分光计调节与光栅测波长

1、实验实验10分光计的调节与光栅衍射法测光波分光计的调节与光栅衍射法测光波波长波长五邑大学物理实验中心五邑大学物理实验中心2010.9 1、分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。 2、光学中的许多基本量如波长、折射率等都可以直接或间接的表现为光线的偏转角，因而利用分光计可测量波长、折射率等。 3、使用分光计时必须经过一系列的精细的调整才能得到准确的结果，它的调整技术是光学实验中的基本技术之一，必须正确掌握。刻度盘与游标盘刻度盘与游标盘中心中心转轴转轴分光计的光学系统及调节的要求分光计的光学系统及调节的要求仪器转轴仪器转轴一同轴一同轴三调焦三调焦三垂直三垂直平行光管平行光管望远镜望远镜目镜

2、、物镜、平行光目镜、物镜、平行光管管望远镜轴线、载物台、平行光望远镜轴线、载物台、平行光管轴线管轴线vs中心转轴中心转轴载物台载物台Step1. Step1. 游标盘游标盘固定不动固定不动Step2. Step2. 望远镜望远镜 & & 刻度盘刻度盘 转到其中转到其中一条光线的位置一条光线的位置Step3. Step3. 读数（左右游标）读数（左右游标）Step4. Step4. 重复重复2.32.3步读数另一光线的步读数另一光线的位置参数位置参数1左1右2右测什么？测什么？如何测？如何测？2左如何计算？如何计算？1212=-左左位置位置1位置位置2左游标左游标右游标右游标12

3、12=-右右12？用用2个游标，个游标，Why?AOBBAabaabbAABBa偏心差及其处理方法偏心差及其处理方法望远镜旋转角度的计算公式望远镜旋转角度的计算公式 设望远镜竖直叉丝先对准某条光线，此时，左右两个游标的设望远镜竖直叉丝先对准某条光线，此时，左右两个游标的零刻度线分别对准刻度盘上的两个值（零刻度线分别对准刻度盘上的两个值（ 1 1左左和和 1 1右右），当望远镜），当望远镜竖直叉丝对准另一条光线后，左右两个游标的零刻度线分别对竖直叉丝对准另一条光线后，左右两个游标的零刻度线分别对准刻度盘上的另两个值（准刻度盘上的另两个值（ 2 2左左和和 2 2右右）。）。分光计的读数与游标卡尺

4、的读数分光计的读数与游标卡尺的读数类似，如右图，游标的零刻度线类似，如右图，游标的零刻度线对准的刻度盘读数为对准的刻度盘读数为116116o o1515。1左1右2右2左则望远镜转过的角度即为则望远镜转过的角度即为2|212112右右左左位置位置1位置位置22 2、在计算望远镜转过的角度时，要注意游标是否经、在计算望远镜转过的角度时，要注意游标是否经过了刻度盘的过了刻度盘的0 0o o或或360360o o刻度线。若越过，则对旋转角刻度线。若越过，则对旋转角度的计算公式应予以修正（思考如何修正）度的计算公式应予以修正（思考如何修正）注意事项注意事项1 1、刻度盘上最小刻度为、刻度盘上最小刻度为

5、3030，测量时看清游标零刻度，测量时看清游标零刻度线是否越过刻度盘上线是否越过刻度盘上3030刻度线。刻度线。光栅衍射光路图光栅衍射光路图(强度分布强度分布)YI光光栅栅透透镜镜屏屏幕幕光栅衍射光路图光栅衍射光路图(具体分析具体分析) sindkdsinl 主极大主极大(明条纹明条纹)角位置条件角位置条件, 2 , 1 , 0kk 称为称为主极大级数主极大级数根据光栅方程测量光的波长根据光栅方程测量光的波长, ,或者给定光的波长测量光栅常数或者给定光的波长测量光栅常数Pba Lfo光栅方程光栅方程:光栅衍射光路图光栅衍射光路图(光谱分布光谱分布)光栅光栅即调节光栅平面与平行光管的光轴垂直。其调节方法是:先用眼睛直接观察,转动分光计的刻度盘带动载物台,使光栅面与平行光管垂直;然后转动望远镜,使望远镜中的分划板上的竖线与平行光管射过来的狭缝像相重合,此时,望远镜的光轴与平行光管的光轴一致,随之拧紧“望远镜固定螺丝”(底座右边)将望远镜的位置固定,再仔细转动刻度盘带动载物台,并结合调节a1或a2,直到光栅面反射回来的小绿“+”字像位于分划板上方叉丝交点上。此时,入射光垂直光栅面。随即拧紧载物台固定螺丝,