分光计调节和使用

分光计调节和使用第1页，共31页，2023年，2月20日，星期三分光计是一种能精确测量光束夹角的仪器（精度1’）经常用来测量材料的折射率、光栅常数、色散率、光波波长和进行光谱观测等。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。

第2页，共31页，2023年，2月20日，星期三实验目的1.了解分光计的结构2.掌握分光计的调节和使用方法3.掌握测定棱镜顶角的方法4.掌握用分光计测定棱镜折射率的方法第3页，共31页，2023年，2月20日，星期三实验仪器JJY型分光仪（精度1分，包含配件），三棱镜（等边），钠光灯等第4页，共31页，2023年，2月20日，星期三平行光管望远镜刻度盘底盘载物台钠光灯一、分光计的结构第5页，共31页，2023年，2月20日，星期三分光计的四个主要部件：1．望远镜望远镜用于观察及定位被测光线。它是由物镜、自准目镜和测量用十字刻度线（分划板）所组成的一个圆筒。第6页，共31页，2023年，2月20日，星期三望远镜的调节及工作原理第7页，共31页，2023年，2月20日，星期三2．载物台用来放置待测件。台面下方装有三个细牙螺丝，用来调整台面的倾斜度。实验的关键：载物台的调节。第8页，共31页，2023年，2月20日，星期三3．平行光管作用：产生平行光。在其圆柱形筒的一端装有一个可伸缩的套筒，套筒末端有一狭缝，筒的另一端装有消色差透镜组。伸缩狭缝装置，使其恰位于透镜的焦平面上时，平行光管就出射平行光。注意：狭缝宽度的选择。第9页，共31页，2023年，2月20日，星期三4．读数装置读数装置由游标盘及游标和刻度盘组成，其读数方法与游标卡尺相似。在刻度盘同一直径的两端各装有一个游标，测量时，两个游标都应读数，然后算出每个游标两次读数的差，再取平均值－消除偏心差。第10页，共31页，2023年，2月20日，星期三第11页，共31页，2023年，2月20日，星期三第12页，共31页，2023年，2月20日，星期三二、分光计的调节测量前应调节分光计，达到：望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光轴共轴。待测光学元件的表面与中心转轴平行。第13页，共31页，2023年，2月20日，星期三⑤调节望远镜俯仰调节螺钉平行光管俯仰调节螺钉望远镜支架平行光管水平调节螺钉望远镜水平调节螺钉④

松开望远镜锁紧螺钉③松开游标盘锁紧螺钉锁紧载物台升降锁紧螺钉②调节载物盘水平调节螺钉①

移动底座第14页，共31页，2023年，2月20日，星期三调节步骤：１．目测粗调。将望远镜、载物台、平行光管用目测粗调成水平，并与中心轴垂直。２．用自准法调节望远镜，使其聚焦于无穷远。３．调节望远镜光轴，使之与分光计的中心轴垂直。４．调节平行光管

第15页，共31页，2023年，2月20日，星期三载物台的调节及平面镜的放置1.目测粗调第16页，共31页，2023年，2月20日，星期三２．用自准法调节望远镜，使其聚焦于无穷远。调节要求：（1）调目镜(先外旋，再内旋)，看清分划板；（2）转动调焦手轮，至反射“十”字像清晰，且与分划板无视差。第17页，共31页，2023年，2月20日，星期三⑵

2.用自准直法将望远镜调焦到无穷远叉丝像分划板视场透光窗反射像旋转目镜调节鼓轮⑴伸缩目镜筒⑶

第18页，共31页，2023年，2月20日，星期三1）分别调整望远镜高低倾斜螺丝和载物台水平调节螺丝，使反射像处于（c）图位置，转动游标盘带动平面镜转180度，用同样方法调节。反复调整直至重合。2）将载物台上平面镜转90度，调整载物台第三个螺丝和望远镜高低倾斜螺丝。逐次逼近各半调整法——望远镜的光轴与分光计中心轴垂直调a1调a2、a3３．调节望远镜光轴，使之与分光计的中心轴垂直。第19页，共31页，2023年，2月20日，星期三载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例

平面镜两侧面的反射像分别位于或时，只需调节望远镜的俯仰调节螺钉dd平面镜两侧面的反射像同时位于和时，只需调节载物盘的水平调节螺钉dd第20页，共31页，2023年，2月20日，星期三4.调节平行光管（1）取下平面镜，关掉照明小灯，用钠灯照亮狭缝，从望远镜中观察来自平行光管的狭缝像，同时调节狭缝套筒制动螺丝，直至能在望远镜中看到清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽使望远镜视场中的缝宽约为1mm。f第21页，共31页，2023年，2月20日，星期三狭缝像与分划板位置（2）调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。望远镜中看到清晰的狭缝像后，转动狭缝（不能前后移动）至水平状态，调节平行光管倾斜螺丝，使狭缝水平像被分划板的中央十字线上、下平分，如图所示。这时平行光管的光轴已与分光计中心轴相垂直。再把狭缝转至铅直位置，并需保持狭缝像最清晰而且无视差。第22页，共31页，2023年，2月20日，星期三狭缝锁紧螺钉俯仰调节螺钉松开狭缝锁紧螺钉前后移动狭缝①

转动狭缝调节平行光管俯仰调节螺钉

②

转动狭缝锁住狭缝锁紧螺钉③

（2）调节平行光管的光轴与分光计中心轴相垂直。第23页，共31页，2023年，2月20日，星期三反射法测三棱镜顶角α

三棱镜的顶角为

重复测量三次取平均第24页，共31页，2023年，2月20日，星期三表1三棱镜顶角的测量i位置1T3位置2T4Φ左Φ右顶角α左右左右123第25页，共31页，2023年，2月20日，星期三最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率

理论证明，当入射角i等于出射角i′时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δ

第26页，共31页，2023年，2月20日，星期三改变入射光出射光方向ER随之而变。与此同时偏向角发生变化注意此时偏向角是增大还是减小，然后转动平台使狭缝像向偏向角减小的方向移动。当棱镜转到某个位置时，像不再移动（即E0R0位置）。

第27页，共31页，2023年，2月20日，星期三主刻度盘游标盘游标窗口233º

13΄

读数双游标：消除偏心差！第28页，共31页，2023年，2月20日，星期三双游标：消除偏心差！第29页，共31页，2023年，2月20日，星期三双游标：消除偏心差！主刻度盘游标盘

分光计的读数系统是由刻度盘和游标盘组成的,刻度盘和游标盘套在分光计的中心轴上,可以绕中心轴旋转.由于加工技术及精度所限,刻度盘中心与游标盘中心不能严格重合,从而使刻度盘中心与游标盘中心有一定的偏离,导致了偏心差的产生.第30页，共31页，2023