实验一分光计的调整测三棱镜折射率实验时间：2011.3.17 篇二：分光计实验报告() 分光计实验报告【实验目的】1、了解分光计的结构和工作原理2、掌握分光计的调整要求和调整方法，并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率【实验仪器】分光计，双面平面镜，汞灯光源、读数用放大镜等。
【实验原理】1、调整分光计： (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。
(2)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、三棱镜最小偏向角原理介质的折射率可以用很多方法测定，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。
这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。
如果测液体的折射率，可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜，充入待测的液体，可用类似的方法进行测量。
当平行的单色光，入射到三棱镜的ab面，经折射后由另一面ac射出，如图7.1.2-8所示。
入射光线ld和ab面法线的夹角i称为入射角，出射光er和ac面法线的夹角i’称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。
可以证明，当光线对称通过三棱镜，即入射角i0等于出射角i0’时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δmin。
由图7.1.2-8可知：δ=（i-r）+（i’-r’）（6-2）a=r+r’（6-3）可得：δ=（i+i’）-a （6-4）三棱镜顶角a是固定的，δ随i和i’而变化，此外出射角i’也随入射角i而变化，所以偏向角δ仅是i的函数．在实验中可观察到，当i变化时，δ有一极小值，称为最小偏向角．令d?di?0，由式(6-4)得didi??1 （6-5）再利用式（6-3）和折射定律sini?nsinr, sini?nsinr （6-6）得到didi?didr?2drdr?22drdi?ncosrcosi?(?1)?22cosincosr ??cosr1?nsincosr1?nsin22rr?csccsc22r?ntgrr?ntgr22 ???(1?n)tgr?(1?n)tgr222(6-7)由式（6-5）可得：?(1?n)tgr? tgr?tgr 221?(1?n)tgr22因为r和r’都小于90°，所以有r =r’代入式（5）可得i =i。
因此，偏向角δ取极小值极值的条件为：r =r’或 i =i （6-8）显然，这时单色光线对称通过三棱镜，最小偏向角为δδi?min=2i –amin，这时由式（6-4）可得：12(?min?a)由式（6-3）可得： a=2r r?a2 由折射定律式（6-6），可得三棱镜对该单色光的折射率n为sinisinrsin?1(?min?a)sina2min，就可以计n? （6-9）由式（6-9）可知，只要测出三棱镜顶角a和对该波长的入射光的最小偏向角δ算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。
顶角a和对该波长的最小偏向角δmin用分光计测定。
折射率是光波波长的函数，对棱镜来说，随着波长的增大，折射率n则减少，如果是复色光入射，由于三棱镜的作用，入射光中不同颜色的光射出时将沿不同的方向传播，这就是棱镜的色散现象。
【实验内容】1、调节分光计（调整方法见原理部分） 2. 调节三棱镜使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴，三棱镜光学侧面也是一个光的反射平面。
（1）调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，使镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
（2）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返回的十字像，只调节台下三螺钉，使其反射像都落在上十子线处。
3. 测量顶角a：转动游标盘，使棱镜ac正对望远镜记下游标１的读数?1和游标２的读数?2。
再转动游标盘，再使ab面正对望远镜，记下游标１的读数?1和游标２的读数?2。
同一游标两次读数误差1??1???或?2??2，即是载物台转过的角度?，而?是ａ角的补角，ａ＝???. 重复操作两次，记下数据。
4.测量三棱镜的最小偏向角。
（具体原理看实验原理）（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?1和?2转至（2），记下读数?1?和?2?，有?min?12?1?? ??1??2??2 ?min?asina2n?sini1sina2sin?(5)根据以及所得数据求出棱镜材料的折射率 5、注意事项①转动载物台，都是指转动游标盘带动载物台一起转动。
②狭缝宽度1mm左右为宜，宽了测量误差大，太窄光通量小。
狭缝易损坏，尽量少调。
调节时要边看边调，动作要轻，切忌两缝太近。
③光学仪器螺钉的调节动作要轻柔，锁紧螺钉也是指锁住即可，不可用力，以免损坏器件。
【数据处理】1．顶角的测量及处理：由于 a=???, 可得: a?59°56′50″. 2．用最小偏向角法测棱镜材料折射率测量次数为一次.由 a?59°56′50″ ?min?得：12?1???1??2??2?=51°19′00″n?sini1sina2sin??min?asina2=1.6520 综上 n=1.6520 【误差分析】1.本试验的仪器为分光计精确度高，但是读数存在认为因素，会造成微小误差，可由多次测量减小误差。
2.实验仪器本身存在系统误差，这时可通过选取更精确的仪器来减小误差。
【实验总结】通过本次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术，对数据的处理更加熟练，同时完成了物理量的测量与数据处理任务，并求出三棱镜的折射率。
篇三：分光计的调节和使用实验报告长安大学----分光计实验报告7系05级孙明伟 pb05007213 06.4.9.实验目的：着重训练分光计的调整技术和技巧，并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角，计算出三棱镜材料的折射率。
实验原理：1）分光计的调节原理。
（此项在实验的步骤中，针对每一步详细说明。
）2）测折射率原理：实验要求：调整要求：①平行光管发出平行光。
当i1＝i2时，δ为最小,此时i1??a2 ?min2?i1?i1??i1?12a2 i1?(?min?a) 设棱镜材料折射率为n，则sini1?nsini1??nsina2 故n?sini1sina2sin??min?asin2a2 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。
②望远镜对平行光聚焦。
③望远镜，平行光管的光轴垂直一起公共轴。
④调节动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。
⑤狭缝宽度1mm左右为宜。
实验器材：分光计，三棱镜，水银灯光源，双面平行面镜。
实验步骤：⒈调整分光计：（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。
（2）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. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。
（1）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。
（2）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。
3. 测量顶角a：转动游标盘，使棱镜ac正对望远镜记下游标１的读数?1和游标２的读数?2。
再转动游标盘，再使ab面正对望远镜，记下游标１的读数?1?和游标２的读数?2?。
同一游标两次读数误差1??1?或2??2?，即是载物台转过的角度?，而?是ａ角的补角，ａ＝???.重复操作两次，记下数据。
4.测量三棱镜的最小偏向角。
（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?1和?2转至（2），记下读数?1?和?2?，有?min?12?1???1??2??2?原始数据如下：1．顶角的测量及处理：综上观之,显然取?=12?1???1??2??2?时,其在平均值两侧波动较小,? ?x?x?i32取得的?更符合“真值”.且其标准差 ?? ??28″.i?1n?1经带入,解得:a类不确定度 ua??n?16″.取置信概率为0.95时,查表得: t=4.30.因为用刻度盘及游标盘测量角度时,最大允差属于均匀分布, 所以 b类不确定度ub?1′/3?35″. 且 kp?1.96 由于 a=???, 可得: a?59°56′50″. 所以 ????a? 2．最小偏向角的测量及处理：测量次数为一次.?tua?2?kpub2?1′37″?min?12?1???1??2??2?=51°19′00″b类不确定度 ub 即 ??=35″1′/3?35″.所以，根据合成公式 ?sini=0.0003 ?sina=0.000212则 ?n=0.0013a?59°56′50″ ?min? sini1sina2sin?sin12?1???1??2??2?=51°19′00″?min?a2a2n?=1.6520 综上实验结论：通过两次实验，对分光计有了一定的了解，掌握了一定的调整技术，对数据的处理更加熟练，同时完成了物理量的测量与数据处理任务，并求出三棱镜的折射率n=1.6520?0.0013 ，p=0.95 。
n=1.6520?0.0013 p=0.95篇四：大学物理实验分光计实验报告分光计法测光栅常数3.7 分光计的调节及光栅常数的测定分光计又称光学测角仪，是一种分光测角光学实验仪器。
它常用来测量折射率、色散率、光波波长、光栅常数和观测光谱等。
分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，学好分光计的调整和使用，可为今后使用其他精密光学仪器打下良好基础。
3.7.1 分光计的调节【实验目的】了解分光计的结构和基本原理，学习调整和使用方法。
【分光计的结构和原理】分光计主要由五个部分构成：底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。
不同型号分光计的光学原理基本相同。
jjy型分光计如图3-7-1所示。
图3-7-1 jjy型分光计1．狭缝装置 2．狭缝装置锁紧螺钉 3．平行光管 4．元件夹 5．望远镜 6．目镜锁紧螺钉 7．阿贝式自准直目镜 8．狭缝宽度调节旋钮 9．平行光管光轴高低调节螺钉10．平行光管光轴水平调节螺钉 11．游标盘止动螺钉 12．游标盘微调螺钉 13．载物台调平螺钉（3只） 14．度盘 15．游标盘 16．度盘止动螺钉 17．底座 18．望远镜止动螺钉 19．载物台止动螺钉 20．望远镜微调螺钉 21．望远镜光轴水平调节螺钉 22．望远镜光轴高低调节螺钉 23．目镜视度调节手轮1．底座分光计底座（17）中心固定有一中心轴，望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上，可绕中心轴旋转。