分光计的调整和三棱镜顶角的测定+预习课件

分光计的调整分光计的调整和三棱镜顶角的测定和三棱镜顶角的测定福州大学物理实验教学中心1分光计的调整和三棱镜顶角的测定福州大学物理实验教学中心1 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1、了解分光计的主要构造及各部分的作用。、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。、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。、学会用自准直法测量三棱镜的顶角。实验目的 31、了解分光计的主要构造及各部分的作用。实验目的 3用自准直法测定三棱镜的顶角：用自准直法测定三棱镜的顶角：实验原理实验原理毛玻璃面毛玻璃面望远镜位置望远镜位置1望远镜位置望远镜位置24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5 为了减小由于分光计的内盘和刻度盘不为了减小由于分光计的内盘和刻度盘不同心会产生的同心会产生的偏心差偏心差，分光计的读数装置采，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用双游标。即望远镜的每个位置有两个角坐标读数标读数 。55 为了减小由于分光计的内盘和刻度盘不同心会产分光计读数方法：分光计读数方法：实验原理实验原理 读读数数装装置置由由刻刻度度圆圆盘盘和和内内盘盘边边相相隔隔180 对对称称安安置置的的两两个个游游标标组组成成。刻刻度度圆圆盘盘分分成成720等等分分，最最小小分分度度为为半半度度（0.5=30），小小于于半半度度的的读读数数利利用用左左右右两两游游标标读读出出。游游标标上上有有30格格，左左右右游标上的最小读数单位为游标上的最小读数单位为1。主刻度盘主刻度盘内盘内盘左右游标左右游标6分光计读数方法：实验原理 读数装置由刻度圆盘233 13 读数为读数为233 13读数为读数为22.5 9=22 397233 13 读数为23313读数为7读数为：读数为：读数为：读数为：（0 0 0 0刻线超过半度刻线位置）刻线超过半度刻线位置）刻线超过半度刻线位置）刻线超过半度刻线位置）主尺主尺主尺主尺230230240240游标游标游标游标10100 02020读数为：读数为：读数为：读数为：（0 0 0 0刻线未过半度刻线位置）刻线未过半度刻线位置）刻线未过半度刻线位置）刻线未过半度刻线位置）主尺主尺主尺主尺2302302402400 010102020游标游标游标游标8读数为：（0刻线超过半度刻线位置分光计的结构分光计的结构分光计的结构分光计的结构实验仪器实验仪器9分光计的结构实验仪器9望远镜的结构望远镜的结构望远镜的结构望远镜的结构小灯小灯小灯小灯水平调水平调水平调水平调节螺钉节螺钉节螺钉节螺钉望远镜焦距紧固螺钉望远镜焦距紧固螺钉望远镜焦距紧固螺钉望远镜焦距紧固螺钉分划板焦分划板焦分划板焦分划板焦距调节距调节距调节距调节10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测量角度用的读数基准线测量角度用的读数基准线调整平行光管轴用基准线调整平行光管轴用基准线调整望远镜轴用基准线调整望远镜轴用基准线目镜视场：目镜视场：目镜视场：目镜视场：分划板绿色十字叉丝绿色十字叉丝绿色十字叉丝像绿色十字叉丝像11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平面镜平面镜平面镜平面镜反射叉丝像反射叉丝像反射叉丝像反射叉丝像物镜物镜物镜物镜分划板分划板分划板分划板目镜目镜目镜目镜灯珠灯珠灯珠灯珠小棱镜小棱镜目镜视场目镜视场目镜视场目镜视场物镜物镜物镜物镜阿贝式望远镜原理：阿贝式望远镜原理：阿贝式望远镜原理：阿贝式望远镜原理：12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实验步骤实验步骤1、调节望远镜：、调节望远镜：目的：使分光计主轴目的：使分光计主轴望远镜光轴；望远镜光轴；分划板分划板十字叉丝十字叉丝调节好的标志：双面平面调节好的标志：双面平面镜旋转镜旋转180前后在望远镜前后在望远镜中都能清晰地看到绿色十中都能清晰地看到绿色十字叉丝与字叉丝与分划板上方叉丝分划板上方叉丝相重合。相重合。13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 调节望远镜的具体步骤：调节望远镜的具体步骤：a、粗调：目测、粗调：目测 望远镜和载物台基本水平。望远镜和载物台基本水平。14 调节望远镜的具体步骤：a、粗调：目测14b、点点亮亮分分光光计计的的发发光光二二极极管管，旋旋转转目目镜镜调调 焦焦调调节节手手轮轮，使使分分划划板板的的叉叉丝丝以以及及绿绿色色十十字叉丝清晰字叉丝清晰。分划板焦分划板焦分划板焦分划板焦距调节距调节距调节距调节分划板15b、点亮分光计的发光二极管，旋转目镜调 焦调节手轮，使分划板a a a ac c、双面平面镜的放置：、双面平面镜的放置：、双面平面镜的放置：、双面平面镜的放置：16ac、双面平面镜的放置：16d、从从望望远远镜镜视视野野中中找找到到经经反反射射后后的的绿绿色色“十十”字字叉叉丝丝的的像像，调调节节望望远远镜镜中中的的叉叉丝丝套套筒筒，消消除除视视差差；使使双双面面平平面面镜镜旋旋转转180前前后后在在望望远远镜镜中中都都能能清清晰晰地地看到像。此时，看到像。此时，望远镜已聚焦至无穷远望远镜已聚焦至无穷远。望远镜焦距紧固螺钉望远镜焦距紧固螺钉望远镜焦距紧固螺钉望远镜焦距紧固螺钉十字叉丝十字叉丝17d、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e e、采采采采用用用用“各各各各半半半半调调调调节节节节法法法法”，调调调调节节节节载载载载物物物物台台台台螺螺螺螺丝丝丝丝b b或或或或c c和和和和望望望望远远远远镜镜镜镜的的的的俯俯俯俯仰仰仰仰调调调调节节节节螺螺螺螺丝丝丝丝，使使使使得得得得绿绿绿绿色色色色十十十十字字字字叉叉叉叉丝丝丝丝像像像像与与与与分分分分划划划划板板板板的的的的上上上上方方方方叉叉叉叉丝丝丝丝重重重重合合合合。而而而而且且且且，旋旋旋旋转转转转载载载载物物物物台台台台180180之之之之后后后后也也也也能能能能够够够够完完完完全重合。此时，全重合。此时，全重合。此时，全重合。此时，望远镜光轴与分光计转轴相互垂直望远镜光轴与分光计转轴相互垂直望远镜光轴与分光计转轴相互垂直望远镜光轴与分光计转轴相互垂直。调调节节螺螺丝丝18e、采用“各半调节法”，调节载物台螺丝b或c和望远镜的俯仰调望远镜调节好的标志：望远镜调节好的标志：分划板分划板十字叉丝十字叉丝19望远镜调节好的标志：分划板十字叉丝19实验步骤实验步骤2、测定三棱镜的顶角。、测定三棱镜的顶角。（a）将三棱镜放在载物台，放置方法如图。）将三棱镜放在载物台，放置方法如图。132磨磨砂砂面面螺丝螺丝1、2连线连线AB面；面；螺丝螺丝1、3连线连线AC面；面；可见，螺丝可见，螺丝1是公共螺丝。是公共螺丝。20实验步骤2、测定三棱镜的顶角。（a）将三棱镜放在载物台，放置 注意注意：在后面的调节过程中，：在后面的调节过程中，公共螺丝公共螺丝1不可调动；不可调动；望远镜只可转动，俯仰螺丝不可调。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）分别使三棱镜的两透光面正对望远镜，调节载物台的螺丝，使得经两透光面镜，调节载物台的螺丝，使得经两透光面反射回来的绿色反射回来的绿色“十十”字叉丝的像，与分字叉丝的像，与分划板划板“”叉丝的上方交点重合。叉丝的上方交点重合。21 注意：在后面的调节过程中，（2）分别使三棱镜的两透光面正1、分分光光计计是是较较精精密密的的光光学学仪仪器器，要要加加倍倍爱爱护护，不不应应在在制制动动螺螺丝丝锁锁紧紧时时强强行行转转动动望望远远镜镜，也也不不要要随意拧动狭缝随意拧动狭缝。2、转转动动望望远远镜镜时时应应用用手手扶扶住住望望远远镜镜托托架架转转动动，不不能用手直接抓住自准目镜来转动望远镜。能用手直接抓住自准目镜来转动望远镜。3、在在游游标标读读数数过过程程中中，由由于于望望远远镜镜可可能能位位于于任任何何方方位位，故故应应注注意意望望远远镜镜转转动动过过程程中中是是否否过过了了主主刻度盘的零点刻度盘的零点。注意事项注意事项221、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