分光计的调节和使用学时安排讲解分光计工作原理用处调节.docVIP

§4-1分光计的调理和使用 学时安排： 解说分光计工作原理、用途、调理方法0.8学时，学生调理使用分光计1.2学时。 教课要点及难点： 要点：分光计应用范围、如何应用； 难点：分光计调理方法。 引入： 分光计是一种能精准丈量角度的光学仪器，它在光学实验中拥有重要地位。利用它能够 丈量光在棱镜或晶体中的反射角、折射角、衍射角等。而光学中的一些物理量，如光波波长、 折射率、光栅常数等，均可经过丈量相关角度来确立。假如在载物台上放上棱镜或光栅即可 以构成光谱仪，进行光谱分析，若在平行光管和望远镜上装上偏振片，则可进行光的偏振现 象的研究。 一、实验目的 认识分光计的结构和原理； 熟习分光计的调理要乞降调理方法； 测定三棱镜的顶角。二、实验仪器 分光计，平面反射镜，三棱镜。 图1分光计外形 JJY型分光计主要由四个部分构成：平行光管、载物台、望远镜和读数系统，其结构如图1所示。 (1)平行光管 平行光管固定在底座的立柱上，它是由可调狭缝和一组消色差透镜构成的。平行光管光 轴的方向，能够经过立柱上的两个螺丝进行上下左右调理。狭缝也可沿平行光管做前后挪动， 以调理狭缝和透镜之间的距离，使之位于透镜的焦平面上，此时若用光源把狭缝照亮，则可 产平生行光。狭缝上的宽度能够在0.022mm之间调理。轻转狭缝，能够改变狭缝(光源) 的方向。 载物台 载物台为双层结构，其上层用来搁置光学元件，基层有三个调平螺丝，用来调理上层载物台的水平；若放松载物台下方的止动螺丝，能够调理载物台的高度。载物台能够独自转动，也能够将其与游标盘固联在一同，同步转动。 1 图2望远镜结构 望远镜 JJY型分光计采纳的望远镜是阿贝式自准直望远镜。它由物镜、目镜、阿贝棱镜、光源、 分划板等构成。其结构表示图如图2所示。 物镜装在望远镜的一端，目镜装在望远镜的另一端的套筒中，分划板镶嵌在目镜套筒上。 调理目镜能够改变目镜到分划板的距离，以适应不一样视力观察者的眼睛焦距的差异，此即对 目镜调焦。目镜套筒与分划板可沿光轴整体前后挪动，使分划板正确位于物镜焦平面上。分 划板刻有分划线，下方有一全反射棱镜，并刻有透光“+字”型雕琢。当其下方小灯泡发出的 光进入小棱镜时，该“+字”型雕琢则相当于物镜焦平面上的发光物，其发出的光穿过透镜后 变为平行光。若碰到平面镜反射，则反射光再次穿过透镜并在物镜焦平面上成像，并且该像 正好位于分化线上方，与本来的“+”字型雕琢互相对称。正因为这样，该十字像也称为自准直反射像，同时，也说明平面反射镜与望远镜光轴相垂直；或许说，载物台与望远镜光轴均为水平，载物台转轴与光轴相垂直。 (4)读数系统 读数系统由刻度盘(外盘)、游标盘(内盘)构成，它们都套在中心转轴上，各自都有止动 螺丝，当它们的止动螺丝松开时，都能够绕中心轴自由转动。当使用分光计来丈量角度时， 一定拧紧相应的止动螺丝，锁定望远镜与刻度盘同步转动、载物台与游标盘同步转动。刻度 盘均分为720格，最小分度值为30，小于30的读数值由游标读出，游标圆弧均分为30格， 其弧长等于刻度盘的29格，故称为30分游标，读数精度为1。详细读数方法与游标卡尺的 读数方法相像。 因为制造工艺的不足，内、外盘的转轴可能不一样心。为了减少偏差，游标盘设置了左、 右两个游标。丈量偏转角时，分别测出左、右两个偏转角读数，而后取其均匀值，以减少误 差。 三、实验步骤 分光计的调理调理要求 望远镜的主光轴与载物台平行； 平行光管的光轴与载物台平行。 第一是目测粗调。使望远镜轴线和载物台平面大概调成水平。再频频转动目镜的调焦手 轮，改变目镜与分划线之间的距离，直到从目镜中能清楚看到分划线和固定的“+”字型雕琢。 而后将平面镜放到载物台上。载物台的三个调平螺丝构成一个等边三角形，平面镜需要沿着此三角形的任意一条对称线搁置，如图3(a)所示。平面镜这样搁置的长处是只要微调载物台下a、b两个螺径即可改变平面镜的垂直度。当载物台和望远镜大概调平常，微转载物台， 应当能在望远镜视场中看到由平面镜反射回来的十字像在水平运动。松开目镜套筒的固定螺 丝，轻轻前后挪动目镜(即物镜调焦)，使十字像清楚无重影，而后锁定。令平面镜相关于载 2 物台静止，而将载物台转动180，假如也能看见十字像，则载物台基本调平。不然，仍需连续目测调平。 图3载物台上的平面镜 地点偏低地点上浮一半正确地点 图4望远镜目镜的视场 粗调成功后，需要进一步细调。经过目测粗调后，载物台转动180，在目镜视场中均 能看到反射的十字像，可是像的高度却不一致。采纳“各调12”的方法，能够使得转动前后 十字像的地点同样。若十字像偏低，如图4(a)所示，则先后调理望远镜下的螺丝以及载物台 下的螺丝，各使十字像上移 12的距离，如图4(b)所示，最后使其抵达图 4(c)所示的正确位 置。