大物实验报告——分光计的调整与使用
分光计的调整与使用实验报告
分光计的调整与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调整方法，使其达到测量要求。
3、学会用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标，平行光管产生平行光，载物台放置被测物体，读数圆盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光的反射和折射定律。
当光线通过分光计时，通过测量角度可以计算出相关物理量。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角可以采用自准法或反射法。
自准法是利用望远镜自身射出的平行光经三棱镜两光学面反射后再次进入望远镜，使分划板上的十字叉丝像与分划板上的十字准线重合，从而测量出顶角的角度。
3、最小偏向角的测量当光线以一定入射角入射到三棱镜的某一光学面上，折射后射出时，出射光线的偏向角随入射角的改变而改变。
当入射角等于出射角时，偏向角达到最小值，称为最小偏向角。
通过测量最小偏向角，可以计算出三棱镜对该波长光的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜四、实验步骤1、分光计的调整（1）目测粗调使望远镜和平行光管大致水平，载物台大致水平且与中心转轴垂直。
（2）望远镜的调整点亮目镜照明小灯，调节目镜使分划板清晰。
将平面反射镜放置在载物台上，使反射面与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察反射镜，调节望远镜俯仰螺丝，使反射的十字像清晰，并与分划板上的十字准线重合。
（3）平行光管的调整打开平行光管光源，调节平行光管狭缝宽度适中。
将望远镜对准平行光管，调节平行光管的俯仰螺丝，使狭缝像清晰且与分划板上的十字准线平行。
2、测量三棱镜顶角（1）自准法将三棱镜放置在载物台上，使三棱镜的一个光学面与平行光管垂直。
转动望远镜，使其对准三棱镜的另一个光学面，找到反射的十字像，记录此时两个角度读数。
重复测量多次，计算顶角平均值。
（2）反射法将三棱镜放置在载物台上，使三棱镜的两个光学面分别与望远镜光轴大致成相等的角度。
分光计的使用与调节实验报告
分光计的使用与调节实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调节方法，使其达到正常工作状态。
3、学会用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和测量光线的角度，平行光管用于产生平行光，载物台用于放置待测物体，读数圆盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光线的反射和折射定律。
通过测量光线经过待测物体后的角度变化，可以计算出相关物理量。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角通常采用自准直法。
将三棱镜放置在载物台上，使其中一个光学面与望远镜光轴垂直，通过望远镜观察反射回来的十字像，调整载物台，使十字像与分划板上的十字线重合，此时望远镜的光轴与三棱镜的光学面垂直。
然后测量两个光学面的反射十字像的角度差，即可得到三棱镜的顶角。
3、最小偏向角的测量当光线以一定角度入射到三棱镜时，会发生折射。
当入射角和折射角达到一定条件时，光线的偏向角最小。
通过转动载物台和望远镜，找到最小偏向角的位置，测量此时的入射角和折射角，即可计算出最小偏向角。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯。
四、实验步骤1、分光计的调节（1）目测粗调将望远镜、平行光管和载物台大致调水平，使它们的中心大致在分光计的中心轴线上。
（2）调节望远镜点亮目镜照明小灯，调节目镜焦距，使分划板上的十字线清晰。
将平面反射镜放在载物台上，使反射面与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察反射镜，调节望远镜俯仰螺丝，使反射的十字像清晰，并与分划板上的十字线重合。
（3）调节平行光管将狭缝调到合适宽度，点亮平行光管光源。
调节平行光管的俯仰螺丝和焦距，使狭缝像清晰，并与望远镜分划板的十字线平行。
（4）调节载物台将三棱镜放置在载物台上，调节载物台螺丝，使三棱镜的两个光学面分别与望远镜光轴大致垂直。
2、测量三棱镜顶角（1）用自准直法测量三棱镜的顶角。
分别测量两个光学面反射十字像的角度，计算顶角。
分光计的调节与使用实验报告
分光计的调节与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构，掌握分光计的调节和使用方法。
2、利用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
3、通过实验数据计算三棱镜材料的折射率。
二、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜。
三、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标，平行光管产生平行光，载物台放置待测物体，读数圆盘用于测量角度。
分光计的读数系统是由主刻度盘和游标盘组成，主刻度盘上刻有 0°到 360°的刻度，游标盘上刻有 30 个小格，精度为 1'。
读取角度时，要分别读取主刻度盘和游标盘的读数，然后相加得到最终的角度值。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角的方法有自准法和反射法。
自准法是利用望远镜自身产生平行光，经三棱镜的两个面反射后，再次回到望远镜中，通过测量望远镜转过的角度来计算顶角。
反射法是将平行光照射在三棱镜的两个面上，分别测量反射光的角度，然后通过几何关系计算顶角。
3、最小偏向角的测量当光线以一定的入射角入射到三棱镜的一个面上，经过两次折射后，出射光线相对于入射光线的偏向角会随着入射角的变化而变化。
当偏向角达到最小值时，入射角和出射角相等，此时的偏向角称为最小偏向角。
通过测量入射光和出射光的角度，可以计算出最小偏向角。
然后根据折射率的定义和相关公式，可以计算出三棱镜材料的折射率。
四、实验步骤1、分光计的调节（1）粗调将望远镜、平行光管和载物台大致调至水平，使它们的中心轴线大致重合。
（2）望远镜的调节①目镜调焦：使目镜中的十字叉丝清晰。
②物镜调焦：将平面反射镜放在载物台上，使反射镜的一个面与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察反射镜，调节望远镜的物镜，使反射回来的十字叉丝清晰。
③望远镜的自准直调节：旋转载物台，使反射镜的另一个面也能反射回清晰的十字叉丝，此时望远镜已调至自准直状态。
（3）平行光管的调节①调节平行光管的俯仰，使平行光管的光轴与望远镜的光轴大致平行。
大学物理实验分光计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除大学物理实验分光计实验报告篇一：分光计的调节与使用实验报告分光计的调节与使用实验报告姓名：学号：专业班级：实验时间：一、试验目的1、了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；2、测量三棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器分光计，三棱镜，准直镜。
三、实验原理1.测折射率原理：当i1＝i2时，δ为最小,此时??i1A2?min2??i1??i1?i1A21(?min?A)2设棱镜材料折射率为n，则A??nsinsini1?nsini12i1?n?故sini1?Asin2sin?min?AAsin2由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角?min。
四、实验步骤1.调节分光计1）调整望远镜：a目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。
b调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。
c调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。
调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。
2）使载物台轴线垂直望远镜光轴。
a调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
b接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面Ac和Ab返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。
注意）：1、望远镜对平行光聚焦。
2、望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。
3、调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。
4、狭缝宽度1mm左右为宜。
2.测量最小偏向角（1）平行光管狭缝对准前方水银灯。
（2）把载物台及望远镜转至（1）处，找出水银灯光谱。
（3）转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜跟踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。
谱线对准分划板。
?，有（4）记下读数?1和?2转至（2），记下读数?1?和?2 ?min?1?1??1??2??2??2五、实验数据处理原始数据如下：数据处理：α=60?±102ns?2?u仪??mi?s??(?i??i)n?11ou仪=3?按不确定度传递原则1?min1?mincos()sin?sin()cos?nu??u??unn?n2??sin1?min cos()?n?uu?un?sin?n?sin(?min)sin22?1.676;un?(un)??(un)??0.005;un?100?0.3;(un)r?n得：n?n?un?1.676?0.005六、思考题1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态？如何调整？（1）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）。
分光计的调节与使用实验报告
分光计的安排取使用真验报告之阳早格格创做姓名： 教号： 博业班级：真验时间： 12周 星期四 上午10:00-12:00一、考查手段1、相识分光计的结构，掌握安排分光计的要领；2、丈量三棱镜玻璃的合射率.二、真验仪器分光计，三棱镜，准曲镜.三、真验本理1.测合射率本理：当i 1＝i 2'时，δ为最小,此时 设棱镜资料合射率为n ，则故2sin2sin2sinsin min 1A AA i n +==δ由此可知，央供得棱镜资料合射率n ，必须测出其顶角Ａ战最小偏偏背角min δ.四、真验步调1）安排视近镜：a 目镜调焦：领会的瞅到分划板刻度线.b 安排视近镜对于仄止光散焦：分划板调到物镜焦仄里上.c安排视近镜光轴笔曲主轴：当镜里取视近镜光轴笔曲时，反射象降正在上十字线核心，仄里镜转化180°后，另一镜里的反射象仍降正在本处.安排仄止光管收出仄止光并笔曲仪器主轴：将被照明的狭缝调到仄止光管物镜焦里上，物镜将出射仄止光.2）使载物台轴线笔曲视近镜光轴.a安排载物台的上下台里大概仄止，将棱镜搁到仄台上，是镜三边取台下三螺钉的连线所成三边互相笔曲.b交通目镜照明光源，遮住从仄止光管去的光，转化载物台，正在视近镜中瞅察从正里AC战AB返回的十字象，只安排台下三螺钉，使其反射象皆降正在上十子线处.注意）： 1、视近镜对于仄止光散焦.2、视近镜，仄止光管的光轴笔曲所有公同轴.3、安排动做要沉柔，锁紧螺钉锁住即可.4、狭缝宽度1mm安排为宜.（1）仄止光管狭缝对于准前圆火银灯.（2）把载物台及视近镜转至（1）处，找出火银灯光谱.（3）转化载物台，使谱线往偏偏背角减小的目标移动，视近镜追踪谱线疏通，曲到谱线启初顺转为止，牢固载物台.谱线对于准分划板.（4）记下读数1θ战2θ转至（2），记下读数1θ'战2θ'，有五、真验数据处理本初数据如下：数据处理： α=60˚±10'1)(--=∑n S i iδδδ仪u =31o∴按没有决定度传播准则∴1.6762)(m in ==+αδαSin Sin n ;0.005)()(22=+=δαn n n u u u ;0000.3100)(=⨯=n u u nr n ;得：六、思索题1、为什么利用自准法不妨将视近镜调至交受仄止光战笔曲核心轴的仄常处事状态？怎么样安排？（1）面明照明小灯，安排目镜取分划板间的距离，瞅浑分划板上的“准线”战戴有绿色的小十字窗心（目镜对于分划板调焦）.（2）将单里镜搁正在载物台上如图所示，使单里镜的二反射里取视近镜大概笔曲.沉慢天转化载物台，从正里瞅察，推断从单里镜正、反二里反射的明十字光芒是可加进视近镜内.（3）从视近镜的目镜中瞅察到明十字像，前后移动目镜对于视近镜调焦，使明十字像成浑晰像.再调准线取目镜间距离，使目镜中既能瞅浑准线，又能瞅浑明十字像.注意准线取明十字像之间有忽视好，如有视好，则需反复安排，给予取消.。
分光计的调节与使用实验报告
分光计的调节与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调节方法，使其达到正常工作状态。
3、学会用分光计测量三棱镜顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、刻度盘和游标盘等部分组成。
望远镜用于观察和测量光线的角度，平行光管用于产生平行光，载物台用于放置待测物体，刻度盘和游标盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光的折射和反射定律。
当光线通过三棱镜时，会发生折射现象，其折射角与入射角和三棱镜的折射率有关。
通过测量光线的入射角和折射角，可以计算出三棱镜的折射率。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角通常采用自准直法。
将三棱镜放置在载物台上，使三棱镜的一个折射面与望远镜光轴垂直。
通过望远镜观察反射回来的十字叉丝像，调整载物台或望远镜，使十字叉丝像与分划板上的十字线重合。
此时，望远镜的光轴与三棱镜的折射面垂直。
然后，测量两个折射面的法线夹角，即为三棱镜的顶角。
3、最小偏向角的测量当光线以一定的入射角入射到三棱镜的一个折射面时，会发生折射现象。
随着入射角的改变，折射光线的偏向角也会发生变化。
当偏向角达到最小值时，称为最小偏向角。
通过测量最小偏向角，可以计算出三棱镜的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜四、实验步骤1、分光计的调节（1）粗调将望远镜和平行光管的俯仰调节螺钉松开，使它们的光轴大致水平。
调节载物台的三个调节螺钉，使载物台大致水平。
（2）望远镜的调节将平面反射镜放置在载物台上，使反射镜的一个面与载物台的一个调节螺钉平行。
通过望远镜观察反射镜中的十字叉丝像。
调节望远镜的目镜，使十字叉丝清晰。
然后，调节望远镜的俯仰调节螺钉，使十字叉丝像与分划板上的十字线重合。
（3）平行光管的调节将望远镜对准平行光管，调节平行光管的俯仰调节螺钉，使望远镜中看到的狭缝像清晰。
然后，调节平行光管的焦距调节螺钉，使狭缝像的宽度适中。
（4）载物台的调节将三棱镜放置在载物台上，使三棱镜的一个折射面与望远镜光轴大致垂直。
分光计的调节与使用实验报告
分光计的调节与使用实验报告 姓名：学号：专业班级：实验时间：12周星期四上午10:00-12:00一、试验目的1、了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；2、测量三棱镜玻璃的折射率。
二、实验仪器分光计，三棱镜，准直镜。
三、实验原理1.测折射率原理：当i 1＝i 2'时，δ为最小,此时设棱镜材料折射率为n ，则故 2sin 2sin 2sin sin min 1A A A i n +==δ由此可知，要求得棱镜材料折射率n ，必须测出其顶角Ａ和最小偏向角min δ。
四、实验步骤1.调节分光计1）调整望远镜：a 目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。
b 调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。
c 调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。
调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴：将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。
2）使载物台轴线垂直望远镜光轴。
a 调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
b 接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面AC 和AB 返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。
注意）：1、望远镜对平行光聚焦。
2、望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。
3、调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。
4、狭缝宽度1mm 左右为宜。
2.测量最小偏向角（1）平行光管狭缝对准前方水银灯。
（2）把载物台及望远镜转至（1）处，找出水银灯光谱。
（3）转动载物台，使谱线往偏向角减小的方向移动，望远镜跟踪谱线运动，直到谱线开始逆转为止，固定载物台。
谱线对准分划板。
（4）记下读数1θ和2θ转至（2），记下读数1θ'和2θ'，有 五、实验数据处理α=60?±10' 1)(--=∑n S i i δδδ仪u =31o ∴按不确定度传递原则∴ 1.6762)(min ==+αδαSin Sin n ;0.005)()(22=+=δαn n n u u u ;00000.3100)(=⨯=nu u n r n ; 得：六、思考题1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态？如何调整？?（1）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）。
分光计的调节和使用实验报告
分光计的调节和使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调节方法，使其达到正常工作状态。
3、学会用分光计测量三棱镜顶角和最小偏向角。
二、实验仪器分光计、平面反射镜、三棱镜、钠光灯。
三、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、刻度盘和游标盘等部分组成。
望远镜用于观察和测量光线的角度，平行光管产生平行光，载物台用于放置被测物体，刻度盘和游标盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光线的反射和折射定律。
通过测量光线经过分光计的角度变化，可以计算出相关物理量。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角可以采用自准直法和反射法。
自准直法是利用望远镜自身产生平行光，经过三棱镜两个光学面反射后，再次进入望远镜，通过测量反射光的角度来计算顶角。
反射法是让一束平行光照射在三棱镜的两个光学面上，分别测量出两个反射光的角度，然后通过几何关系计算出顶角。
3、最小偏向角的测量当光线以一定角度入射到三棱镜时，会发生折射。
当折射光线的偏向角达到最小值时，称为最小偏向角。
通过测量入射光和折射光的角度，以及三棱镜的顶角，可以计算出三棱镜的折射率。
四、实验步骤1、分光计的调节（1）粗调将分光计的望远镜和平行光管调至大致水平，载物台调至水平。
（2）望远镜的调节目镜调焦，使分划板清晰。
将平面反射镜放置在载物台上，通过望远镜观察反射镜，调节望远镜的俯仰螺丝，使反射镜中的十字像清晰，并与分划板上的十字叉丝重合。
（3）平行光管的调节打开平行光管的狭缝，调节平行光管的俯仰螺丝和焦距，使狭缝像清晰，并与望远镜分划板的十字叉丝平行。
（4）载物台的调节将三棱镜放置在载物台上，调节载物台的螺丝，使三棱镜的三个光学面大致与望远镜和平行光管的光轴垂直。
2、三棱镜顶角的测量（1）自准直法用自准直法测量三棱镜顶角，分别测量两个光学面反射回来的十字像的角度，计算出顶角。
（2）反射法用反射法测量三棱镜顶角，测量两个反射光的角度，计算出顶角。
实验9分光计的调整和使用
实验9 分光计的调整和使用一、实验内容和数据处理1.分光计的调整（1）调整分光计的目的分光计通常用来测量线光源光线经各种光学元件（如狭缝、光栅、棱镜等）后的偏转角度。
测量时，转动望远镜，使之对准偏转光线，由读数窗所得读数变化即得角度。
所以，实验测量前调整仪器目的为了小件系统误差。
① 望远镜调焦到无穷远，平行光能成像清晰；② 望远镜的光轴与分光计中心轴垂直，载物台平面垂直于分光计中心轴； ③ 平行光管发射平行光，其光轴与分光计中心轴垂直。
2.分光计的使用---测量三棱镜棱角用一束平行光入射到三棱镜的棱角，光线经两反射面反射，两反射光线的夹角为a ，a 与棱角A 的关系为∠A=2a∠角度 次数 左 右 ∣左A -右A ∣ ∣左B -右B ∣ 4--BB A A A 右左右左+=∠A 窗B 窗 A 窗 B 窗 一 324°32′144°29′ 204°25′ 24°26′ 120°7′ 120°3′60°2.5′二 323°10′ 143°5′ 202°53′ 22°54′ 120°15′ 120°11′ 60°6.5′ 三 328°17′ 148°14′ 208°11′ 28°7′ 120°10′120°7′ 60°4.25′ 四 329°4′ 149°1′ 208°54′ 28°53′ 120°10′ 120°8′ 60°4.5′ 五 323°19′ 143°17′ 203°13′ 23°10′ 120°6′ 120°7′60°3.25′标准偏差S=1.5' 仪器误差为△仪=1′U=22/3）（仪∆+S =1.5'∠A=u ±∠A =’。
大物实验报告分光计
大物实验报告分光计大物实验报告：分光计引言：分光计是一种用于测量光的波长和强度的仪器，广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。
本次实验旨在通过使用分光计，学习并掌握其基本原理、使用方法以及相关实验技巧。
一、分光计的基本原理分光计是基于光的衍射原理来测量光的波长的仪器。
当光通过分光计中的光栅或光柱时，会发生衍射现象。
根据衍射的特性，我们可以利用分光计来测量光的波长。
分光计的核心部件是光栅，它由一系列平行的细缝组成，当光通过光栅时，会发生衍射，形成一系列亮暗相间的衍射条纹。
通过测量这些衍射条纹的位置和间距，我们可以计算出光的波长。
二、分光计的使用方法1. 准备工作：在使用分光计之前，我们需要先进行一些准备工作。
首先，确保分光计的光源正常工作，并调整好适当的亮度。
其次，校准分光计的刻度，以确保测量结果的准确性。
2. 测量光的波长：将待测光源放置在分光计的入射口处，调整光栅的位置和角度，使得光通过光栅后形成清晰的衍射条纹。
然后，使用分光计上的刻度盘或调节旋钮，移动探测器，直到观察到最亮的衍射条纹。
记录下探测器的位置，并根据分光计的刻度盘上的刻度，计算出光的波长。
3. 测量光的强度：分光计还可以用于测量光的强度。
通过调节分光计上的光强度调节器，可以改变光的强度，并使用探测器测量不同强度下的光的亮度。
通过比较不同强度下的光的亮度，我们可以得到光的强度与探测器位置的关系，并绘制光强度与位置的曲线。
三、实验技巧与注意事项1. 调整光源的亮度：在进行实验时，保持光源的适当亮度非常重要。
过强的光源可能会导致探测器过度曝光，影响测量结果的准确性。
因此，在进行实验前，应先调整光源的亮度，确保它适合于当前实验的要求。
2. 精确测量衍射条纹的位置：为了得到准确的测量结果，我们需要精确测量衍射条纹的位置。
可以通过调节探测器的位置，使得衍射条纹的亮度最大化。
同时，使用细微调节器可以微调探测器的位置，以获得更准确的测量结果。
3. 注意光的色散效应：在进行光的波长测量时，需要注意光的色散效应。
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分光计的调整与使用
【实验目的】
（1）了解分光计的结构以及双游标读数消除误差的原理。
（2）掌握分光计的调整要求、使用方法与技巧。
（3）学会测量三棱镜的顶角。
（4）推导分光束法，自准直法测量三棱镜顶角的公式。
【实验原理】
1. 分光束法测三棱镜的顶角
如图3.11.10所示，此时光束同时照在棱镜的两个侧面上，分别测出光线左向反射线角位
置L及右向反射线角位置R，则由图3.11.10可证
LR
1
||2
（3.11.1）
（a） （b）
图3.11.10
为了消除分光计刻度盘的偏心误差（见“附 消除偏心差的原理”），测量每个角度时，在
刻度盘的两个角游标Ⅰ，Ⅱ上都要读数，然后取平均值，于是
LIRILIIRII
1
||||4
（3.11.2）
2. 自准直法测三棱镜的顶角
如图3.11.11所示，
LIRILIIRII
180||||1802A
（3.11.3）
3. 最小偏向角的测定及折射率计算
图4.11.12所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。光线通过棱镜时，将连续发
生两次折射，出射光线和入射光线之间的交角称为偏向角。i1为入射角，1i为出射角，为
棱镜的顶角。当i1改变时，随之改变。可以证明，当i1＝1i时，偏向角有最小值min，此
时入射角i1＝(min+)/2，折射角i2＝/2，由折射定律nsini2＝sini1，可得三棱镜的折射率
为
min
sin
2
sin
2
n
（3.11.4）
因此，对于具有棱柱形的透明物体，只要测出最小偏向角min及入射面出射面之间的夹角
，就可由式（4.11.4）计算出棱镜对该种光的折射率。应当注意，通常所说的某物质折射率
n
，是对钠黄光（波长为5893Å）而言。
图3.11.11 图3.11.12
用分光计可以精确地测得棱镜的min和，从而求得该棱镜的折射率。
【实验内容】
1. 用分光束法测三棱镜的顶角
将三棱镜待测顶角的顶点置于载物台中心（为什么？不妨自己试试其他位置），并对准
平行光管（见图3.11.13），每个角度测5次，每次Ⅰ（左），Ⅱ（右）角游标都需同时读数，数
据记录到表3.11.1中，并按公式（3.11.2）计算角度。
（a） （b）
图3.11.13
表3.11.1
次 数 1 2 3 4 5 平均
L
Ⅰ
Ⅱ
R
Ⅰ
Ⅱ
2. 自准直法测三棱镜的顶角
测顶角的另一个方法是自准直法，即转动望远镜分别使其与棱镜的光学面垂直，记其
在这两个位置之间的转角为。
3. 测三棱镜的最小偏向角min
将三棱镜置于载物台上（见图3.11.14），应注意调整载物台使高
度适当。转动载物台，寻找最小偏向角。可以先用目测找到出射光线，
然后转动载物台，使偏向角变小，直至载物台转动方向不变，偏向角却
开始变大为止。这时再用望远镜精确地测定这个光线偏折方向发生改变
图3.11.14
时的临界角度，此角度与光线无偏折（无棱镜）时的角位置0之差即为棱镜的最小偏向角min。
为了消除偏心误差，测量每个角度时，在刻度盘的两个角游标Ⅰ、Ⅱ上都要读数，然后取
平均值，即
minI0III0II
1
|()()|2
与0都要测5次。数据记录表如表3.11.2所示。
表3.11.2
次数 1 2 3 4 5 平均
Ⅰ
Ⅱ
0
Ⅰ
Ⅱ
4. 测量结果
三棱镜的折射率为
min
sin
2
sin
2
n
式中 minI0III0II1|()()|2
minLIRILIIRII
1
[||||]4
【思考题】
（1）分光束法测时：
① 狭缝宽度对结果是否有影响？试分析之。
② 若被测顶角不放于载物台中心又会如何？
（2）测顶角的另一个方法是自准直法，即转动望远镜分别使其与棱镜的光学面垂直，
记其在这两个位置之间的转角为，问：
① 如何判断望远镜与光学面垂直？
② 推导出由转角计算顶角的公式。
③ 三棱镜应如何放置于分光计载物台上？
（3）请证明由棱镜最小偏向角求折射率n的公式。
（4）分光计调整的基本要求是： 、 和 都垂直
于 。
（5）在分光计的调整中，转动载物台时，反射回来的亮十字总在中间十字丝（横丝）附近
移动，说明 光轴与 主轴不 。
（6）用自准直法调整望远镜时，若亮十字的反射像正好位于分划板中心，则必定是由于：
① 分划板中心正好和物镜焦点重合；
② 分划板中心正好在物镜焦平面上；
③ 望远镜光轴垂直于反射平面；
④ 以上①，②，③都不对。
（7）分光计调整时，调节 垂直于 可用渐近法。
（8）简述渐近法调整时的步骤。
（9）能否用三棱镜代替平面镜进行分光计的调节？为什么？能否调节到棱镜的三个折射面
均垂直于望远镜光轴？
（10）用自准直原理调节望远镜时，如何判断叉丝及其反射像与物镜的焦平面是否严格地共
面？如何判断叉丝是位于物镜焦平面的外侧还是内侧？
（11）弄清分光计要设置两个角游标读数的缘由。