光学测角仪的调整与使用
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。
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
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。
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。
实验讲义：分光计的调节与使用（物理专业）
分光计的调节和使用分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪，精确度可达到1 ，光学中的许多基本量如波长，折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角，因而利用它可测量波长、折射率，此外还能精确的测量光学平面间的夹角。
许多光学仪器(棱镜光谱仪、仪栅光谱仪、分光光度计、单色仪等)的基本结构也是以它为基础的，所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。
使用分光计时必须经过一系列的精细的调整才能得到准确的结果，它的调整技术是光学实验中的基本技术之一，必须正确掌握。
分光计装置精密，结构复杂，调节难度也较大，对初学者来说有一定的困难，请同学们认真做好预习，注意了解其基本结构和测量光路，严格按调节要求和步骤耐心调节，就会掌握分光计的使用方法。
【实验目的】1.了解分光计的结构及各组成部分的作用，掌握调整分光计的要求和方法；2.掌握利用分光计测量三棱镜顶角的方法，观察三棱镜对汞灯的色散现象；3.测量三棱镜对单色光的折射现象。
【实验原理】1.分光计图(一) 分光计结构示意图望远镜：8.望远镜9.紧固螺钉 10.分划板 11.目镜（带调焦手轮） 12.望远镜倾斜度调节螺钉 13.望远镜光轴水平调节螺钉14.支臂 15.游标圆盘微调螺钉 17.制动架 18.望远镜制动螺钉载物台：5.载物台 6.载物台调平螺钉（3只） 7.载物台紧固螺钉反射镜物镜 全反射棱镜分化板 目镜 筒B筒A 目镜视场 准线十字透光窗图（二） 望远镜结构 圆刻度盘： 16. 读数刻度盘制动螺钉 21读数刻度盘22.游标盘 24.游标盘微调螺钉 25.游标盘制动螺钉 平行光管： 1.狭缝 2.紧固螺钉 3.平行光管 26. 平行光管光轴水平调节螺钉 27. 平行光管倾斜度调节螺钉 28.狭缝宽度调节手轮其它：4.制动架 19.底座 20.转座 23.立柱 （1）结构分光计的型号很多，结构基本相同，主要都是由4个部分组成：自准直望远镜、平行光管、载物小平台和读数装置。
实验报告 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
光学测角仪是一种用来测量角度的仪器，在很多领域中都有着广泛的应用。
在使用过程中，调整和使用方法是至关重要的。
下面就围绕“实验报告光学测角仪的调整及使用”进行阐述和介绍。
第一步：仪器的安装
在进行光学测角仪的调整和使用之前，首先需要对仪器进行正确的安装。
一般需要将光学测角仪安装在水平面上，然后进行水平调节，将刻度盘调平。
此外，需要使用水平器测量仪器是否完全平衡。
第二步：光学测角仪的调整
调整光学测角仪，首先需要对仪器的横轴进行调整。
这可以通过使用横轴调整标准装置完成。
接下来，需要使用直尺和尺度来检查仪器是否准确。
第三步：测量角度
完成以上的调整后，就可以开始测量角度了。
首先，需要将望远镜对准目标并进行微调，确保望远镜完全垂直。
然后，仔细读取仪器的刻度，并记录下来。
第四步：测量结果的分析和总结
最后，需要对测量结果进行分析和总结。
如果测量结果不准确，需要回顾整个测量过程，检查是否有调整错误的地方。
对于准确的测量结果，可以将其记录在实验记录表里，并进行相应的分析和总结。
总之，实验报告光学测角仪的调整及使用，是一篇非常实用的报告。
在进行光学测角仪的调整和使用之前，需要仔细阅读该报告，并按照其中的步骤进行操作。
这样才能保证测量结果的准确性，并得到实验过程的最大收益。
测绘技术中常用的测角仪器介绍与操作技巧
测绘技术中常用的测角仪器介绍与操作技巧随着科技的进步和社会的发展，测绘技术在各个领域中的应用越发广泛。
而测角仪作为测绘技术中的重要工具之一，则扮演着至关重要的角色。
本文将介绍一些常用的测角仪器并分享一些操作技巧，以帮助读者更好地理解和运用测绘技术中的测角仪器。
一、光学测角仪光学测角仪是测绘工程师常用的测角仪器之一，它利用光学原理来测量物体之间的角度。
这类仪器通常具有高度精确的测量功能，并可以在各种环境下进行测量。
其操作相对简单，只需将目标对象对准测角仪的目镜，然后根据刻度线上的读数来获得所测角度。
当然，使用光学测角仪时要注意保持仪器的稳定性，以避免误差的产生。
二、全站仪全站仪是一种集光学、机械、电子技术于一体的复杂仪器，它在测量过程中能够提供更多的信息和功能。
全站仪通常可以测量角度、坐标和距离等多种参数，非常适用于大型工程的测量和控制。
操作全站仪时，需要对仪器进行一定的设置和校准，以确保测量结果的准确性。
此外，全站仪还可以通过数据传输功能将测量结果直接传输至电脑或其他设备，方便后续的数据处理和分析。
三、卫星定位系统（GPS）卫星定位系统（GPS）是现代测绘技术中的一项重大突破，它利用卫星信号来精确测量和定位物体的位置。
GPS可以提供全球范围内的高精度定位信息，并且具有自动化和高效性的特点。
在测绘工程中，GPS可以用于测量地面的三维坐标、行进路线以及相对位置等参数。
操作GPS时，需要保持接收器的稳定性，避免遮挡物对信号的影响，以确保测量结果的准确性。
四、雷达测角仪雷达测角仪是一种利用雷达波测量物体角度的仪器。
相比于其他测角仪器，雷达测角仪不受天气和环境的限制，在恶劣天气和遭遇障碍物时仍能够正常工作。
雷达测角仪通常具备自动测量和追踪功能，能够准确地检测和记录目标物体的位置和运动轨迹。
在使用雷达测角仪时，需要注意保持仪器的稳定性和正确操作，以获得可靠的测量结果。
五、红外测角仪红外测角仪是一种利用红外线技术进行测量的仪器。
光学经纬仪的使用方法
光学经纬仪的使用方法
光学经纬仪是一种测量地球表面上的点的经纬度和方位角的仪器。
它由三个主要部分组成：望远镜、经纬仪和三角架。
下面将介绍光学经纬仪的使用方法。
1. 安装三角架：将三角架放在平坦的地面上，并调整螺丝，使其水平。
然后将经纬仪固定在三角架上，并确保它的精度和稳定性。
2. 对准方向：调整望远镜的方向，使其对准被测点。
在对准过程中，需要使用地图等工具，确保望远镜的方向正确。
3. 记录角度：使用经纬仪记录望远镜的方位角、俯仰角和倾斜角。
这些角度可以用来计算被测点的经纬度。
4. 计算经纬度：使用公式计算被测点的经纬度。
经纬度的计算需要考虑地球的曲率和其他因素。
5. 校准仪器：在使用光学经纬仪之前，需要对其进行校准。
这可以通过观察已知经纬度的点，来调整仪器的精度和准确性。
使用光学经纬仪进行测量需要一定的技术和经验，同时需要注意天气和环境等因素的影响。
正确使用和保养仪器可以提高其精度和准确性，从而获得更好的测量结果。
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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实验报告
姓名：张伟楠班级：F0703028 学号：5070309108 实验成绩：同组姓名： 3 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θ1、θ 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θ 1′和θ 2′（注意θ 1与θ1′为同一游标上读得的望远镜方位角，而θ 2与θ 2′则为另一游标上读得的方位角），两次读数相减即得顶角α的补角．α = 180°－ϕ ，可以证明
（1）
（2）反射法测量三棱镜的顶角
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ϕ1和ϕ2，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ϕ1′和ϕ2′．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，δmin分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角，α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
30278
210
58593095915595845595830角值
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，，。
可以看出测得的结果还是非常的稳定，标准差很小，最后的误差中，系统误差占了主导。
2.这里为了比较绿光与蓝光的折射率大小，于是将绿光的标准差精确到了0.01
位。
从实验结果来看，还是较好了说明了石英介质波长越短，折射率越大的现象。
3.在实验中选择了绿光和蓝光，而没有选择黄光和紫光，原因是：黄光实际上
有两条靠得很近的谱线，并不知道那条是准确的黄光；紫光的亮度太小，在实验室灯打开的情况下，不是很明显，测量时容易产生交大的误差；相对之下绿光是最明显的谱线，而蓝光则作为第二选择。
4.这里用的最小偏向角法适合于测量混合光中个色光的性质，但我个人认为其
缺点是：在最小偏向角附近的1之内，狭缝像都是近乎不变的，这其实会导
致很大的误差，这个误差其实应该加到系统误差中，然而原来的系统误差只有1’。
基于这个误差，建议以后测量介质对于单色光的折射率的时候，还
是使用极限法，极限法就不会出现最小偏向角法中1之大的误差了，误差可
以保持在1’左右，但是极限法不适合于测量混合光中的各单色光的性质。
5.在实验中看到：波长越小的光，折射率越大，偏向角也就越大，但是变化还
是不会特别大。
6.利用这个实验和介质折射率对于光的波长的关系可以用于测量未知光的波长
或频率，也是用于探索未知天体的元素的基本方法之一。
【附页】
1.用反射法测量三棱镜顶角时，为什么必须将三棱镜顶角A置于载物台的中心
附近？式作图说明之。
答：作的图如下：
可知如果顶角A离圆心越远，那么在盘上所读得的角度对有所偏大。
所以顶角最好放在载物台中心的位置。
2.作图说明，当望远镜未垂直中心轴或双面反射镜的反射面法线未垂直中心轴
而进行调整时，每转双面镜180度一次，准线与十字反射像可能的相对位置及其变化规律。
答：1. 望远镜未垂直中心轴的情况，作图如下：
可以看到，原来的十字的反射像在准线的下方，反射镜转180度后，十字的反射像仍然在准线的下方。
也就是说，当望远镜未垂直中心轴时，旋转180度后，十字的想应该在准线的同一方（同时在上面，或同时在下面）。
2. 反射面法线未垂直中心轴的情况，作图如下：
可以看出，如果反射面法线未垂直中心轴，那么两次所得的十字像应该在准线的上下两面。
3.若光学测角仪测量角度的精度是1’，试导出测量顶角A，最小偏向角及
折射率n的误差公式，并估算测定n的精度。
所以
1.顶角A的误差公式为：
2.最小偏向角的误差公式为：
3.折射率n的误差公式：
其中
其中
◆感想与体会
我在高中物理竞赛中做过这个实验，并且在其中的投入的精力和时间也是比较多的。
说实话，今天在刚开始做实验时，我并不把它放在眼里，觉得这个实验自己已经在高中就把它征服了。
可是在做实验的过程中，我不但找到了高中做这个实验的感觉，更领悟到了许多新东西，例如三棱镜在载物台上的位置应该是顶角在圆心上，毛面在外侧。
这些细节在当时是没有重视的。
通过做这个实验，我领悟到了“温故而知新”的道理，助教老师在实验过程中对我提出的各种问题也作出了详细的解答或看法。
感谢助教老师在实验中对我的各种帮助！。