一、分光计的结构-首页-省物理实验示范中心网站.pptVIP

杭州电子科技大学 物理实验教学示范中心 * 大学物理实验 平行光管的调整和使用 引言 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 问题与讨论 引言 平行光管是通过它取得来自无限远的光束，此光束谓之平行光。是装校调整光学仪器的重要工具，也是光学量度仪器中的重要组成部分，配用不同的分划板，连同测微目镜头，或显微镜系统，则可以测定透镜组的焦距，鉴别率，及其他成像质量。将附配的调整式平面反光镜固定于被检运动直的工件上，用附配于光管的高斯自准目镜头，通过光管上的高斯目镜观察，可以进行运动工件的直线性检验。 实验目的 1．了解平行光管的结构及工作原理。 2．学会用平行光管测量凸透镜的焦距。 3．学会用平行光管测定透镜的分辨率。 实验仪器 550型平行光管， 分划板一套，测微目镜， 平面反射镜， 待测透镜，光具座。 平行光管的结构 平行光管（如图1所示）是一种产生平行光的精密仪器，它主要由一个质量优良的物镜、分划板和照明用具组成，其示意图如图2所示。 分划板 550型平行光管的分划板有5种，分别是十字分划板、玻罗板、星点板、2号鉴别率板和3号鉴别率板，如图3所示。 （1）十字分划板： 用于调整分划板套筒和平行光管光轴重合及平行光管出射平行光。 （2）玻罗板：用来测量透镜组的焦距。玻罗板上镀有5个线对，其间距分别为1.0000mm、2.0000mm、4.0000mm、10.0000mm、20.0000mm。 （3）鉴别率板：可以用来测量透镜和透镜组的分辨率。 实验原理 １、用平行光管测量凸透镜焦距 平行光管出射平行光后，经过待测凸透镜，成像在其焦平面上。玻罗板线对间距h’，像的间距h可用测微目镜测出，如图4所示。不难导出 ２．用平行光管测定凸透镜分辨率 根据衍射理论和瑞利判断，处于无穷远或相当于无穷远的两个物点，经过直径为D的透镜成像后，在其焦平面上不再是两个几何点，而是占有一定面积的衍射圆斑，当两个像的最小分辨角为 时，这两个像点刚能被分辨， 为光波波长。 当平行光管物镜焦平面上的鉴别率板产生的平行光射入被测透镜时，在被测透镜的焦平面附近，用测微目镜可观察到鉴别率板的像。仔细观察，找出一组刚能分辨清刻纹的单元，记下单元编号。若鉴别率板的刻纹宽度a已知，则可通过下式求最小分辨角， 式中单位已转换为秒。亦可通过查表获得。 实验内容 1. 平行光管发出平行光 （１）将十字分划板装在平行光管的分划板套筒上，然后再装上高斯目镜。 （２）调节高斯目镜(即拉伸目镜)，眼睛对着目镜观看时，能清楚地看到十字叉丝。 （３）调节放在平行光管前的平面镜（平面镜上有调节水平螺丝和垂直螺丝），使平行光管射出的光线重新返回平行光管。这时能通过高斯目镜看到分划板上有一个反射回来的像。前后调节分划板套筒（或转动物镜），直到目镜里清楚地观察到十字叉丝的像，并且无视差（最终判定有无视差须物像重合）。表明分划板已经调整在物镜的焦平面上了。 2.调整分划板套筒和平行光管光轴重合 （１）粗调分划板套筒的上、下和左、右螺丝，使分划板的十字叉丝大致在平行光管的中心。 （２）调节平面镜的俯仰角，使叉丝像与十字叉丝重合。松开平行光管的两只固定螺钉，将平行光管以轴心为准线旋转180°，观察叉丝与其像的横线是否重合。如果不重合，调节分划板座的上、下螺丝，使叉丝的横线与像的横线接近一半，再调平面镜的角度使横线重合。如此重复旋转，直至横线在任何角度下都重合。 （3）调节分划板套筒的左、右螺丝，使十字叉丝垂直线与其像的垂直线重合。直至转动平行光管时，十字叉丝物像始终重合。这表示分划板套筒的中心与平行光管的主光轴已经重合。 ３测量凸透镜的焦距 （１）平行光管调整后，拿下平面镜，将被测凸透镜置于平行光管的前方，在透镜的前方放上测微目镜。为使像清晰，可在透镜前加上圆孔光阑。调节平行光管、圆孔光阑、被测凸透镜和测微目镜，使它们大致在同一光轴上。 （２）将平行光管的十字分划板换成玻罗板，并换上直筒形光源。 （３）转动测微目镜的调节螺丝，直到从测微目镜里面能看到清晰的叉丝为止。 （４）前后移动凸透镜，使被测凸透镜在平行光管中的玻罗板成像于测微目镜的叉丝平面上，表明凸透镜的焦平面与测微目镜的焦平面重合。 （５）用测微目镜测出玻罗板像中10条线的位置，求出线对间距，代入公式 求凸透镜的焦距，并和其标准值比较，对实验结果进行评价。 4．用平行光管测凸透镜的分辨率 （1）取下玻罗板，换上3号鉴别率板，装上光源。 （2）将测微目镜、被测透镜、平行光管依次放在光具座上。不能放光阑（为什么？） （3