分光计的调节和三棱镜顶角的测定
分光仪
实验名称：分光仪的调节和三棱镜顶角的测定及一些思考题的讨论姓名陶孟泽学号 20071001105 班级 07物理基地班第 13 组一、实验目的1. 了解分光仪的结构，掌握分光仪的调节和使用方法；2. 测量三棱镜的顶角；3. 测定三棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器及器件分光仪，汞灯，平行平面反射镜，三棱镜。
三、实验原理1. 用自准法测量三棱镜的顶角利用望远镜自身产生平行光，固定平台，转动望远镜，先使棱镜AB面反射的十字像与叉丝重合（即望远镜光轴与三棱镜AB面垂直），记下刻度盘两边的方位角读数、。
然后再转动望远镜使AC面反射的十字像与叉丝重合（即望远镜光轴与AC面垂直），记下读数'和'（注意与不能颠倒），两次读数相减即得∠A的补角。
故∠A=180－，即∠A = 180－(1 + 2)= 112. 用平行光法（又叫反射法、分裂光束法）测量三棱镜顶角平行光管射出的光束照射在三棱镜的两个光学面上。
将望远镜转到一侧（如左边）的反射方向上观察，把望远镜叉丝对准狭缝像，此时读出两个窗口的方位角读数与；再将望远镜转到另一侧，把叉丝对准狭缝像后读出'和'，则三棱镜的顶角为：3. 测定三棱镜玻璃的折射率光线以入射角i1投射到三棱镜的AB面上，以i2角从AC出射，出射光线和入射光线的夹角δ称为偏向角。
δ的大小随入射角i1而改变。
当i1=i2时，偏向角取极小值，称为最小偏向角。
它与三棱镜的顶角A和折射率n之间有如下的关系：只要测出三棱镜的顶角A和最小偏向角，就可按上式求出三棱镜材料（玻璃）的折射率。
严格按照步骤进行，先后次序决不能颠倒四、实验内容1．分光仪的调节调节时，首先应该进行目测粗调，使望远镜、平行光管大致垂直于仪器主轴，使载物平台下的三个调节螺丝支撑平台高度基本一致。
在粗调的基础上进行细调，调节时按如下三个步骤进行：（1）使望远镜对无穷远聚焦。
调节望远镜的物镜（注意此时不能再调节目镜），使十字像清晰，并且要求像与叉丝二者间没有视差（轻轻晃动眼睛，看到的十字像与叉丝无相对位移即无视差，否则说明有视差）。
分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告
分光计的调整与三棱镜顶角的测量示范报告【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【实验仪器】1、分光计：（型号：JJY-Π型），最小刻度1'；2、钠灯：（型号：GY-5）；3、三棱镜棱角:60º±5′（材料：重火石玻璃，nD = 1.6475）；4、双面反射镜，变压器(6.3V/220V)【实验原理】（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
用分光计测三棱镜顶角1、实验目的用分光计测量三棱镜顶角，不仅可以掌握分光计的调整和使用，同时还可以学习光学方法精确测量角度的方法。
学好分光计的调整与使用，可以为今后使用其他精密光学仪器打下良好的基础。
2、实验器材分光计、双面发射机、三棱镜。
3、实验原理实验中利用望远镜自身产生平行光，固定载物台（或固定望远镜），转动望远镜光轴（或转动载物台），先使棱镜AB 面发射的十字像落在分划板上双十字叉丝上部的交点上（即望远镜光轴与三棱镜AB 垂直），记下刻度盘对称游标的方位角读数 和 。
然后再转动望远镜（或载物台）使AC 面发射的十字像与双十字叉丝的上交点重合（即望远镜光轴与AC 面垂直），记下读数 和 （注意 与 分别为同一游标窗口上读得的望远镜在位置上I 和位置II 的方位角，而 和 则为另一游标窗口上读得的方位角，两次读数相减即得顶角A 的补角()()12II I II I 11()''22ϕϕϕϕϕϕϕ=+=-+-⎡⎤⎣⎦则三棱镜的顶角I 'ϕII 'ϕII ϕI ϕII ϕI 'ϕII 'ϕϕ()()II I II I 1A 180180''2ϕϕϕϕϕ=-=--+-⎡⎤⎣⎦I ϕ4、实验步骤（一）分光计的调节（1）平行光管出射平行光；（2）望远镜接受平行光（即望远镜聚焦于无穷远处）；（3）经过光学元件的光线构成的平面应与仪器的中心转轴垂直，即平行光管和望远镜的光轴与分光计的中心转轴垂直，载物台中轴线与中心转轴重合。
（二）采用自准法测量三棱镜的顶角（1）调节三棱镜的柱截面与分光计中心转轴垂直（2）测量三棱镜顶角A5、实验记录望远镜位置的方位角读数6、实验处理1、计算三棱角的顶角A 求出 。
2、估算出的测量不确定度 ，写出结果表示。
解：1、 = -1/2(120°19´+120°6´)=59°42´ = -1/2(120°03´+118°19´)=59°39´= -1/2(110°04´+118°44´)=60°06´= -1/2(119°03´+119°05´)=60°11´ = -1/2(120°06´+120°05´)=59°55´=( + + + + )/5=59°57´2、因为A ＝180 o －ϕ所以ΔA =Δϕ因为所以 他们的不确定都由A 类分量和B 类分量按照“方－和－根”合成。
分光计的调节和三棱镜顶角的测定
分光计的调节在三棱镜顶角的测定中的应用系别： 姓名：丁伟学号： 邮箱：【摘要】在许多的物理试验中，常常用三棱镜来作为分光的器件。
分光计可以用来测量谱线的波长，也可以用来测量光学元件的角度。
我们可以通过分光计可以来测定三棱镜的顶角以及玻璃的折射率，从而帮助我们更好的了解分光计的光学性质以及学会一种测量透明固体材料的折射率的方法。
【关键字】分光计 三棱镜 折射率 色散 谱线【正文】Ⅰ.实验仪器介绍分光仪（如右图）是一种能精确测量角度的典型光学仪器，精确度可达到1' 常用来测量折射率、光波波长、色散率和观测光谱等。
由于该装置比较精密,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。
1. 分光仪的结构：本实验采用自准法测三棱镜顶角，不需要使用平行光管。
有关平行光管的原理、调节与使用请参见光栅衍射实验。
下面介绍其余部件：(1)分光计底座的中心有一沿铅直方向的转轴，称为分光计的转轴。
在这个转轴上套有一个读数刻度盘和一个游标盘，这两个盘可以绕它旋转。
图8－1 分光计结构示意图 望远镜：8.望远镜9.紧固螺钉 10.分化板 11.目镜（带调焦手轮） 12.仰角螺钉 13.望远镜光轴水平螺钉14.支臂 15.转角微调 17.制动架 18.望远镜止动螺钉载物台：5.载物台 6.载物台调平螺钉（3只） 7.载物台锁紧螺钉圆刻度盘： 16. 读数刻度盘止动螺钉21读数刻度盘22.游标盘 24.游标盘微调螺钉 25.游标盘止动螺钉平行光管： 1.狭缝 2.紧固螺钉3.平行光管 26. 平行光管光轴水平螺钉27.仰角螺钉 28.狭缝调节其它：4.制动架 19.底座 20.转座23.立柱CB A (2)望远镜安装在支臂上，支臂与转轴相连。
在支臂与转轴连接处有螺丝18，拧松时，望远镜(和读数刻度盘一起)可绕轴自由转动；旋紧时，不得强制望远镜绕轴转动，否则会损坏仪器。
螺丝15是它的微调螺丝，当螺丝18拧紧后，望远镜不能绕轴转动时，用它可以使望远镜绕轴作微小转动。
总结报告-物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》 精品
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。
分光仪测量
大学物理实验报告实验名称：分光仪的调节和三棱镜顶角的测定姓名学号班级上课教室612/614实验时间 2 0年月日时段图2 狭缝像与分划板的位置关系(b ）（a ） (2)望远镜聚焦到无穷远处。
调节“阿贝目镜”和“目镜和物镜间距”，借助平面反射镜对十字光源成像（平面镜平行样品架和D 3连线），当反射回来的“十字像”变得最清晰，且与叉丝之间没有视差时，此时叉丝与“十字像”都位于望远镜物镜的焦平面上，望远镜被聚焦到无穷远处。
逐次逼近各半调整法：若从望远镜中看到“十字像”与分划板“上水平线不重合”，假设竖直方向相差一段距离h 如图1(a)所示。
先调整望远镜使差距减小为h /2，如图1(b)所示。
然后调节载物台下的水平调节螺丝（D 1或D 2），消除另一半距离，使“十字像”与分划板上水平线重合，如图1(c)所示。
再将载物台旋转180o ，使望远镜对着平面镜的另一面，采用同样的方法调节。
如此反复调整，直至平面镜“正面”和“反面”反射回来的“十字像”都与分划板上水平线重合为止。
此时望远镜光轴和分光仪主轴垂直，以后禁止对望远镜的任何调节。
（可否用一次各半调整法?）(3)调载物台：平面镜垂直转动90o,调节载物台螺丝（D 3），使其中一个“十字像”同分划板上水平线等高，取下平面反射镜。
此时载物台基本水平。
(4) 调节平行光管：调节平行光管透镜到狭缝之间的距离和狭缝宽度，在望远镜中看到清晰的狭缝像，转动狭缝至水平状态，调节平行光管倾斜螺丝，使狭缝水平像被分划板下水平线平分，如图2(a)所示。
这时平行光管的光轴已与分光仪的主轴相垂直。
再把狭缝转至竖直位置，并需保持狭缝像最清晰而且无视差，如图2(b)所示。
图1 十字像与分划板上水平线的位置关系平行光。
分光仪测量student
大学物理实验报告
实验名称：分光仪的调节和三棱镜顶角的测定
三棱镜玻璃折射率的测定
姓名
学号 班级
上课教室 611 614
第 组 桌 号
实验时间 2 0 年 月 日
一、实验目的
1. 了解分光仪的结构原理
2.
重点掌握分光仪的调节和使用方法；
3. 用自准法测量三棱镜的顶角；
二、实验仪器及器件
分光仪，汞灯，平行平面反射镜，三棱镜。
三、实验原理 1.分光仪的结构
分光仪是一种测量光束偏转角的精密仪器，它可以精确地测量平行光的偏转角，是光学实验中的一种常用的仪器。
分光仪一般由底座、望远镜、平行光管、载物台和读数装置组成，如图所示。
图1 分光仪
数据处理：
A ∠＝（21A A ∠+∠ ）∕2=
A u ∠ = （推导公式与结果）
结果表示为：∠A=A ∠±A u ∠＝ 六、预习题
1．分光仪主要有哪几部分组成？为什么说望远镜是分光仪调整的基础和关键？
2．分光仪在设计上是如何消除偏差的？
3．远镜光轴与仪器主轴的垂直关系时，两面反射回来的十字像都偏上（或都偏下）； B 一面偏上、一面偏下，分别应如何调节？如果一面偏上3a ，另一面则偏下a ，这时应如何调节，怎样迅速使两面反射的像都与叉丝重合？。
分光计的调整和棱镜顶角的测定
Ⅱ．调节望远镜光轴位置高低的螺钉，使垂直方向的位移消除。
Ⅲ．转动载物平台，使载物台上双面镜再转180o，检查对另一反射面其重合程度，重复I和Ⅱ使垂直方向的位移得到完全校正，经过重复多次调整，使得两面都是图6-9(c)的状态，则表明望远镜光轴和分光计主轴已经垂直。
读数装置由刻度园盘和沿园盘相隔180o对称安置的两角游标组成。按角游标读数原理，就可以读出角度值。为了消除因刻度园盘和角游标盘中心轴不同而引起的偏心差，分光计设有两个读数窗口（M和N），其读数差应为180o，并按下式求平均值:
式中φ是望远镜转过的角度。θM，θN为望远镜初始位置角度读数，θM’，θN’为望远镜转过φ角后的角度读数。
①平行光管
平行光管是用来获得平行光束的。它的一端是物镜，另一端装有一个可伸缩的套筒，其末端装有一可调狭缝。如图6-2所示。当狭缝位于物镜的焦平面上时，平行光管出射平行光。
②阿贝式自准直望远镜
自准直望远镜是由目镜、分划板及物镜组成。分划板是刻有黑十字准线(十字叉丝)的透明玻璃板。在黑十字准线的竖线下方，紧贴一块小棱镜，在其涂黑的端面上有一个透光的十字窗口，光线由小方孔进入小棱镜，见图6-3。经反射后通过刻有透光小十字窗的分划板和望远镜物镜。若在物镜前放一平面镜(或三棱镜、光栅)，前后调节分划板与物镜的间距。使分划板位于物镜焦平面上时，小电珠发出透过空心十字窗口的光经物镜后成平行光射向平面镜，反射光经物镜后在分划板上形成十字窗口的像。若望远镜光轴和反射面垂直时，反射像将位于分划板中心上方的十字准线上。见图6-3。
当双面反射镜放在任意二个螺丝b、c的中垂线上时，利用b(或c)可调载物台倾斜度，利用望远镜的倾斜度螺丝可调望远镜的倾斜度，每调节一次将小十字反射像移过十字准线一半，直至转动载物台使双面反射镜的正反两方面反射的小十字像都与十字准线相重合为止。
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分光计的调节和三棱镜顶角的测定分光计是一种用于精确测量光线角度的仪器，常被用于物理实验和光学研究中。
三棱镜是分光计中常用的一种光学元件，其顶角对于光的折射和散射具有重要的影响。
下面我们将详细介绍分光计的调节和三棱镜顶角的测定方法。
一、分光计的调节
1.安装和调整
首先，要将分光计放置在稳定的平面上，并确保其水平。
然后，使用望远镜瞄准标准光源（如远处的一盏明灯或一个激光束），通过调节分光计下的三个调节螺丝（两个水平调节螺丝和一个大头针调节螺丝），使望远镜中的十字线与标准光源重合。
此时，望远镜和分光仪的轴线应相互垂直。
2.调节望远镜的倾斜度
调节望远镜的倾斜度是分光计调节的关键步骤。
要观察到清晰的谱线，需要将望远镜的倾斜度调整到使各谱线与望远镜轴线平行。
通过旋转望远镜，观察谱线的清晰度和位移量，不断调整望远镜的倾斜度，直到达到最佳观察效果。
3.调节光阑
调节光阑可以增加入射光的亮度和减小杂散光的干扰。
通过旋转光阑套筒，可以改变光阑的大小。
需要注意的是，增大光阑会使谱线变宽，减小光阑会使谱线变窄。
因此，需要根据实验需求和观察效果进行适当调节。
4.调节起偏器和检偏器
分光计中，起偏器和检偏器的调节对于得到清晰的谱线至关重要。
要使仪器正常工作，需要将起偏器和检偏器的角度调整到最佳位置。
通过旋转起偏器和检偏器的角度，可以观察到谱线的变化。
当两者角度一致时，将会观察到最清晰的谱线。
二、三棱镜顶角的测定
在使用分光计测量三棱镜顶角时，可以采用最小偏向法。
该方法是通过观察不同波长的单色光线经过三棱镜后的偏向角，计算出顶角的大小。
以下是具体的测定步骤：
1.将分光计调节到最佳工作状态，确保望远镜轴线与三棱镜的边平行。
2.在望远镜瞄准三棱镜的一侧后，旋转望远镜，使其瞄准另一侧。
在旋转过程
中，可以观察到不同波长的单色光线所成的谱线逐渐移动。
当旋转一周时，再次瞄准第一侧，此时谱线会再次移动。
记录两次移动的最大值（偏向
角）。
3.根据最小偏向角的定义，选择两次偏向角中的最小值作为最小偏向角。
这个
角度即为三棱镜的顶角。
4.可以通过测量最小偏向角的角度来确定三棱镜的顶角大小。
具体方法是使用
分光计测角仪测出最小偏向角的角度，然后根据三棱镜折射公式计算出顶角大小。
5.最后，根据计算结果，将三棱镜的顶角记录在实验记录表中。
需要注意的是，在测量三棱镜顶角时，需要选择合适的单色光源，以避免其他颜色的干扰。
同时，要确保分光计已经调节到最佳状态，以得到准确的测量结果。