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分光计的调整与使用

实验原理

分光计是高校普通物理实验中常用的光学仪器，是精确测定光线偏转角的仪器。利用分

光计可测三棱镜顶角、棱镜的折射率以及谱线波长等．分光计的调整非常重要，其调整的准

确与否直接关系到各物理量的测定精度．分光计的调节主要应注意“三聚焦”(即目镜对叉

丝聚焦，望远镜对无穷远聚焦，平行光管对狭缝聚焦)和“三个垂直”(载物台、望远镜及平

行光管主光轴对仪器转轴垂直)，其中，调整载物台和望远镜对仪器转轴垂直是整个分光计

调整的重点和难点。

分光计调整

一、熟悉分光计各调节螺钉作用后，目视粗调载物台、望远镜及平行光管基本水平。

二．用自准直法将望远镜调焦到无穷远

三．载物台转轴与望远镜光轴垂直的调节

在望远镜视场中能够看到平面反射镜两面反射回的像后，然后

规律：

1．平面反射镜两面反射回的像都在视场上方（或下方）时，只需调节望远镜的俯仰调节

螺钉。

2．平面反射镜两面反射回的像一面在视场上方另一面在视场下方时，只需调节载物台的

水平调节螺钉。注意：认定上、下方的像之间的距离后，将在视场上方的像下

调1/2距离，或将在视场下方的像上调1/2距离。想一想，为什么？

四．调节平行光管

打开光源放在狭缝前，望远镜对准平行光管，进行下面三步调节

五．分光计的测量原理

实验仪器

望远镜

平行光管

载物台

游标盘

刻度盘

各螺丁调节功能

实验内容

1.分光计调整

2.用反射法测定三棱镜的顶角

3.用最小偏向角法测定三棱镜材料的折射率

4.观察光栅的衍射光谱

5.测定汞灯蓝紫色谱线（或测定光栅常数）

思考题

1.已调好望远镜光轴垂直主轴，若将平面镜取下后，又放到载物台上(放的位置与拿下

前的位置不同)，发现两镜面又不垂直望远镜光轴了，这是为什么?是否说明望远镜光轴还没

有调好?

2．调节分光计时所使用的双平面反射镜起了什麽作用？能否用三棱镜代替平面镜来调

整望远镜？

3．如果调节时从望远镜中观察到平面镜的两个反射象如图所示，怎样调节能最快的将

十字叉丝象与上十字线重合？写出调节步骤。

4．讨论本实验的系统误差，根据系统误差决定折射率n的有效数字应取几位。

图1

5．在载物台上放置三棱镜时，为什么要使折射面垂直于载物台调平螺丝的连线？

6．不用汞灯和平行光管，利用望远镜自身产生的平行光来测三棱镜顶角的方法称为自

准法。试用自准法测三棱镜顶角，并说明测量原理和方法。

7．试利用图2，证明反射法测三棱镜顶角的测量公式

图2用反射法测三棱镜顶角

相关知识：

分光计是精确测定光线偏转角的仪器，可以用于测量材料的折射率、光源的光谱，在光

谱学、材料特性、偏振光的研究、棱镜特性、光栅特性的研究中都有广泛的应用。如光栅光

谱仪、分光光度计、单色仪等来测量波长、折射率等。此外它还能精确测量光学平面。小型

傅立叶分光计具有光学上独特的“双猫眼”系统，既简单灵活又小巧方便，还能稳定地调控。

今天的分光计是世界上最小的分光计之一。用于光谱上的分析区就近的和中间的红外线电磁

放射，以求获得透射和扫描固体的、液体的和气体的各种类型物质的光谱（其中包括毒品、

清漆、颜料、石油产品、爆炸物、药剂等），最后在数量上和质量上分析识别含有几种成分

的混和物。适用范围：可以在司法鉴定的实验里进行犯罪鉴定，在海关缉毒、缉私