第一篇：大学物理实验《分光计调节和使用》试题
分光计的调节与使用 试题
一、问答题
1.分光计有那几个主要部件组成？
2.望远镜实际转过的角度取两个游标读数的平均值，目的是什么？
二.操作题直接用三棱镜调节望远镜光轴与分光计中心垂直（40分）
要求：双面反射镜紧贴三棱镜的两个光滑面时反射的“﹢”的像都能在视场中看到，并且与上准线重合一、问答题
1.测量望远镜转过的角度时，如果望远镜在在转动的过程中转过了零点，此时从两侧角标尺读得的数值中，应如何计算望远镜转过的角度？
2.简述自准法测量三棱镜顶角的原理
二.操作题直接用三棱镜调节望远镜光轴与分光计中心垂直（35分）
要求：双面反射镜紧贴三棱镜的两个光滑面时反射的“﹢”的像都能在视场中看到
（不要求与上准线重合）
一．填空题（20分）
调整好的分光计具备：望远镜的分划板与物镜之间的距离等于物镜的__________________；
平行光管发出的光是__________________，此时狭缝位于平行光管透镜（凸透镜）的__________________；
望远镜和平行光关的光轴与分光计中心__________________，与刻度盘__________________
二.操作题利用调整好的分光计测量最小偏向角，自拟表格，记录三组数据（40分）
1．把双面反射镜紧贴三棱镜的光滑面时，调节反射回来的“+”与分划板上准线重合时，用什么调节法？分别调节那两个螺丝？
2.测量望远镜转过的角度时，如果望远镜在在转动的过程中转过了零点，此时从两侧角标尺读得的数值中，应如何计算望远镜转过的角度？
二.操作题利用调整好的分光计测量最小偏向角，自拟表格，记录三组数据（40分）
第二篇：分光计的调节和使用
分光计的调节和使用
一、实验目的1．掌握分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法。
2．掌握测定三棱镜顶角的方法。
二、实验要求
1． 掌握分光计的结构原理，掌握分光计的调节方法。
2． 掌握角游标原理和用分光计测角度的方法。
3． 用自准直法和反射法测定三棱镜的顶角。
4． 评价实验结果，写出合格的实验报告。
三、实验原理
分光计由底座、载物平台、望远镜、平行光管和读数圆盘五部分组成。
1.反射法测三棱镜顶角：A11(2121)24
oo其中α、β代表两角游标，角标1、2代表两反射光线，A为三棱镜顶角。2.自准直法测三棱镜顶角：A180180(2121)
其中α、β代表两角游标，角标1、2代表三棱镜两光学表面，A为三棱镜顶角。
四、教学重点和难点
难点：望远镜系统的调节。
重点：望远镜系统的调节。即难点内容亦是重点内容。
五、指导要点
1.认真熟悉分光计各组成部件及各旋钮的作用。
2.注意分光计的初调，是顺利调节好分光计的关键。
3.分光计的精细调节要求满足以下三点：
（1）望远镜聚焦无穷远（自准直调节）；
（2）调节望远镜的光轴和仪器中心转轴相垂直；
（3）平行光管出射平行光，且平行光管光轴垂直于仪器中心转轴。
六、思考与练习
1．分光计精细调节应满足哪几点要求？怎样判断是否调节好？
2．测角θ时，望远镜由α1＝330°00′经0°转到α2＝30°15′，望远镜的α窗口实际所转角度是多少？写出计算θ角的通用式。
第三篇：分光计调节和使用实验报告
报告汇编 Compilation of reports 20XX
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长安大学----分光计实验报告
7 系 系 5 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 i 1 ＝i2“ 时，δ为最小,此时21Ai 21 1 1minAi i i )(21min 1A i
设棱镜材料折射率为 n，则 2sin sin sin1 1An i n i
故
2sin2sin2sinsinmin1AAAin
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。
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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
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 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
2 2 1 1 min21
原始数据如下：
1．顶角的测量及处理：
角度/ / 分组2 3平均值
标准差
1
0°42′ 18°02′ 19°29′
1
120°44′ 138°04′ 139°30′
2
180°40′ 198°00′ 199°27′
2
300°45′ 318°05′ 319°31′
报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 1 1
120°02′00″ 120°02′00″ 120°01′00″
120°01′40″ 28″ 2 2
120°05′00″
120°05′00″
120°04′00″
120°04′40″
28″
2 2 1 121 120°03′30″
120°03′30″
120°02′30″
120°03′10″
28″
综上观之,显然取 = 2 2 1 121 时,其在平均值两侧波动较小,取得的 更符合“真值”.且其标准差
1312nx xii
经带入,解得:
28″.A 类不确定度
nu A 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
Bu 1′/ 3 35″.且
96.1 pk
由于
A= ,可得:
A 59°56′50″.所以
2 2B p A Au k tu 1′37″
2．最小偏向角的测量及处理：
测量次数为一次.1
1
2
2
107°55′ 56°37′ 287°53′ 236°33′
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2 2 1 1 min21 =51°19′00″
B 类不确定度
Bu 1′/ 3 35″.即
=35″
所以，根据合成公式
1sini =0.0003
2sin A =0.0002
则
n =0.0013
A 59°56′50″
2 2 1 1 min21 =51°19′00″
2sin2sin2sinsinmin1AAAin =1.6520
综上
n=1.6520 0.0013
p=0.95
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。
第四篇：分光计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：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 当 i i 1 ＝i i2“时，δ为最小, , 此时
21Ai
1 1minAi i i )(21min 1A i
设棱镜材料折射率为 n n，则
2sin sin sin1 1An i n i
故
2sin2sin2sinsinmin1AAAin
由此可知，要求得棱镜材料折射率 n 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。
（4）记下读数1和2转至（2），记下读数1 和2 ，有
2 2 1 1 min21
五、实验数据处理
原始数据如下：
次数
左 右 0 左 0 右 2--0 0 右 右 左 左 1
74˚ 38”
254˚ 46“
20˚ 41”
200˚ 41“
54˚ 1”
327˚ 12 147˚ 24 53˚ 31“
”
“
数据处理：
α=60˚ ±10”
2min仪u S
1)(nSi i
仪u =31 o 按不确定度传递原则
n n nuSinCos Sin Sin Cosun 222)2(212)2(21min minu
uSinCosunu n 2)2(21min 1.6762)(min SinSinn;0.005)()(2 2 n n nu u u;
00000.3 100)( nuunr n;
得：
0.005 1.676 nu n n
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）。
（2）将双面镜放在载物台上如图所示，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。
（3）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。
第五篇：分光计的调节和和使用光栅测波长教案-扬州大学物理教学中心
分光计的使用 用光栅测波长
一． 实验介绍与引入： １．精确测量光线偏折的角度是光学实验技术的重要内容之一。光在传播过程中的衍射、散射等物理现象也都与角度有关；一些光学量如光栅常数、光波波长等都可以通过直接测量有关的角度去确定。２．本实验所使用的分光计便是一种能精确测量角度的基本光学仪器，常用来测量折射率、光波波长、色散率和观察光谱等。３．分光计的基本部件和调节原理与目前生产及科研上常用的光学仪器（如单色仪，摄谱仪等）有许多相似之处（后者一般在分光器件和谱线采集系统上更复杂、精确）。学习和使用分光计可以为今后使用此类精密的光学仪器打下良好的基础。
二．实验目的与内容：
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；
３．用分光计测量光栅常数和用光栅测波长。
三．实验注意事项：
1．任何时候都不能用手触及光栅和平面镜的光学表面，只能用手拿非光学面即侧面或底座。
2．光学元件要轻拿轻放，防止光栅和平面镜碰撞或从载物台上摔落，导致元件破损。
3．在调节分光计的过程中，用力要轻，动作要慢，不得随意旋转和拨动，以免造成仪器的严重磨损。
4．实验完成后，请将仪器整理好，光栅和平面镜归还原处。
四．实验原理与技术指导：(粗体部分一般需要和学生强调，其他内容按学生具体情况选择。)
（一）分光计的调节：
１．请同学打开汞灯预热，并对照教材上的结构图和网上教学辅导系统，结合实际仪器了解分光计各部分的结构和各旋钮的作用。
２．分光计的调节要求。用分光计进行测量之前,需要对仪器进行调节,使之达到如下要求: 1）望远镜能接收平行光(或者适于观察平行光),且其光轴垂直于分光计的主轴(即仪器竖直方向中心轴)；
2)平行光管出射平行光,其光轴亦垂直于分光计的主轴。
在要求1)中望远镜调节是关键，是难点，也是要求2)的基础。３．分光计望远镜调节的具体作法分2步——粗调、细调。①粗调：通过目测调节，使载物平台水平，使望远镜光轴水平，当平面反射镜“两面”正对望远镜时，都能从望远镜里看到亮十字。（粗调很重要，要引起学生重视，做到“粗调细做”）粗调具体步骤如下：
1）打开照明小灯电源开关，调节目镜调焦手轮，能看清分划板上的刻线。2）调节载物台3个调平螺丝等高，可通过载物台底座与小平台之间的调平螺丝的高度来判断(目测或数螺纹)，这一步一定要严格；
3）调节望远镜调平螺丝使其光轴与载物台平行，通过目测来判断。
4）转动载物台底座(注意:不是平台)，使平面反射镜“两面”分别正对望远镜(此时目镜光场最暗)，观察有无亮十字(可能是一亮斑)。5）当按步骤3)调节后，两面都有亮十字（亮斑），调节物镜与分划板的位置，使亮十字最清晰。此时粗调完成。
●问题一：一面有亮十字，一面没有。说明粗调没做好，再认真仔细做一次步骤2)。再次观察，如果现象不变，则假设载物台已水平，问题出在望远镜光轴不水平。转动载物台底座，使平面反射镜没有绿色亮十字的一面正对望远镜，调节望远镜调平螺丝（向上或向下，但不能调载物台调平螺丝），直到看到亮十字。●问题二：两面都没有亮十字，做法同问题一。如果步骤2)做的很严格，这种情况出现的可能性很小，大多数情况为问题一的情形。
②细调：在粗调的基础上，通过调节载物台的调平螺丝和望远镜的俯仰螺丝，使平面镜“两面”正对望远镜时，从望远镜里看到的十字像都和上十字叉丝重合，从而保证载物台和望远镜光轴严格水平。
●问题三：为什么从望远镜里看到的十字像都和上十字叉丝重合，就能保证载物台和望远镜光轴严格水平？原理见下图，结合图像给学生讲解。
细调具体步骤如下：
1）将平面镜如图（１）放置，保持调平螺丝ａ不动，调节ｂ，ｃ和望远镜的俯仰螺丝，使两次反射的十字像在上叉丝“重合”。
●问题四：为什么要把平面镜如图（１）放置？在实验过程中请学生观察思考：调节调平螺丝和望远镜俯仰螺丝对十字像的移动分别起什么作用。2）将平面镜转过90度，保持调平螺丝b,c以及望远镜俯仰螺丝不动，调节调平螺丝a，使两个十字像重合，此时细调完成。（由于误差的存在，这一步调节可能很难使两个十字像完全重合。）
4．调节准直管狭缝的宽度和位置，使其产生平行光，即在望远镜中能看到又细又亮的竖直的蓝色光谱线，和分划板上的竖直叉丝重合。
5．在学生调节过程中检查记录每个学生的调节情况，调节结束后评估每个学生
的调节效果。
（二）测光栅常数
1.安置光栅。安置光栅时应达到下述要求。
（1）入射光垂直照射光栅表面。将光栅如图17-7所示放置在载物台上，使光栅平面与平行光管轴线大致垂直。
（2）调节平行光管的狭缝与光栅刻痕平行。转动望远镜，观察衍射光谱的分布情况，注意中央明纹两侧的衍射光谱是否在同一水平面内。如果有高低的变化，说明狭缝与光栅刻痕不平行。调节与光栅在一条直线上的载物台调平螺钉，直到中央明纹两侧的衍射光谱在同一水平面上。
2.测汞灯绿光谱线的衍射角。
（1）由于衍射光谱的分布位置对称与中央明纹，所以k级和k级光谱线之间夹角的一半为该级光谱的衍射角。先将望远镜对准中央明纹，然后转到是k1，对准第一级光谱线的绿光谱线，螺钉15，锁紧望远镜。借助微调螺钉12，图17-7 光栅放置图
微调望远镜位置，使分划板的垂直刻线对准待测的该谱线。从左、右游标上分别读取数据和，记录在表中。
（2）用同样的方法测出k1的绿光谱线的角位置。由式1(212'1')计算衍射角。
43.将绿光波长绿5461A和衍射角代人式(1)中，求出光栅常数d。
（三）用光栅测双黄光的波长
（1）用上述同样的方法分别测出汞灯两条黄光k1和k1的角位置，求出两条黄光谱线的衍射角。
（2）将光栅常数d和衍射角代人式(1)中，计算两条黄光谱线的波长。
五．关于分光计读数的说明。1）最小分度值1'
2）让学生回忆游标卡尺的读数方法，读出分光计的角度值。2）如果一游标转动过程中经过了0刻度线，应如何取值？ 3）为什么通过两个游标读数可以消除仪器的偏心差？（可以让学生在课后推导）
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