分光计实验体会【优秀范文】
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试验一
分光计的调整测三棱镜折射率 试验时间：
2022.3.17
篇二：分光计试验报告() 分光计试验报告 【试验目的】
1、了解分光计的结构和工作原理 2、把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 【试验仪器】
分光计，双面平面镜，汞灯光源、读数用放大镜等。
【试验原理】
1、调整分光计：
(1)调整望远镜：
ａ目镜调焦：清晰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许多方法测定，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。假如测液体的折射率，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 δ min 。由图可知：
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．在试验中可观看到，当 i 变化时，δ 有一微小值，称为最小偏向角．
令 d?di ?0，由式(6-4)得 didi ??1
（6-5）
再采用式（6-3）和折射定律 sini?nsinr,
sini?nsinr
（6-6）
得到 didi ?didr ? 2 drdr ? 22 drdi ? ncosrcosi ?(?1)? 2 2 cosincosr ?? cosr1?nsincosr1?nsin 22 rr ? csccsc 22 r?ntgrr?ntgr 2 2 ?? ?(1?n)tgr?(1?n)tgr 2 2 2 (6-7) 由式（6-5）可得：?(1?n)tgr?
tgr?tgr 22 1?(1?n)tgr 22 由于 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 取微小值极值的条件为：
r =r’
或
i =i
（6-8）
明显，这时单色光线对称通过三棱镜，最小偏向角为 δ δ i? min=2i –a min
，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 sinisinr sin? 1(?min?a)sin a2 min，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 δ min 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 则削减，假如是复色光入射，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。
【试验内容】
1、调整分光计（调整方法见原理部分）
2. 调整三棱镜 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相互垂直。
（2）接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观看从侧面ac 和 ab 返回的十字像，只调整台下三螺钉，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 正对望远镜登记游标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，登记游标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，登记数据。
4.测量三棱镜的最小偏向角。（具体原理看试验原理）
（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，直到谱线开头逆转为止，固定载物台。谱线对准分划板。
（4）登记读数?1 和?2 转至（2），登记读数?1?和?2?，有 ?min? 12 ?1 ?? ??1??2??2 ?min?a sin a2 n? sini1sin a2 sin? (5)依据以及所得数据 求出棱镜材料的折射率 5、留意事项 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。调整时要 边看边调，动作要轻，切忌两缝太近。
③光学仪器螺钉的调整动作要轻柔，锁紧螺钉也是指锁住即可，不行用力，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? sini1sin a2 sin? ?min?a sin a2 =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. 试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。
【试验总结】
通过本次试验，对分光计有了肯定的了解，把握了肯定的调整技术，对数据的处理更加娴熟，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：分光计的调整和使用试验报告 长安高校----分光计试验报告 7 系 05 级
孙明伟
pb05007213
06.4.9. 试验目的：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。
试验原理：1）分光计的调整原理。（此项在试验的步骤中，针对每一步具体说明。）
2）测折射率原理：
试验要求：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 ?min 2 ?i1?i1??i1? 12 a2 i1? (?min?a) 设棱镜材料折射率为 n，则 sini1?nsini1??nsin a2 故 n? sini1sin a2 sin? ?min?a sin 2 a2 由此可知，要求得棱镜材料折射率 n，必需测出其顶角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调整动作要轻柔，锁紧螺钉锁住即可。
⑤狭缝宽度 1mm 左右为宜。
试验器材：分光计，三棱镜，水银灯光源，双面平行面镜。
试验步骤：⒈调整分光计：
（1）
调整望远镜：
ａ目镜调焦：清晰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。
3. 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相互垂直。
（2）接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台， 在望远镜中观看从侧面 ac 和 ab 返回的十字象，只调整台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。
4. 测量顶角 a：转动游标盘，使棱镜 ac 正对望远镜登记游标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，登记游标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，登记数据。
5. 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，直到谱线开头逆转为止，固定载物台。谱线对准分划板。
（4）登记读数?1 和?2 转至（2），登记读数?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,明显取?= 12 ?1 ???1??2??2 ?时,其在平均值两侧波动较小,? ?x?x?
i 3 2 取得的?更符合“真值”.且其标准差
?? ??28″. i?1 n?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. 由于用刻度盘及游标盘测量角度时,最大允差属于匀称分布, 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 ?kpub 2 ? 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，依据合成公式
?sini=0.0003
?sina=0.0002 1 2 则
?n=0.0013 a?59°56′50″
?min? sini1sin a2 sin? sin 12 ?1 ???1??2??2 ?=51°19′00″ ?min?a 2a2 n? =1.6520 综上
试验结论：通过两次试验，对分光计有了肯定的了解，把握了肯定的调整技术，对数据的处理更加娴熟，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：高校物理试验分光计试验报告 分光计法测光栅常数 3.7
分光计的调整及光栅常数的测定 分光计又称光学测角仪，是一种分光测角光学试验仪器。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
分光计的调整 【试验目的】
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．狭缝宽度调整旋钮
9．平行光管光轴凹凸调整螺钉
10．平行光管光轴水平调整螺钉
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．望远镜光轴水平调整螺钉
22．望远镜光轴凹凸调整螺钉
23．目镜视度调整手轮 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。
2．平行光管 平行光管安装在固定立柱上，它的作用是产生平行光。平行光管由狭缝和透镜组成，如图 3-7-2。狭缝宽度可调（范围 0.02~2mm），透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调整。当狭缝位于透镜焦平面上时，由狭缝经过透镜出射的光为平行光。
图 3-7-2
平行光管 3．自准直望远镜 阿贝式自准直望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起并套装在度盘上。它用来观看和确定光线行进方向。自准直望远镜由物镜、目镜、分划板等组成（如图 3-7-3），三者 间距可调。其中，分划板上刻有“ ”形叉丝；分划板下方与一块 45o 全反射小棱镜的直
角面相贴，直角面上涂有不透亮
薄膜，薄膜上划有一个“十”形透光的窗口，当小电珠光从管侧经另始终角面入射到棱镜上，即照亮“十”字窗口。调整目镜，使目镜视场中消失清晰的“ ”形叉丝。在物镜前方放置一平面镜，然后调整物镜，使分划板位于物境焦平 ”形叉丝和绿色“十”字 面上，那么从棱镜“十”字口发出的绿光经物镜后成为平行光射向前方平面境，其反射光 又经物镜成像于分划板上。这时，从目镜中可以看到清晰的“向全都，则绿色“十”字像位于分划板“ 像。此时望远镜已调焦至无穷远，适合观看平行光了。假如平面境的法线与望远镜光轴方 ”形叉丝的上横线上，如图 3-7-3 中的视场。
图 3-7-3
阿贝式自准直望远镜的构造 1．平面镜
2．物镜
3．分化板 4．小电珠
5．小棱镜
6．目镜 7．目镜视场
8．绿十字反射镜
4．载物台 载物台套装在游标盘上，可以绕中心轴转动，它用来放置光学元件。载物台的凹凸、水平状态可调。
5．读数装置 读数装置由度盘和游标盘组成。度盘圆周被分为 720 份，分度值为 30′，30′以下需用游标来读数。游标盘采纳相隔 180o 的双窗口读数；游标上的 30 格与度盘上的 29 格角度相等，故游标的最小分度值为 1′，图 3-7-4 所示的位置应读作 113o 45′。
图 3-7-4
角游标的读法 采纳双游标读数，是为了消退度盘中心与仪器中心轴不重合而引起的偏心差。测量时纪录下两个窗口读数然后取平均值即可。如图 3-7-5 所示，当度盘中心 o′与分光计中心轴 o不重合时，转过角度?所对应游标数 p?o?和 pq 均不等于 oo′重合时转过?角所对应正 ??n?和 m?n(m??n??m?n)，但依据平面几何学问很简单证明：确读数 m 1??q)?m??n??m?n，采纳双游标可使偏心差得以消退。
(p?q??p2 图 3-7-5
偏心差图示 【试验步骤】
在进行分光计...
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