分光计的调节和使用南昌大学基础物理试验中心.ppt

实验3.7 分光计的调节与使用 实验简介 实验目的 实验仪器 实验原理 调节要点 实验目的 掌握分光计的测量原理及调节方法 用反射法测定三棱镜的顶角 用最小偏向角法测定三棱镜材料的折射率 实验仪器 本次实验用到的仪器有分光计、平面镜、三棱镜和钠光源。 分光计（又名分光测角仪）是用来精确测量角度的仪器。分光计是光学实验的基本仪器之一，通过角度的测量可以计算媒质折射率、光波波长等相关的物理量，检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行等。 1.分光计的结构 2.分光计的调节 测量前应调节分光计，达到： 望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。 平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光轴共轴。 待测光学元件的表面与中心转轴平行。 1) 目视粗调 ⑤ 调节望远镜俯仰调节螺钉 平行光管俯仰调节螺钉 望远镜支架 平行光管水平调节螺钉 望远镜水平调节螺钉 ④ 松开望远镜锁紧螺钉 ③ 松开 游标盘锁紧螺钉 锁紧 载物台升降锁紧螺钉 ② 调节 载物盘水平调节螺钉 ① 移动底座 载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例 平面镜两侧面的反射像分别位于 和 时，只需调节望远镜的俯仰调节螺钉 d d 平面镜两侧面的反射像同时位于 或 时，只需调节载物盘的水平调节螺钉 d d ⑵ 2) 用自准直法将望远镜调焦到无穷远 叉丝像 分划板视场 透光窗 反射像 旋转目镜调节鼓轮 ⑴ 伸缩目镜筒 ⑶ 观察不到反射像的原因 目镜中观察到的叉丝和透光窗中黑色十字的像模糊。（转动目镜调节鼓轮） 望远镜没有聚焦于无穷远。（松开目镜筒锁紧螺钉，前后移动目镜筒 ） 平面反射镜的镜面与望远镜的光轴不垂直。 俯视 侧视 转动载物台或望远镜 调节望远镜俯仰或载物盘水平调节螺钉 3) 调节望远镜光轴与中心转轴垂直 ①放置平面镜 ②拨动 游标盘 ③调节载物盘水平调节螺钉或望远镜俯仰调节螺钉 载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节 d 调节望远镜俯仰调节螺钉 调节载物盘水平调节螺钉 d/2 4) 调节平行光管 平行光管由狭缝和准直透镜组成。 狭缝 锁紧螺钉 俯仰调节螺钉 松开狭缝锁紧螺钉 前后移动狭缝 ① 转动狭缝 调节平行光管俯仰调节螺钉 ② 转动狭缝 锁住狭缝锁紧螺钉 ③ 3.分光计的测量原理 δ ＝(?α2-α1?+?β2-β1?)/2 δ 平行光管 α2 β2 望远镜 平行光管 α1 β1 望远镜 读数方法 主刻度盘 游标盘 游标窗口 233o 13? 偏心差 主刻度盘 游标盘 实验 衍射光栅 实验简介 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 数据处理 注意事项 实验目的 光栅是由大量相互平行、等宽等间距的狭缝（或刻痕）组成，我们所用光栅是对母光栅进行全息照相所得的干板。它是利用多缝衍射原理使光波发生色散的光学元件，具有较大的色散率和较高的分辨本领在各种光谱仪器中广泛应用。 实验简介 进一步掌握分光计的调节与使用方法 观察光栅的衍射光谱 测定日光灯蓝紫色谱线的波长 实验仪器 分光计 、双面反射镜、透射光栅、日光灯、照明小灯 实验原理 当平行单色光垂直入射光栅其衍射的明条纹满足光栅方程 （K=0,1,2…） 当用复色白光垂直入射光栅时，各波长的零级谱线处在同一位置而叠加形成中央明条纹，零级以外的各级谱线，由于 不同，依次排开形成光栅光谱（如下图）。 对于绿 光 对于蓝紫光 所以 式中 实验内容 1.分光计调整 同实验21。 2.调整光栅 调节光栅平面垂直于平行光管 将光栅的非刻痕 面朝向望远镜放于载物台上（放法同双面镜），调节a或b（此时不可调水平调节螺丝！）使绿“十”反射像与上方叉丝重合。转动望远镜、游标盘,使绿“十”反射像、中央明条纹、叉丝三者重合，拧紧游标盘止动螺丝。 图2 叉丝 绿“十”反射像 中央明条纹 调节光栅刻痕与平行光管狭缝平行 调节螺丝c,至望远镜转动过程中,各级谱线的高度相同,再复查是否满足 图2要求。 实验内容 3.测量衍射角 观察衍射光谱，分清各级谱线，依次测量记下数据。 数据处理 按要求将测量数据填入表中，计算出 ，并求出百分误差。 要求写出公式、代入数据、写出结果。 注意事项 1.测量中光栅位置不可移动！否则要重新调节光栅。 测量中要记下中央明条纹的位置，以便检查。1 3.若度盘0刻线过游标0刻线， 2.望远镜、平行光关管的镜头及光栅等光学零件不能用手摸，有尘土时应用镜头纸擦，且应轻