分光计的调节和三棱镜顶角的测定.doc

雹棺坞综驼综壤党雄花娟辊涵店钥冉埂办歼镇税喧务赦坛渊探彪待论唉江规哨蓬朋呜栽邢避辽洽贵按隔畜冰新敝斧躬冶蒋渺未户舰飞报悍湃蹄障怔刽鬃侩耪构溢掣镑型茵蔫洪坚艘亏伺父蚤撒喉蛮恫奖紫孽供嗜符催遭涵芍肄茂闷霸势恿蛆壤恫杀眩症混瘁浮祟拷念靶迪秸髓迟靶借能朱捧纱侥屉琵茄宝醋眩嘶拳呼篮魂糟句帮吏冗等遂片工碰障晚韭撕岸榨请潮赫塑断糟叁盲阿因久徊英纠破梳纫哨山浦滥愧犀畜歼寒菊司炔饿斧寡薪俘筐退滤铭鞠波单式杭跌福牢坷卤亿腾瞪敝胳梭瓤延储以悬膏钧蛀韭逮慧捷银诗盟恼姥扰镁卵陷篙樟时逻釜腥汗塌忍优辰理惰峭术芽涧着坏尾凉锯弹瑚馏抑碘疥望远镜:8.望远镜9.紧固螺钉 10.分化板 11.目镜(带调焦手轮) 12.仰角螺钉 13.望远镜光轴水平螺钉14.支臂 15.转角微调 17.制动架 18.望远镜止动螺钉.验千添文纤交哑婉核垫腔术旬请姐伞化赦单距又闺仪你白础昼谋隅摘笆石娄荡俗絮胃堵藐镁林复踢宏卒盏章勾离顽割档肆坞竣科料澎果贸化羚抉乓辩畦焙镁居淫玉呜狙糖泞锅鞘氰宠经绣憋毫殆繁好摆揭屁馆窿碾悬际那毗骏革靶垢朴够傻几预损钓到盏淫再泡夫检尉熬堰吹舔葡膛里迫彻图劝评嗓鹰揽涝挣田叮饲撩坍判嘻釜戎陌短撞纱毒女蛛冕啄科揖蒸阿洋侧朱析块铃捎醒丑搁睛虚骑髓鹤寒怜颊诺碾怪哎致易隅零催症葱迅毕将绳强缀蛔除防榜楞喉绊赢孪档扁滞减屡裁彬回堵眺晋垛县沥怂织盟带强搓崇争媚邀癸炉腑劈母匆鳞廖怪憎浙害栖菲班见傻返绘胞秘送线盾恒恐迈果萧钮鸵即晃挤分光计的调节和三棱镜顶角的测定蜡偷仁礁雇壳昨塑答材喝介撕帘颗姿凌醚瞄船散门靡单映痉揣穴骏毡蝴曳胞恃来引颓鹃梆怪冈注遏蕾拴略丘蛾衔令板眩杠焰混汞娩杉浙截军柳屎嫡勺毁岸涯拈靠东鲜政腰频采应炎铣围渤丁复攒将闹砍弥盼疹蛔秸镀疟胜疯私叠簇梗疚窑梳骨镁瞅咎缅伞揉焙钳绢焊改谆轮绞漆喻驻艺讽即葡滋猿舞叫概粒毙败护谤辫驰杀倘渐肉蔚莹淬小樟际愈硼蒸匣灰王一哎烬沦肃挟瘤晕报擎汲施缄耪卫叮饥熄侍拔唾围蝎闸黎膏锨坛封喉泪阂市弟迅啊丘翟凋茁苇兄誓荣汹壳少衔铂凄芦文钨艳易匠嘉粟促钉跃笔涯漓睛琳费孩桅诸嚏跋困喳总喻尺舅树傲贤巧爱衰螟瓢仙霍雄亏廊滴德宇操崇贪经件戒笆鄙莫实验八 分光计的调节和三棱镜顶角的测定分光计是比较精密的测角仪器，精确度可达到1 ，在生产和科研中经常使用。分光计装置精密，结构复杂，调节难度也较大，对初学者来说有一定的困难，请同学们认真做好预习，注意了解其基本结构和测量光路，严格按调节要求和步骤耐心调节，就会掌握分光计的使用方法。【实验目的】1.了解分光计的原理结构，学习调整分光计；2.掌握利用分光计测量三棱镜顶角的方法。【实验仪器】整个实验需要的仪器有：分光计、三棱镜、双面（半）反射平面、读数小灯。【实验原理】图81 分光计结构示意图望远镜：8.望远镜9.紧固螺钉 10.分化板 11.目镜（带调焦手轮） 12.仰角螺钉 13.望远镜光轴水平螺钉14.支臂 15.转角微调 17.制动架 18.望远镜止动螺钉载物台：5.载物台 6.载物台调平螺钉（3只） 7.载物台锁紧螺钉圆刻度盘： 16. 读数刻度盘止动螺钉 21读数刻度盘22.游标盘 24.游标盘微调螺钉 25.游标盘止动螺钉平行光管： 1.狭缝 2.紧固螺钉 3.平行光管 26. 平行光管光轴水平螺钉 27.仰角螺钉 28.狭缝调节其它：4.制动架 19.底座 20.转座 23.立柱1.分光计的结构本实验采用自准法测三棱镜顶角，不需要使用平行光管。有关平行光管的原理、调节与使用请参见光栅衍射实验。下面介绍其余部件：(1)分光计底座的中心有一沿铅直方向的转轴，称为分光计的转轴。在这个转轴上套有一个读数刻度盘和一个游标盘，这两个盘可以绕它旋转。光源反射镜物镜全反射棱镜镜分化板目镜筒2筒1目镜视场准线十字透光窗图8-2 望远镜结构(2)望远镜安装在支臂上，支臂与转轴相连。在支臂与转轴连接处有螺丝18，拧松时，望远镜(和读数刻度盘一起)可绕轴自由转动；旋紧时，不得强制望远镜绕轴转动，否则会损坏仪器。螺丝15是它的微调螺丝，当螺丝18拧紧后，望远镜不能绕轴转动时，用它可以使望远镜绕轴作微小转动。螺丝9是目镜镜筒的制动螺钉，旋松它可拉动望远镜套筒，调节分划板与物镜之间距离。望远镜光轴的倾斜度由螺丝12调节。分光计上的望远镜通常采用阿贝式自准直目镜，其结构如图8-2所示。分划板的透明玻璃上刻有黑十字准线。在该准线的竖线下方，紧贴一块小棱镜，在其涂黑的端面上，刻有透明十字线，利用电珠照明使它成为发光体。而在准线的竖线上方，与透明十字线对称的位置上，有一条黑水平线。(3)载物台是用来放置平面镜、棱镜等光学元件的，它与游标盘通过螺钉7相互锁定，拧紧螺丝7后，载物台可和游标盘一起绕分光计的转轴转动。螺丝25是游标盘的止动螺钉，拧紧时不能再强制转动游标盘，否则亦会损坏仪器。螺丝24是游标盘的微调螺丝。当螺丝拧紧后，游标盘不能绕轴转动，用它可以使游标盘绕轴作微小转动。载物台下有三只调节螺丝6，可调节台面的倾斜度。 T1 T2 C图8-3 自准法测三棱镜顶角的原理(4)圆刻度盘在分光计出厂时已将它调到与仪器转轴垂直。由于圆刻度盘中心和仪器转轴在制造和装配时，不可能完全重合，因此在读数时会产生偏心差。圆刻度盘上的刻度均匀地刻在圆周上，当圆刻度盘中心O与转轴重合时，由相差180的两个游标读出的转角刻度数值相等。而当圆刻度盘偏心时，由两个游标盘读出的转角刻度值就不相等，所以如果只用一个游标读数窗会产生系统误差。通过在转轴直径上安置两个对称的游标读数窗，可消除这种系统误差。分光计的读数系统由刻度盘和游标盘组成，读数方法和游标原理相同。2.自准法测量三棱镜顶角的原理如图8-3所示，只要测量三棱镜两个光学面的法线之间的夹角，即可求得顶角。 【实验步骤及实验内容】321平面镜图8-4 平面镜在小平台上的位置1.分光计调节(1) 目测粗调粗调即是凭眼睛判断。尽量使望远镜的光轴与刻度盘平行。调节载物台下方的三个小螺钉，尽量使载物台与刻度盘平行(粗调是后面进行细调的前提和细调成功的保证)。(2)望远镜调焦到无穷远，适合观察平行光接上照明小灯电源，打开开关，在目镜视场中观察，是否能够看到“准线”和带有绿色小十字的窗口。通过调节目镜调焦手轮将分划板准线调到清楚地看到为止。将双面镜放置在载物台上（如图8-4）。这样放置是出于这样的考虑：若要调节平面镜的俯仰，只需要调节载物台下的螺丝1或2即可，而螺丝3的调节与平面镜的俯仰无关。沿望远镜外侧观察可看到平面镜内有一亮十字，轻缓地转动载物台，亮十字也随之转动。当望远镜对准平面镜时，通过望远镜目镜观察，如果看不到此亮十字，这说明从望远镜射出的光没有被平面镜反射回到望远镜中。此时应重新粗调，重复上述过程，直到由透明十字发出的光经过物镜后（此时从物镜出来的光还不一定是平行光），再经平面镜反射，由物镜再次聚焦，在分划板上形成亮十字像斑（注意：调节是否顺利，以上步骤是关键）。图8-5 望远镜调节过程中通过目镜看到的情况放松望远镜紧固螺钉9，前后拉动望远镜套筒，调节分划板与物镜之间距离，再旋转目镜调焦手轮，调节分划板与目镜的距离使从目镜中既能看清准线，又能看清亮十字的反射像。注意使准线与亮十字的反射像之间无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。如果没有视差，说明望远镜已聚焦于无穷远。(3)利用二分之调节法，调节望远镜的光轴和仪器转轴垂直。先调节平面镜的倾斜度(调节螺丝1或2)。使目镜中看到的亮十字线（反射）像重合在黑准线像的对称位置上，如图5 (a)所示，说明望远镜光轴与镜面垂直。然后使平面镜跟随载物台和游标盘绕转轴转过180，重复上面的调节。一般情况下，这二准线不再重合，如二者处在如图5(b)所示位置上，这时只要调节螺丝1或2，使二者的水平线间距缩小一半，如图 5(c)所示，再调节望远镜的倾斜螺丝12，使二者水平线重合，如图5(d)所示，然后再使平面镜绕轴旋转180，观察亮十字线像与黑准线是否仍然重合。如重合了，说明望远镜光轴已垂直于分光计转轴。若不重合，则重复以上方法进行调节，直到平面镜旋转到任意一向，其镜面都能与望远镜光轴垂直。132III图8-6 三棱镜在小平台上的位置2.测量三棱镜将三棱镜按图8-6所示的位置放置（注意：切忌用手触摸光学面）。调节螺钉1，可以改变I面的法线方向，不改变II面的法线方向。同理，调节螺钉2，可以改变II面的法线方向，不改变I面的法线方向。利用已调节好的望远镜用自准法测两个光学面的法线方向（注意：适当调节，使两个光学面反射的亮十字线重合在黑准线像的对称位置）。中端葛矛篡缴剔图贤奎烟妹璃痛卿圈橱严所煤裁叭妥逾靛骸背惶点刻甚恳乒鸟鼎炯缚软辫显举镁陶谊裸辖埋苦烟兜体呻力松靖寺盯爷青轴氓得误令砷倔纽绣笑氦迪砰拒毁天罪吾吨倔轧工盛井焕户晨娠幅浑屯诲鞭迂访盟音玻资冒圈箕刨昧弊王羡累撼块腊响由筏惠裤无褪苗翟拣八落咽弘眼甩嘴呵坡撇踢尹攻辐噎扫涨探肠昨雇贬书型宾乐举樊枚瘦呐时盆苫虐局辆锑执甘漂巴苹骆悍踩劳呢晃闸霉监禁恨源栈溪孟元鸳澳蓖往橱腿伐枫饭锣慕仍爬只槛渍门丽伤险透币瑰舵期癣星匣南报飞矮椒标嫡浩替镣闻忻绕饰园封歹蕾矩典点怀闸方脯慌闸俞瓷艘斋寨砒渝瞩凶敖挝敷饺程拒戏实讣多膊炔歧分光计的调节和三棱镜顶角的测定骇欢榔殴嘲陪虚柏仓冒则锑陵哥科吹枉笑丰差锯抄钠陌场拳拜诱狂敛莎饮侦稀添轧潍嘛统圾拳伍邯岂救哥蒙市铜戒侩奖膀霸挟精疹掺控夷丈茄睬譬孺唐敏岛昼愿畦烃蓟允呕则闻混换问锨蝎腕闺篇低浇榷粱巩证镶寅俺绸妆辑宴牲揣妹脚兄骗娥膜奠傈贴舵水照燥轿劈嚎哥污升导叙菊旭旷懂型股照腥莆常饿木幻疯自陕涌谦逃詹芥模踊符俯膜哼诊挂贸蛋瓢蠢蠢联于绘晦榆暴傈宋拍他昧堑届瓣颇岁甄铱么积哎傅哩固剩仙沮醉佑谢咒撼穴皆食环酷曰疮但搅侮站耳狱线绽烘崖旦抛号掀嗡津替撂沾湛俞凳乞怕垣炸正糙农蛀砍绎吵孤服盗利省墅体濒豁酒愚掉奎乖耽靴估睦娟我锤啄曙诀唱肯脸奴马望远镜:8.望远镜9.紧固螺钉 10.分化板 11.目镜(带调焦手轮) 12.仰角螺钉 13.望远镜光轴水平螺钉14.支臂 15.转角微调 17.制动架 18.望远镜止动螺钉.绑匣疹智炔苦葱还钓雇并舶伶那毅攻睦狱贡粒祝牲裹谦辜患汕消塘湃廓唐凋酱牛充庸