大学物理实验-分光计实验讲义-091118-1

实验目的学会分光计的调整和使用方法（时间70-80%）学会用分光计测量波长的方法。（时间20-30%）第一页，共24页。第一页，共24页。实验仪器

分光计第二页，共24页。第二页，共24页。双面镜第三页，共24页。第三页，共24页。实验内容●分光计的调整一.调整望远镜目镜调节目镜,看清叉丝望远镜中的叉丝第四页，共24页。第四页，共24页。调节物镜,看清反光十字架目镜定位螺丝调节平面镜反光十字架第五页，共24页。第五页，共24页。二.两个垂直度的调节

仪器主轴和望远镜主轴及载物平台垂直缝隙1缝隙2粗调：调节望远镜调节螺丝，使缝隙达1~2mm左右；调节三个平台调节螺丝，使缝隙2均匀。望远镜调节螺丝三个平台调节螺丝仪器主轴望远镜主轴平台游标盘固定螺丝（载物平台）角度盘固定螺丝（望远镜）游标盘角度盘第六页，共24页。第六页，共24页。细调：二分之一调节法1.平面镜如图放置在载物平台上，转动游标盘（载物平台），在望远镜视野中找到反光十字架。1234望远镜视野中1、2、3.平台调节螺丝

4.平面镜载物台三颗螺丝第七页，共24页。第七页，共24页。2.采用二分之一调节法，调节望远镜调节螺丝和平台调节螺丝，使望远镜视野中反光十字架移动到正确位置.所谓二分之一调节法就是调节上述两个位置，各使反光十字架移动h/2,使之移动到正确位置。h望远镜调节螺丝平台调节螺丝第八页，共24页。第八页，共24页。3.重复上述过程，直到平面镜放在任何位置，转动游标盘，都能在正确位置上找到反光十字架。如果两次都偏高或偏低，首先调节望远镜光管倾角；然后配合调节载物台倾角（1/2方法）；如果两次一高一低，首先调节载物台倾角；然后配合调节望远镜光管倾角(1/2方法）。第九页，共24页。第九页，共24页。逆向分解法调节仅光管倾斜，则两次像保持水平位置。仅双面镜倾斜，则两次像关于上面基准线保持对称。光管和双面镜都倾斜的情况第十页，共24页。第十页，共24页。三.调节平行光管

打开低压汞灯，预热五分钟，转动望远镜（角度盘），使望远镜和平行光管成一条直线，松开固定螺丝，调节平行光管，使在望远镜中能看到一条清晰的白光。调节平行光管调节螺丝，使白光位于视场中央。调节狭缝，使白光粗细合适。角度盘平行光管调节螺丝固定螺丝移动调节狭缝调节螺丝第十一页，共24页。第十一页，共24页。

第十二页，共24页。第十二页，共24页。分光计上的角游标第十三页，共24页。第十三页，共24页。分光计上的角游标读数方法对齐第十四页，共24页。第十四页，共24页。●●光栅衍射角的测量φA测量示意图望远镜位置1+1级衍射像望远镜位置2-1级衍射像载物平台光栅单方向、缓慢搜索观察衍射像第十五页，共24页。第十五页，共24页。测量装置实景1望远镜平行光管角度盘游标盘三棱镜底边第十六页，共24页。第十六页，共24页。实景2第十七页，共24页。第十七页，共24页。白光和垂直叉丝重合，读出φ’0（1）、φ’0（2）第十八页，共24页。第十八页，共24页。３．利用光栅测波长实验原理

令a表示透光狭缝的宽度，b表示不透光部分的宽度，则光栅常数d=a+b。当光垂直入射到光栅面上时，透射光在满足式

dsinφ=kλ(k=0,±1,±2,…)的衍射角φ方向上有亮条纹出现。对已知波长的光波，测出其经光栅衍射后的衍射角，并判定其级次k后，即可测出所用光栅的光栅常数d，已知光栅常数d，就可以通过测出待测波长对应的衍射角φ后，计算出待测波长。第十九页，共24页。第十九页，共24页。入射光光栅中央明条纹K=0一级明条纹K=-1一级明条纹K=+1黄光栅衍射光谱示意图黄第二十页，共24页。第二十页，共24页。第二十一页，共24页。第二十一页，共24页。实验注意事项及各种错误操作粗调环节不要漏掉双面镜准确、科学放置旋转载物平台时，十字叉丝像斜向上或斜向下（十字叉丝发光物没有放置水平，需要调整）采用单向转动望远镜光管测量光栅衍射角找到+1、-1级像，不要找成+2、-2级像角度计算不能错误不能用铅笔记录原始数据对准和狭缝像对称须经确认数据现场简单处理，整理好自己的实验器材，盖章后才能离开第二十二页，共24页。第二十二页，共2