜顶角2．由各单色光的最小偏向角求折射率：通过光的反射定律和折射定律可以求得折射率n（3）式中i1，i2，?min分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角，?则为三棱镜的顶角．【实验数据记录、实验结果计算】1. 用反射法测量三棱镜的顶角于是可得平均值：最后得2. 测量汞灯各单色光的最小偏向角以下分别是对绿光和蓝光的测量于是可得平均值：最后得=（1由公式得=1.65（1于是可得平均值：(以上3个值确实是实验得到的，保留到“分”位时，确实相同)最后得=）由公式得=1.67【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】 1. 用反射法测量三棱镜的顶角中，，。
实验八光学测角仪的调整与使用
光的反射定律和折射定律定量描述了光线在传播过程中发生偏折时角度间的相互关 系．同时，光在传播过程中的衍射、散射等物理现象也都与角度有关．一些光学量如折射 率、光波波长、衍射极大和极小位置等都可通过直接测量角度去确定．故在光学技术中， 精确测量光线偏折的角度，具有十分重要的意义．
（3）用自准法调整望远镜 （a）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）． （b）将双面镜放在载物台上（图 4），使双面镜的两反射面与望远镜大致垂直．轻缓 地转动载物台，从侧面观察，判断从双面镜正、反两面反射的亮十字光线能否进入望远镜 内． （c）从望远镜的目镜中观察到亮十字像，前后移动目镜对望远镜调焦，使亮十字像成 清晰像．再调准线与目镜间距离，使目镜中既能看清准线，又能看清亮十字像．注意准线 与亮十字像之间有无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除． 此时分划板平面、目镜焦平面、物镜焦平面重合在一起，望远镜已聚焦于无穷远（即 平行光经物镜聚焦于分划板平面上），能接受平行光了．
（d）双面镜镜面平行于光学测角仪中心轴： 望远镜光轴及双面镜法线均垂直于光学测角仪中心
轴时，前后两次十字像均与底板上叉丝“╪”重合
（图示位置）．
图 5 光学测角仪调整示意图
（4）调整望远镜光轴与光学测角仪中心轴相垂直 平行光管和望远镜的光轴各代表入射光和出射光的方向，为了测准角度，必须分别使
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它们的光轴与刻度盘平行．刻度盘在制造时已垂直于光学测角仪中心轴，因此当望远镜与 光学测角仪中心轴垂直时，就达到了与刻度盘平行的要求．
仔细阅读附录，对照光学测角仪的结构图和实物．熟
悉调整螺钉的位置及其作用．
（2）目测粗调
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测顶角
反射法测三棱镜顶角
测最小偏向角
测最小偏向角
动画演示
读数示例
望远镜游标读数示例
最后计算时角度都化为度°.
实验照片实录
实验照片实录
实验照片实录
友情提示
由于装置比较精密，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． 对于初学者来说，只要在调整、实验过程中，明确调整要求， 注意观察现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作， 一般也是能够掌握的． 光学测角仪的调整思想、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，有助于掌握操作更为复杂的 光学仪器．
分光计调节及 棱镜玻璃折射率的测定
华中农业大学应用物理系
物理实验教学中心 过对某些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、 光波波长、色散率等许多物理量。因而精确测量这些 角度，在光学实验中显得十分重要。
分光计(光学测角仪)简介
分光计是一种常 见的光学仪器， 实际上就是一种 精密的测角仪。 在几何光学实验 中，主要用来测 定棱镜角、光束 的偏向角等等。 而在物理光学实 验中，加上分光 元件（棱镜、光 栅）即可作为分 光仪器，用来观 察光谱，测量光 谱线的波长等等。
请爱护光学仪器！
分 光 计 部 件 详 解
分光计四大部件详解
平行光管、自准直望远 镜、载物小平台和读数 装置．
分光计的下部是一 个三脚底座，中心 有一个竖轴，称为 分光计的中心轴．
平行光管
如右上图
自准直望远镜
如右下图
分光计四大部件详解
载物台
为准确调Байду номын сангаас，三个支撑点要对准 载物台的三条线。
读数装置
两个游标对称放置，是为了消除刻度盘中心与分光计中心轴 线之间的偏心差，测量时，要同时记下两游标所示的读数．
分光计的调节难点解读
光学测角仪在测量前，必须经过仔细调整．
目的：保证入射光与刻度盘、载物平台相平行，使刻度盘上 的读数能正确反映出光线的偏转角 要求：
望远镜调焦无穷远，能接受平行光；
望远镜和平行光管共轴，并均与光学测角仪中心轴相垂直；
平行光管出射平行光； 载物台与光学测角仪中心轴相垂直．
分光计的调节难点解读
把先目测、后细调；
分光计的调节难点解读
双面镜旋转180°前后两次十字像高度不变，说明载物台沿 B3,B1方向垂直于中心轴，此时停止调节B3,B1 ，调节望远 镜光轴水平调节螺丝，使十字像 停在指定位置.
分光计的调节难点解读
双面镜如图放置，调节B2,（此时不要再调节望远镜和B1,B3）此 时载物台沿垂直B1,B3的方向也与中心轴垂直。