华中科技大学 分光计的调整与应用实验报告 U201213225 江烈 同济 实验目的:着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的顶角和最 小偏向角,计算出三棱镜材料的折射率。 实验原理:1)分光计的调节原理。(此项在实验的步骤中,针对每一步详细说明。) 2)测折射率原理: 实验要求:调整要求:①平行光管发出平行光。当i 1=i 2'时,δ为 最小,此时2 1 A i =' 2 2 11 1min A i i i -='-=δ )(2 1 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2sin sin min 1A A A i n +==δ 由此可知,要求得棱镜材料折射率n ,必须测出其顶角A和最小偏向角min δ。
②望远镜对平行光聚焦。 ③望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 ④调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 ⑤狭缝宽度1mm 左右为宜。 实验器材:分光计,三棱镜,水银灯光源,双面平行面镜。 实验步骤:⒈调整分光计: (1) 调整望远镜: a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时, 反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 (2) 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的 狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。 (1)调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是 镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 (2)接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台, 在望远镜中观察从侧面AC 和AB 返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。 3. 测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 正对望远镜记下游标1的 读数1θ和游标2的读数2θ。再转动游标盘,再使AB 面正
分光计的调节与使用 一、实验内容: 1.了解分光计的结构和调节方法; 2.测量棱镜的折射率。 二、实验仪器: 分光计 三、实验原理: 1. 分光计的结构 分光计具备有四个主要部件:望远镜、平行光管、载物台、读数盘(刻度盘、游标盘)。1)望远镜(8):
图2 自准望远镜结构 望远镜是用来观察平行光的。分光计采用的是自准直望远镜(阿贝式)。它是由目镜、叉丝分划板和物镜三部分组成,分别装在三个套筒中,这三个套筒一个比一个大,彼此可以互相滑动,以便调节聚焦。如图2所示。中间的一个套筒装有一块圆形分划板,分划板面刻有“ ”形叉丝,分划板的下方紧贴着装有一块45°全反射小棱镜,在与分划板相贴的小棱 镜的直角面上,刻有一个“+”形透光的叉丝。在望远镜看到的“+”像就是这个叉丝(物)的像。叉丝套筒上正对着小棱镜的另一个直角面处开有小孔并装一小灯,小灯的光进入小孔经全反射小棱镜反射后,沿望远镜光轴方向照亮分划板,以便于调节和观测。 2)平行光管(3): 平行光管是用来产生平行光的,它由狭缝和会聚透镜组成,其结构如图3所示。狭缝与透镜之间的距离可以通过伸缩狭缝套筒进行调节,当狭缝调到透镜的焦平面上时,则狭缝发出的光经透镜后就成为平行光。狭缝的宽度可由图中的2进行调节。 3)载物平台(5): 载物平台是用来放待测物件的(如三棱镜、光栅等)。 4)读数装置(21,22): 读数装置由刻度圆盘和与游标盘组成。刻度圆盘分为360°,每度中间有半刻度线,故刻度圆盘的最小读数为半度(30′),小于半度的值利用游标读出。游标上有 30分格,故最小刻度为1 。分光计 上的游标为角游标,但其原理和读数方法与游标卡尺类似。 图3平行光管结构图 图4分光计的游标盘
分光计的调节与使用实验报告 姓名: 学号: 专业班级: 实验时间: 12周 星期四 上午10:00-12:00 一、试验目的 1、了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法; 2、测量三棱镜玻璃的折射率。 二、实验仪器 分光计,三棱镜,准直镜。 三、实验原理 1.测折射率原理: 当i 1=i 2'时,δ为最小,此时 21 A i =' 22 11 1min A i i i -='-=δ )(21 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则
2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2 sin sin min 1 A A A i n +== δ 由此可知,要求得棱镜材料折射率n ,必须测出其顶角A和最小偏向角min δ。 四、实验步骤 1.调节分光计 1)调整望远镜: a 目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b 调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c 调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在 上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。 a 调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 b 接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面AC 和AB 返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。 注意): 1、望远镜对平行光聚焦。
分光计的调节和使用 一. 实验目的 1. 了解分光汁的结构,学习正确调节和使用分光计的方法。 2. 用分光计测定三棱镜的顶角。 二. 实验仪器 分光计、平面反射镜、三棱镜、汞灯等。 三.实验原理 分光计是一种能精 确测量角度的光学 仪器。用它可以测 定光线偏转角度, 如反射角、折射角、 衍射角等等,而不 少光学量(如光波 波长、折射率、光 栅常数等)可通过 测量相关角度来确 定。了解分光计的 结构,正确调节分光计,对减小测量误差、提高测量精度是十分重要的。 1. 分光计的结构 分光计主要由平行光管、望远镜、载物台和读数装置四部分组成,其结构如图(3-8-1)所示。平行光管用来发射平行光,望远镜用来接收平行光,载物台用来放置三棱镜、平面镜、光栅等物体,读数装置用来测量角度。 分光计上有许多调节螺丝,它们的代号、名称和功能见下表: 代号名称功能 1平行光管光轴水平调节螺丝调节平行光管光轴的水平方位(水平面上方位调节)2平行光管光轴高低调节螺丝调节平行光管光轴的倾斜度(铅直面上方位调节)3狭缝宽度调节手轮调节狭缝宽度(0.02~2.00mm) 4狭缝装置固定螺丝松开时,调平行光;调好后锁紧,以固定狭缝装置 5载物台调平螺丝(3只)台面水平调节(本实验中,用来调平面镜和三棱镜折射面平行于中心轴。) 6载物台固定螺丝松开时,载物台可单独转动、升降,锁紧后,使载物台与游标盘固联 7叉丝套筒固定螺丝松开时,叉丝套筒可自由伸缩、转动(物镜调焦);调好后锁紧,以固定叉丝套筒
8目镜调焦轮目镜调焦用(调节8,可使视场中叉丝清晰) 9望远镜光轴高低调节螺丝调节望远镜光轴的倾斜度(铅直面上方位调节)10望远镜光轴水平调节螺丝(在图后侧)调节望远镜光轴的水平方位(水平面上方位调节)11望远镜微调螺丝(在图后侧)在锁紧13后,调11可使望远镜绕中心轴微动 12刻度盘与望远镜固联螺丝松开l2,两者可相对转动;锁紧12,两者固联,才能一起转动 13望远镜止动螺丝(在图后侧)松开13,可用手大幅度转动望远镜;锁紧13,微调螺丝11才起作用 14游标盘微调螺丝锁紧l5后,调l4可使游标盘作小幅度转动 15游标盘止动螺丝松开15,游标盘能单独作大幅度转动;锁紧15,微调螺丝14才起作用 分光计的读数装置由刻度盘和游标盘两部分组成。刻度盘分为360°,最小分度为半度(30′),半度以下的角度可借助游标准确读出。游标等分为30格,游标的这30小格正好跟刻度盘上的29小格对齐,因此知道游标上1小格为29′,游标上1小格与刻度盘上1小格两者之差为1′,即分光计最小分度为1′。由此可知游标上n小格与刻度盘上n小格相差n′。 角游标的读法与直游标(如游标卡尺)相似,以游标零线为基准,先读出大数(大于30′的部分),再利用游标读出小数(小于30′的部分),大数跟小数之和即为测量结果。现举二例见图3-8-2。 在生产分光计时,难以做到使望远镜、刻度盘的旋转轴线与分光计中心轴完全重合。为消除刻度盘与分光计中心轴偏心而引起的误差,在游标盘同一条直径的两端各装一个读数游标。测量时两个游标都应读数,然后分别算出每个游标两次读数之差,取其平均值作为测量结果。用双游标消除偏心误差的原理详见附注。 2. 分光计的调节 概括地说,分光计的
图3-8-1 分光计结构图 分光计的调节和使用 一. 实验目的 1. 了解分光汁的结构,学习正确调节和使用分光计的方法。 2. 用分光计测定三棱镜的顶角。 二. 实验仪器 分光计、平面反射镜、三棱镜、汞灯等。 三. 实验原理 分光计是一种能精确测量角度的光学仪器。用它可以测定光线偏转角度,如反射角、折射角、衍射角等等,而不少光学量(如光波波长、折射率、光栅常数等)可通过测量相关角度来确定。了解分光计的结构,正确调节分光计,对减小测量误差、提高测量精度是十分重要的。 1. 分光计的结构 分光计主要由平行光管、望远镜、载物台和读数装置四部分组成,其结构如图(3-8-1)所示。平行光管用来发射平行光,望远镜用来接收平行光,载物台用来放置三棱镜、平面镜、光栅等物体,读数装置用来测量角度。 分光计上有许多调节螺丝,它们的代号、名称和功能见下表: 代 名称功能 号 1 平行光管光轴水平调调节平行光管光轴的水平方
节螺丝位(水平面上方位调节) 2 平行光管光轴高低调 节螺丝 调节平行光管光轴的倾斜度 (铅直面上方位调节) 3 狭缝宽度调节手轮调节狭缝宽度(0.02~ 2.00mm) 4 狭缝装置固定螺丝松开时,调平行光;调好后锁紧,以固定狭缝装置 5 载物台调平螺丝(3 只) 台面水平调节(本实验中,用 来调平面镜和三棱镜折射面 平行于中心轴。) 6 载物台固定螺丝松开时,载物台可单独转动、升降,锁紧后,使载物台与游标盘固联 7 叉丝套筒固定螺丝松开时,叉丝套筒可自由伸缩、转动(物镜调焦);调好后锁紧,以固定叉丝套筒 8 目镜调焦轮目镜调焦用(调节8,可使视场中叉丝清晰) 9 望远镜光轴高低调节 螺丝 调节望远镜光轴的倾斜度(铅 直面上方位调节) 10 望远镜光轴水平调节调节望远镜光轴的水平方位
实验7 分光计的调整与使用 1. 本实验所用分光计测量角度的精度是多少?仪器为什么设两个游标?如何测量望远镜转过的角度?(提示:①精度——仪器能读准的最小分度(P.71);②P.72最后一段;③参看P.69?和min δ的测量计算式) 2.假设平面镜反射面已经和转轴平行,而望远镜光轴和仪器转轴成一定角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。(提示:实验书【思考题】3,注意,画光路图时,反射镜反射的光线应能进入望远镜,才能从望远镜看到绿色反射十字像的位置。) 提示: 反射的小十字像和平面镜转过180o 后反射的小十字像的位置不变,此时应该调节望远镜仰角螺钉,使十字反射像落在上十字叉线的横线上。光路图如下 3.假设望远镜光轴已垂直于仪器转轴,而平面镜反射面和仪器转轴成一角度β,则反射的小十字像和平面镜转过1800后反射的小十字像的位置应是怎样的?此时应如何调节?试画出光路图。(提示:实验书【思考题】4) 图3 望远镜光轴未与中心轴垂直的表现
提示: 反射的小十字像和平面镜转过180o后反射的小十字像的位置是一上一下,此时应该载物台下螺钉,直到两镜面反射的十字像等高,才表明载物台已调好。光路图如下: 4.对分光计的调节要求是什么?如何判断调节达到要求?怎样才能调节好? (提示:实验书【实验原理】1、分光计调整原理P.64、65) (1)对分光计调整的要求:(看教材P.64) ①望远镜、平行光管的光轴均垂直于仪器中心转轴; ②望远镜对平行光聚焦(即望远调焦于无穷远); ③平行光管出射平行光; (2)各部分调节好的判断标志(看教材P.64-65望远镜调节和平行光管调节部分) ①望远镜对平行光聚焦的判定标志——从望远镜中同时看到分 划板上的黑十字准线和绿色反射十字像最清晰且无视差。(用自准直光路,调节望远镜的目镜和物镜聚焦) ②望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的判定标志——放在载物 台上的双面反射镜转180o前后,两反射绿色十字像均与分划板上方黑十字线重合。(用自准直光路和各半调节法调整)
长安大学----分光计实验报告 7系05级 孙明伟 PB05007213 06.4.9. 实验目的:着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的顶角和最 小偏向角,计算出三棱镜材料的折射率。 实验原理:1)分光计的调节原理。(此项在实验的步骤中,针对每一步详细说明。) 2)测折射率原理: 实验要求:调整要求:①平行光管发出平行光。当i 1=i 2'时,δ为 最小,此时2 1 A i =' 2 2 11 1min A i i i -='-=δ )(2 1 min 1A i += δ 设棱镜材料折射率为n ,则 2sin sin sin 1 1A n i n i ='= 故 2 sin 2sin 2sin sin min 1A A A i n +==δ 由此可知,要求得棱镜材料折射率n ,必须测出其顶角A和最小偏向角min δ。
②望远镜对平行光聚焦。 ③望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 ④调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 ⑤狭缝宽度1mm 左右为宜。 实验器材:分光计,三棱镜,水银灯光源,双面平行面镜。 实验步骤:⒈调整分光计: (1) 调整望远镜: a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时, 反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 (2) 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的 狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。 (1)调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是 镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 (2)接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台, 在望远镜中观察从侧面AC 和AB 返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。 3. 测量顶角A :转动游标盘,使棱镜AC 正对望远镜记下游标1的 读数1θ和游标2的读数2θ。再转动游标盘,再使AB 面正
分光计的调节与使用实验报告 姓名: _________ 学号: ___________________ 专业班级: ________________ 实验时间: 12周星期四 上午10:00-12:00 一、 试验目的 1、 了解分光计的结构,掌握调节分光计的方法; 2、 测量三棱镜玻璃的折射率。 二、 实验仪器 分光计,三棱镜,准直镜。 三、 实验原理 1?测折射率原理: 当i 1 = i 2时,3为最小,此时 A i 1 2 min 2 设棱镜材料折射率为n,则 si nh nsinh nsinA 2 四、实验步骤sin i 1 si n min .A sin 2 sin A 由此可知,要求得棱镜材料折射率 n,必须测出其顶角A 和最小偏向角 min 1( min A) B0 三械橫最小 fit 向
1.调节分光计 1)调整望远镜: a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2)使载物台轴线垂直望远镜光轴。 a调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。 b接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字象,只调节台下三螺钉,使其反射象都落在上十子线处。 注意):1、望远镜对平行光聚焦。 2、望远镜,平行光管的光轴垂直一起公共轴。 3、调节动作要轻柔,锁紧螺钉锁住即可。 4、狭缝宽度1mm左右为宜。 2.测量最小偏向角 (1)平行光管狭缝对准前方水银灯。 (2)把载物台及望远镜转至(1)处,找出水银灯光谱。 (3)转动载物台,使谱线往偏向角减小的方向移动,望远镜跟踪谱线运动,直到谱线开始逆转为止,固定载物台。谱线对准分划板。 (4)记下读数1和2转至(2),记下读数1和2,有 7.B3- 11 flair卜酋向潞弄进 五、实验数据处理原始数据如下:
实验12 分光计的调节和使用 一、实验目的 1.了解分光汁的结构,学习正确调节和使用分光计的方法。 2.用分光计测定三棱镜的顶角。 二、实验仪器 分光计、平面反射镜、三棱镜、汞灯等。 三、实验原理 分光计是一种能精确测量角度的光学仪器。用它可以测定光线偏转角度,如反射角、折射角、衍射角等等,而不少光学量(如光波波长、折射率、光栅常数等)可通过测量相关角度来确定。了解分光计的结构,正确调节分光计,对减小测量误差、提高测量精度是十分重耍的。 1.分光计的结构 图12-1 分光计结构图 分光计主要由平行光管、望远镜、载物台和读数装置四部分组成,其结构如图12-1所示。平行光管用来发射平行光,望远镜用来接收平行光,载物台用来放置三棱镜、平面镜、光栅等物体,读数装置用来测量角度。 分光计上有许多调节螺丝,它们的代号、名称和功能见下表。
分光计的读数装置由刻度盘和游标盘两部分组成。刻度盘分为360°,最小分度为半度(30′),半度以下的角度可借助游标准确读出。游标等分为30格,游标的这30小格正好跟刻度盘上的29小格对齐,因此知道游标上1小格为29′,游标上1小格与刻度盘上1小格两者之差为1′。从而推知游标上n小格与刻度盘上n小格相差n′。 角游标的读法与直游标(如游标卡尺)相似,以游标零线为基准,先读出大数(大于30′的部分),再利用游标读出小数(小于30′的部分),大数跟小数之和即为测量结果。现举二例试读(见图12-2)。
在生产分光计时,难以做到使望远镜、刻度盘的旋转轴线与分光计中心轴完全重合。为消除刻度盘与分光计中心轴偏心而引起的误差,在游标盘同一条直径的两端各装一个读数游标。测量时两个游标都应读数,然后分别算出每个游标两次读数之差,取其平均值作为测量结果。用双游标消除偏心误差的原理详见附注。 2.分光计的调节 概括地说,分光计的调整要求是:使平行光管出射平行光;望远镜适合于接收平行光;平行光管和望远镜的光轴等高并与分光计中心轴垂直。 在正式调整前,先目测粗调:使望远镜和平行光管对直,并都对准分光计中心轴;将载物台、望远镜和平行光管大致调水平(实际要求与分光计中心轴垂直)。这一步很重要,只有做好粗调,才能按下列步骤进一步细调(否则细调难以进行): (1)调整望远镜使其达到下面两条要求(望远镜是由物镜镜筒、叉丝套筒和目镜镜 149°+22ˊ→149°22ˊ 149°30ˊ+14 ˊ→149° 44ˊ 图 12-2 角游标的读数示例
5.1 分光仪的调节与使用 分光仪(Spectrometer)简介 分光仪是一种能精确测量角度的典型光学实验仪器,在利用光的反射、折射、衍射、干涉和偏振原理的各项实验中进行角度测量。 例如:利用光的反射原理测量棱镜的角度;利用光的折射原理测量棱镜的最小偏向角,从而计算棱镜玻璃的折射率和色散率;与光栅配合,作光的衍射实验,测量光波波长;与偏振片、波片配合,作光的偏振实验等。 实验目的 1.了解分光仪的结构及各组成部件的作用,掌握分光仪的调节和使用方法; 2.掌握测定棱镜顶角的方法; 3.学会用最小偏向角测定棱镜的折射率。 仪器用具 分光仪、汞灯、平面反射镜、三棱镜。 仪器介绍 1.分光仪的结构 分光仪外型如图5.1-1所示,它主要由望远镜(自准直望远镜),平行光管,载物台,游标刻度圆盘等几部分组成。 (1)分光仪底座中心处有一沿铅直方向的转轴,称为分光仪的中心转轴。在转轴上套
有游标刻度圆盘(包括度盘和游标盘),两个盘可绕中心转轴转动。 (2)自准值望远镜 (3)平行光管 (4)载物台 载物台可绕仪器转轴转动,它是为放置棱镜、光栅等被测光学元件而设置的,台下有三个调节螺丝,可调节载物台的倾斜度。松开 “游标盘止动螺丝”、锁紧“载物台锁紧螺丝”,载物台可以和游标盘一起绕分光仪游标盘的转轴转动。 (5)游标刻度圆盘 游标刻度圆盘与分光仪的中心转轴垂直(分光仪出厂时已调整好)。由于刻度圆盘的中心与中心转轴的中心制作时不能完全重合,因此在读数时会产生偏心差. 狭缝 光源 图5.1-3 平行光管结构图 目镜 分划板 物镜 目镜视场 照明灯泡 小棱镜 图5.1-2 自准值望远镜结构图 叉丝线 十字窗口
分光计的调整和使用 分光计是一种测量光线偏转角的仪器,实际上就是一种精密的测角仪。由于不少物理量如折射率、波长……等往往可以用光线的偏折来量度,因此分光计是光学实验中的一种基本仪器。在分光计的载物台上放置色散棱镜或衍射光栅,它就成为一台简单的光谱仪器;在分光计上装上光电探测器,还可以对光的偏振现象进行定量的研究。为了保证测量的精确,分光计在使用前必须调整。分光计的调整方法对一般光学仪器的调整也是有一定通用性,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。 [一]实验目的 1.了解分光计的结构,学会正确的调节和使用方法。 2.掌握用自准直法调节望远镜调焦至无穷远。 3.学会用分光计测量光学平面间夹角的方法。 [二]实验仪器 本实验使用JJY1 型的分光计。该分光计由“阿贝”式自准直望远镜、装有可调狭缝的平行光管、可升降的载物平台及光学度盘游标读数系统等四大部分组成。 1 ——目镜 2 ——小灯 3 ——望远镜筒 4 ——平行平面镜 5 ——平台倾斜度调节螺丝 6 ——平行光管 7 ——狭缝装置8 ——望远镜倾斜度调节螺丝 9 ——望远镜微调螺丝10——平行光管微调螺丝11——度盘微调螺丝12——望远镜锁进螺丝13——游标盘 图31-1
现将各部分逐一介绍。 1.“阿贝”式自准直望远镜 装有“阿贝”目镜的望远镜称“阿贝”式自准望远镜。 它用以观察平行光进行的方向。与普通望远镜相类似,它由物镜与目镜组成。改变物镜至目镜的距离,可以使不同距离远处的物体成象清晰。望远镜调焦于无穷远时,则可使从无穷远处来的平行光成象最清晰。 为了测量,物镜与目镜之间有叉丝,目镜与叉丝,及目镜、叉丝相对于物镜的距离均可调节,叉丝应位于目镜焦平面上。 目镜是有场镜和接目镜组成的,常用的目镜有二种:一是高斯目镜,在它的场镜和接目镜间装了一片与镜筒成45°角的薄玻璃片。当小灯的光经玻璃片反射后可将叉丝全部照亮。二是阿贝目镜,在目镜与叉丝之间装了一个全反射小三棱镜,小灯发出的光经小三棱镜反射后将叉丝的一部分照亮,而从目镜望去这照亮的部分刚好被小三棱镜遮住,故只能看到叉丝的其他部分,见图30-2。JJY1 型分光计采用的是阿贝目镜。 图30-2 望远镜可绕分光计中心轴转动,它的倾斜度也可通过螺丝进行调节,而望远镜固定螺丝则起着把望远镜倾斜度固定的作用,见图30-1。在望远镜与中心轴相连处有望远镜锁紧螺丝,放松时可使望远镜绕中心轴转动,旋紧时可固定望远镜,见图30-1。 2.平行光管 平行光管是仪器中产生平行光的机构。它有一个可改变缝宽的狭缝及一个会聚透镜所组成。狭缝至透镜的距离可调节。当用光源照明狭缝时,若狭缝刚好位于透镜焦平面处,则平行光管将发出平行光。平行光管与分光计底座固定在一起,它的倾斜度可以通过调整螺丝进行调节。而平行光管固定螺丝则起着把平行光管倾斜度固定的作用(见图30-1)。为了得到较精密的调整,望远镜和平行光管均装有微调机构,只要拧紧望远镜(或平行光管)的锁紧螺丝后,再转动其微调螺丝(见图30-1),则望远镜(或平行光管)就能转动微小角度。 3.升降的载物平台 载物小平台可放光学元件,如三棱镜、光栅等。有三只调节螺钉a、b和c可改变小平台倾斜度,见图30-3。载物台也有锁紧螺丝固定位置。
实验四分光计的调整和使用 分光计是把多色光分解为单色光的仪器,它通常利用棱镜或光栅把一束多色入射光分解为不同角度的出射光;通过对出射光角度的测量来得到它的波长等信息。由于分光计对角度的测量精度较高,它有时也作为一种用光学方法测量角度的精密仪器。在光学实验中常用来测定光线的方向及各种角度。由于有些物理量如折射率、光栅常数、色散率等往往可以通过直接测量有关的角度(如最小偏向角、衍射角、布儒斯特角等)来确定,所以在光学技术中,分光计的应用十分广泛。 分光计的基本部件和调节原理与其他更复杂的光学仪器(如单色仪、摄谱仪等)有许多相似之处,因此学习和使用分光计能为今后使用更为精密的光学仪器打下良好基础,本实验要求学会对它的调节和使用,并通过测量棱镜的顶角等应用,了解分光计的基本原理、结构及调整思想。 分光计结构复杂、构件精密、调节要求高,对初学者有一定难度,但只要了解其结构和光路,严格按要求步骤耐心调节,就能掌握。 一、实验目的 1、了解分光计的主要构造,正确掌握调整分光计的要求和方法, 2、测量三棱镜的顶角。 二、实验仪器和器具 分光计钠光灯玻璃三棱镜平面反射镜。 三、分光计结构及调节简介 分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数装置(刻度盘和游标盘)四部分组成,其外形如图8-1所示。分光计的下部是金属底座,中央竖轴是分光计的旋转主轴(中心轴),轴上有可绕轴转动的望远镜、载物台、刻度盘和游标盘,在立柱上固定有平行光管。 图4-1 分光计外型图 1.狭缝装置 2.狭缝装置锁紧螺钉 3.平行光管 4.制动架(二) 5.载物台 6.载物 台调平螺钉(3只) 7.载物台锁紧螺钉 8.望远镜 9.目镜锁紧螺钉 10.阿贝式自准直 目镜 l1.目镜视度调节手轮 12.望远镜光轴高低调节螺钉 13.望远镜光轴水平调节螺钉 14.支臂 15.望远镜微调螺钉 16.转座与度盘止动螺钉 17.望远镜止动螺钉 18.制动架(一) 19.底座20.转座 21.度盘 22.游标盘 23.立柱 24.游标盘微调螺钉 25.游标盘止动螺钉26.平行光管光轴水平调节螺钉 27.平行光管光轴高低调节螺钉 28.狭缝宽度调节手轮
实验名称:分光计的调节与使用 试验目的:分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。它的调整技术是光学实验中基本技术之一,必须正确掌握.本实验的目的就在于着重训练分光计的调整技术和技巧,并用它来测量三棱镜的偏向角 实验原理: 1.分光计的结构 分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。外形如图7.1.2-1所示。
(1)底座-中心有一竖轴,望远镜和读数圆盘可绕该轴转动,该轴也称为仪器的公共轴或主轴。 (2)平行光管-是产生平行光的装置。 (3)望远镜-观测用,由目镜系统和物镜组成,为了调节和测量,物镜和目镜之间还装有分划板,它们分别置于内管、 外管和中管内,三个管彼此可以相互移动,也可以用螺钉 固定。在中管的分划板下方紧贴一块全反射小棱镜,
棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色,仅留一个绿色的小十 字窗口。 (4)载物台-放平面镜、棱镜等光学元件用。台面下三个螺钉可调节台面的倾斜角,平台的高度可旋松螺钉升降,调到 合适位置再锁紧螺钉。 (5)读数圆盘-是读数装置。格值为30分。在游标盘对称方向设有两个角游标。这是因为读数时,要读出两个游标处 的读数值,然后取平均值,这样可消除刻度盘和游标盘的 圆心与仪器主轴的轴心不重合所引起的偏心误差。 读数方法与游标卡尺相似,这里读出的是角度。 2.分光计的调整原理和方法 调整分光计,最后要达到下列要求: ①平行光管发出平行光; ②望远镜对平行光聚焦(即接收平行光); ③望远镜、平行光管的光轴垂直仪器公共轴。 分光计调整的关键是调好望远镜,其他的调整可以以望远镜为标准。 ⑴调整望远镜 1)目镜调焦