PPT--分光计的调整和使用

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大学物理实验,实验,分光计的调节和使用,分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。光学中的许多基本量如波长，折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角，因而利用它可测量波长，折射率等，此外还能精确的测量光学平面间的夹角。许多光学仪器（棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度仪、单色仪等）的基本结构也是以它为基础的，所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。,使用分光计时必须经过一系列精细的调整。分光计的调整方法对一般光学仪器的调整也有一定的通用性，因此学习分光计的调整方法也是使用光学仪器的一种基本训练。,实验简介,仪器及调整,本次实验用到的仪器有,分光计、平面镜、三棱镜和钠光源,。,汞光源：可发出多条分立谱线的复色光源,可调狭缝：作为发光物体,平行光系统,望远镜系统,目镜系统,载物平台,游标尺：1,主尺：0.5,变压器及照明放大镜,实验仪器,分光计,平面反射镜,低压钠灯,三棱镜,实验内容,分光计调节是为了使望远镜的光轴和平行光管的光轴与仪器的主轴垂直，在一般情况下还要使载物台与仪器主轴垂直。使平行光管能射出平行光，并被望远镜所接收。,1.,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。,1) 目视粗调,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,松开,望远镜锁紧螺钉,松开,游标盘锁紧螺钉,锁紧,载物台升降锁紧螺钉,调节,载物盘,水平,调节螺钉,移动,底座,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,和,时，只需调节望远镜的俯仰调节螺钉,d,d,平面镜两侧面的反射像同时位于,或,时，只需调节载物盘的水平调节螺钉,d,d,旋转目镜调节鼓轮,叉丝像,分划板视场,透光窗,反射像,伸缩目镜筒,2) 用自准直法将望远镜调焦到无穷远,载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节,d,调节,载物盘水平调节螺钉,d,/2,调节,望远镜俯仰调节螺钉,4) 调节平行光管,平行光管由狭缝和准直透镜组成。,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,转动,狭缝,调节,平行光管俯仰调节螺钉,转动,狭缝,锁住,狭缝锁紧螺钉,偏心差,主刻度盘,游标盘,实验原理,(,2,-,1,+,2,-,1,)/4,平行光管,2,2,望远镜,平行光管,1,1,望远镜,读数方法,主刻度盘,游标盘,游标窗口,233,13,分光计的使用,三棱镜顶角的测定,三棱镜顶角的测定，一般将三棱镜的两个光面所夹的棱放置在载物台的正中，然后大致左右对称地放上三棱镜。狭缝来的光线照在棱上，左右两边找到反射光，分别读取坐标，两次读取的坐标差值就是顶角的,2,倍，由于有两个游标，分别读数，两个游标的差值想加，就是顶角的,4,倍。,用反射法测棱镜的顶角,1.,数据记录,自拟数据记录表格，,用反射法测三棱镜顶角,6,次。,实验数据,2.,数据处理,自拟数据处理表格，,求解三棱镜顶角，并用不确定度表示测量结果,1,三棱镜顶点应放在靠近载物台中心，否则棱镜折射面的反射光不能进入望远镜。,注意事项,2,在测读计算过程中，由于望远镜可能位于任何方位。故必须注意望远镜转动过程中是否越过了刻度的零点。如果越过了刻度零点，则读数须加,360,。,思考题,（,1,）调平平台时，为什么要将平台转,90,后再对望远镜及平台进行调节？,（,2,）在用反射法测三棱镜顶角时，为什么三棱镜放在载物台上的位置，要使得三棱镜顶角离平行光管远一些，而不能太靠近平行光管呢？试画出光路图，分析其原因。,（,3,）除了用反射法测定棱镜顶角外，还有一种常用的自准法，请扼要说明这种方法的基本原理和测量步骤。,步骤,俯仰螺丝粗调，载物台两层平行；,目镜右旋，分划板清晰；,放置反射镜，找到叉丝像，调节共焦；,打开钠灯，调节平行光管准直；,三棱镜顶角放置在载物台中心，朝向平行光管方向；,找到两侧反射光，记录数据。,数 据 处 理,角度,测量次数,M,N,M,N,M,- ,M,N,- ,N,=(,M,- ,M,)+(,N,- ,N,)/4,平均,1,2,3,4,5,6,反射法测量三棱镜顶角,（,只须蓝色列换算成弧度）,