大学物理实验：分光计的调整和三棱镜顶角的测定

1、1分光计的调整和三棱镜顶角的测定2 分光计是一种能精确测量角度的典型光学仪器，常用来测量折射率、光波波长和观测光谱等。由于分光计比较精密，操纵控制部件较多而复杂，故使用时必须按一定的规则严格调整，方能获得较高精度的测量结果。 对于初学者来说，需要在实验过程中，明确分光计的调整要求，注意观察现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，一般是能够掌握的。实验简介31、了解分光计的主要构造及各部分的作用。2、掌握分光计的调节要求和调节方法。3、学会用自准直法测量三棱镜的顶角。实验目的 4用自准直法测定三棱镜的顶角：实验原理毛玻璃面望远镜位置1望远镜位置255 为了减小由于分光计的内盘和刻度盘不同

2、心会产生的偏心差，分光计的读数装置采用双游标。即望远镜的每个位置有两个角坐标读数 。6分光计读数方法： 读数装置由刻度圆盘和内盘边相隔180对称安置的两个游标组成。刻度圆盘分成360，最小分度为半度（30=0.5），小于半度的读数利用左右两游标读出。游标上有30格，故左右游标上的最小读数单位为1。主刻度盘内盘左右游标233 13 读数=23313读数=22.59=22397分光计的读数 分光计的读数与游标卡尺的读数类似，如上图，游标的零刻度线对准的刻度盘读数为116o15。8主尺230240游标10020读数为： （0刻线超过半度刻线位置） 主尺23024001020读数为： （0刻线未过半度

3、刻线位置） 游标910汞灯望远镜平行光管载物平台刻度盘游标盘实验仪器11望远镜的结构小灯水平调节螺钉望远镜焦距紧固螺钉分划板焦距调节12测量角度用的读数基准线调整平行光管轴用基准线调整望远镜轴用基准线目镜视场：分划板绿色十字叉丝绿色十字叉丝像13平面镜反射叉丝像物镜分划板目镜灯珠小棱镜目镜视场物镜阿贝式望远镜原理：14实验步骤1、调节望远镜：目的：使分光计主轴望远镜光轴；分划板十字叉丝调节好的标志：双面平面镜旋转180前后在望远镜中都能清晰地看到绿色十字叉丝与分划板上方叉丝相重合。15 调节望远镜的具体步骤：a、粗调：目测 望远镜和载物台基本水平。16b、点亮分光计的发光二极管，旋转目镜调 焦

4、调节手轮，使分划板的叉丝以及绿色十字叉丝清晰。分划板焦距调节分划板17ac、双面平面镜的放置：18d、从望远镜视野中找到经反射后的绿色“十”字叉丝的像，调节望远镜中的叉丝套筒，消除视差；使双面平面镜旋转180前后在望远镜中都能清晰地看到像。此时，望远镜已聚焦至无穷远。望远镜焦距紧固螺钉十字叉丝19目镜中观察到的分划板模糊或者是绿色十字叉丝模糊。（转动目镜调节鼓轮）目镜中观察到的绿色十字叉丝像模糊。 （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或载物盘水平调节螺钉观察不到反射像的原因20e、采用“各半调节法”，调节载物台螺丝

5、b或c和望远镜的俯仰调节螺丝，使得绿色十字叉丝像与分划板的上方叉丝重合。而且，旋转载物台180之后也能够完全重合。此时，望远镜光轴与分光计转轴相互垂直。调节螺丝21d调节望远镜水平调节螺钉 调节载物盘水平调节螺钉d/2“各半调节”22望远镜调节好的标志：分划板十字叉丝232、测定三棱镜的顶角。（1）将三棱镜放在载物台，放置方法如右图。132磨砂面螺丝1、2连线AB面；螺丝1、3连线AC面；可见，螺丝1是公共螺丝。24（2）自准法测量三棱镜的顶角注意：三棱镜两个光学面反射的亮十字像 不能同时与望远镜叉丝上交点重合。望远镜AO25 注意：在后面的调节过程中， 公共螺丝1不可调动； 望远镜只可转动，俯仰螺丝不可调。（2）分别使三棱镜的两透光面正对望远镜，调节载物台的螺丝，使得经两透光面反射回来的绿色“十”字光斑的像，与“”叉丝的上交点重合。（可用双面平面镜辅助调节）26设置两个弯游标的原因：消除主刻度盘和游标盘的偏心差主刻度盘游标盘271、分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。2、转动望