分光计的调整和使用.ppt

分光计调整与使用 光学部分浙大物理实验教学中心编制 SPECTROMETER 简介 分光计 分光计是一种测量光线偏转角的仪器 因此又称测角仪 它象游标卡尺 示波器和万用表等等仪器一样已被作为一种基本测量仪器广泛使用 比如测量玻璃的折射率 光源的波长 光速 棱镜偏向角 光谱分析和光栅衍射等等 带读数窗的分光计 SPECTROMETER 简介 平行光管 望远镜 载物台 读数窗 带标尺的分光计 SPECTROMETER 简介 望远镜 平行光管 载物台 读数盘 SPECTROMETER 实验概要 仪器构造 测量偏向角 读数窗使用 了解分光计结构 学会正确调节和使用方法 掌握分光计读数装置的使用 学会读角度并计算角度 学会使用分光计寻找反射光线的方法来测量三棱镜的顶角 SPECTROMETER 基本原理 分光计测定三棱镜顶角光路图 2 SPECTROMETER 基本原理 右 左 A A B B l 右A 左Al l 右B 左Bl 4 三棱镜顶角计算方法 SPECTROMETER 实验技巧 分光计调整 两种棱镜角测量方法 两种三棱镜位置分析 消偏心差 读角度方法 SPECTROMETER 实验技巧 为了获得清晰的图象 保证有关物理量的测量精度 实验装置应该调节目镜与物镜 1 目镜调叉丝清晰度 2 物镜调像的清晰度 分光计调整 望远镜 目镜 物镜 倾角调节螺钉 倾角固定螺钉 物镜调焦旋钮 目镜调节旋钮 亮十字灯 调节目镜套筒进出 使叉丝最清晰为止 分光计调整 望远镜 目镜 目镜套筒 叉丝 SPECTROMETER 实验技巧 调节物镜套筒 使亮绿十字最清晰为止 从而达到物象最清晰的目的 分光计调整 望远镜 物镜 十字 物镜套筒 SPECTROMETER 实验技巧 分光计调整 载物台调整 SPECTROMETER 实验技巧 分光计之载物平台 调a脚 调b c脚 SPECTROMETER 实验技巧 分光计调整 载物台调整 a脚 置反射镜平行于b c脚的连线 预调十字于上横叉丝的上方 当载物台转过180度时 若十字出现在上横叉丝的下方 则调节a脚使十字向上横叉丝靠拢 否则调节望远镜倾角使十字向上横叉丝靠拢 用逐次逼进法 重复上述两步骤 直到任意旋转载物台都能看到十字在上横叉丝处 SPECTROMETER 实验技巧 分光计调整 载物台调整 b c脚 置反射镜垂直于b c脚的连线 预调十字于上横叉丝的上方 当载物台转过180度时 若十字出现在上横叉丝的下方 则调节b或c脚使十字向上横叉丝靠拢 否则调节望远镜倾角使十字向上横叉丝靠拢 用逐次逼进法 重复上述两步骤 直到任意旋转载物台都能看到十字在上横叉丝处 SPECTROMETER 实验技巧 分光计调整 平行光管调整 结构图 狭缝器 透镜 狭缝大小旋钮 倾角螺钉 分光计调整 平行光管调整 调节平行光管倾角 使亮狭缝平行且重叠在下横叉丝处 调节狭缝器进出 调焦 使亮狭缝最清晰为止 旋转狭缝器使亮狭缝平行且重叠于竖叉丝处 最后调节亮狭缝的大小约目视大小1 2mm 左右移动调焦 SPECTROMETER 实验技巧 狭缝大小旋钮 SPECTROMETER 实验技巧 两种棱镜角测量方法 自准直法 棱脊分束法 SPECTROMETER 实验技巧 两种三棱镜位置分析 读角度方法 SPECTROMETER 实验技巧 主尺读游标零刻度线对齐处 游标读亮光线对齐处角度值 105 30 30 SPECTROMETER 实验技巧 消偏心差 1 2 2 1 1 2 2 2 SPECTROMETER 实验技巧 消视差 移动 尺像 SPECTROMETER 仪器剖析 分光计 汞灯 分光计 SPECTROMETER 仪器剖析 望远镜 平行光管 载物台 分光计 阿贝目镜式望远镜 SPECTROMETER 仪器剖析 分划板 珠炮 目镜筒 物镜筒 分光计 高斯目镜式望远镜 SPECTROMETER 仪器剖析 物镜筒 分划板 目镜筒 汞灯 外壳 主电极 电阻 主电极 石英管 辅助电极 SPECTROMETER 仪器剖析 汞灯 汞灯是一种气体放电灯 汞蒸汽是发光物质 汞灯一般属弧光放电型 汞蒸汽气压不同 汞灯辐射的光谱的组成和亮度都不同 按其工作时的汞蒸汽气压的高低可分为 低压汞灯 高压汞灯和超高压汞灯 SPECTROMETER 仪器剖析 1 看分光计使用录像 2 分光计光路调整 利用反射镜寻找清晰绿亮十字 调望远镜 利用反射镜调整载物台中心轴与望远镜中心轴垂直 调载物台三脚 调整并找寻到清晰的汞人射光 调平行光管 3 利用分光计测量三棱镜顶角角度数 SPECTROMETER 实验内容 SPECTROMETER 实验动画 1 开启分光计电源 点亮绿十字和读数窗灯 在载物台上放置一反光镜 调叉丝 调节望远镜目镜镜筒使叉丝最清晰为止 并调正位置 3 调绿十字 调节望远镜上下倾角并转动反光镜找到绿十字 调节望远镜物镜镜筒使绿十字最清晰为止 4 调载物台 1 置反光镜在载物台上并平行于b c脚的连线 预调绿十字于上横叉丝的上方 当载物台转过180度时 若十字出现在上横叉丝的下方 则调节a脚使十字向上横叉丝靠拢一点 若十字出现在上横叉丝的上方 则调节望远镜倾角使十字向上横叉丝靠拢 用逐次逼进法 重复上述两步骤 直到任意旋转载物台都能看到十字与上横叉丝重合为止 2 置反射镜垂直于b c脚的连线 预调十字于上横叉丝的上方 当载物台转过180度时 若十字出现在上横叉丝的下方 则调节b或c脚使十字向上横叉丝靠拢 否则调节望远镜倾角使十字向上横叉丝靠拢 用逐次逼进法 重复上述两步骤 直到任意旋转载物台都能看到十字与上横叉丝重合 5 调平行光管 移走反光镜 调节平行光管上下倾角 使亮狭缝平行且重叠在下横叉丝处 调节狭缝器进出 调焦 使亮狭缝最清晰为止 旋转狭缝器使亮狭缝平行且重叠于竖叉丝处 最后调节亮狭缝的大小约目视大小1 2mm 6 测量 置三棱镜前顶角于载物台中心偏前几mm 转动望远镜向左和右找到经三棱镜侧面反射的亮狭缝光 依据实际情况可微调平行光管上下倾角 直到满意的亮狭缝光 再转动望远镜找到左右两侧反射的亮狭缝光 并记录 左A 左B 右A 右B的读数值 代入公式可得三棱镜顶角 微动三棱镜位置 多次测量 SPECTROMETER 疑难解答 1怎样解决视差 答 通过调节物镜镜筒使十字最清晰的方法 直到在任何方位看到的十字和叉丝都不发生位移为止 2为什么用左右窗读数 答 为了消除圆刻度盘的偏心差 3试画出十字成像光路图 答 见下图 SPECTROMETER 注意事项 1 测量三棱镜顶角时 放置三棱镜顶角于载物台中心偏前一点点处 2 读数窗读游标盘角度时 亮光线不止一条 请读取中间任意一条亮线所对应的读数 3 消除视差 使人射光像与叉丝在同一个面上 4 镜片易碎 请小心操作 切勿把物品从一张桌子移到另一桌子 请配套使用 SPECTROMETER 参考资料 1 大学物理实验教程浙江大学出版社 2 大学物理实验武汉大学出版社 3 大学物理导论清华大学出版社 4 普通物理实验高等教育出版社 5 改变世界的物理学复旦大学出版社 6 固体物理学中南大学出版社 7 工程光学机械工业出版社 8 英汉物理学词汇北京大学出版社 9 物理实验手册机械工业出版社 10 普通物理实验高等教育出版社 11 大学物理通用教程北京大学出版社 12 现代光学基础北京大学出版社 13 电子仪器与测量技术中国科技大学出版社 14 大学物理浙江大学出版社 SPECTROMETER 国际基本单位 SPECTROMETER 基本物理常量 SPECTROMETER 国际导出单位 SPECTROMETER 单位换算 1erg 10 7J1dyn 10 5N1P 0 1Pa s1st 1cm2 s1Gs 10 4T1Oe 1000 4 A m1Mx 10 8Wb1sh 1cd cm21Ph 104lx1Torr 133 322Pa1kgf 9 80665N1cal 4 1868J1 10 9T 再见