实验十三 分光计的调整和使用
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分光计的调整与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调整方法,使其达到测量要求。
3、学会用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标,平行光管产生平行光,载物台放置被测物体,读数圆盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光的反射和折射定律。
当光线通过分光计时,通过测量角度可以计算出相关物理量。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角可以采用自准法或反射法。
自准法是利用望远镜自身射出的平行光经三棱镜两光学面反射后再次进入望远镜,使分划板上的十字叉丝像与分划板上的十字准线重合,从而测量出顶角的角度。
3、最小偏向角的测量当光线以一定入射角入射到三棱镜的某一光学面上,折射后射出时,出射光线的偏向角随入射角的改变而改变。
当入射角等于出射角时,偏向角达到最小值,称为最小偏向角。
通过测量最小偏向角,可以计算出三棱镜对该波长光的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜四、实验步骤1、分光计的调整(1)目测粗调使望远镜和平行光管大致水平,载物台大致水平且与中心转轴垂直。
(2)望远镜的调整点亮目镜照明小灯,调节目镜使分划板清晰。
将平面反射镜放置在载物台上,使反射面与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察反射镜,调节望远镜俯仰螺丝,使反射的十字像清晰,并与分划板上的十字准线重合。
(3)平行光管的调整打开平行光管光源,调节平行光管狭缝宽度适中。
将望远镜对准平行光管,调节平行光管的俯仰螺丝,使狭缝像清晰且与分划板上的十字准线平行。
2、测量三棱镜顶角(1)自准法将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个光学面与平行光管垂直。
转动望远镜,使其对准三棱镜的另一个光学面,找到反射的十字像,记录此时两个角度读数。
重复测量多次,计算顶角平均值。
(2)反射法将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的两个光学面分别与望远镜光轴大致成相等的角度。
分光计的调整和使用实验原理分光计是物理学和化学学科中一个非常重要的实验装置。
它可以将白光分解成不同的颜色,同时也能够用来分析化学物质的成分。
本文将介绍分光计的调整和使用实验原理,并提供一些有用的实验技巧。
一、分光计的调整1. 调整光源分光计中使用的光源应该与标准光源保持一致,可以通过观察样品中的色光来判断光源的质量。
如果样品出现过多的杂质,那么可以尝试使用滤光片和其他仪器来调整光源,以确保它的稳定性和准确性。
2. 调整狭缝分光计中有两个狭缝,一个位于光源的前面,一个位于检测器的前面。
调整这些狭缝可以确保光线的稳定和精确。
调整前,需要关闭检测器,打开光源,并逐渐关闭前面的狭缝,直到出现明显的准线。
然后逐渐调整检测器前面的狭缝,直到准确地对准样品。
3. 调整铅直度分光计必须垂直放置才能发挥最佳效果。
要检查分光计是否水平,可以使用小气泡水平仪,当气泡在中心线上时表示水平度正确。
如果不正确,可以使用调节杆和调节螺丝来调整水平度,直到气泡在中心位置。
二、使用实验原理1.光的折射率当光线通过样品时,不同的颜色被折射的程度也不同。
通过调整分光计中的狭缝,可以确保只有一个颜色通过样品。
然后测量这个颜色在分光计中的折射率,通过比较这个折射率与标准表格中的值来确定样品的成分。
2.分析光谱另一个分光计的常见使用是分析光谱。
通过调整狭缝,可以确保只有一个特定颜色的光信号通过样品。
这个信号可以被光电探测器捕捉,并根据信号的强度来测量光谱中不同波长的强度。
三、实验技巧1. 调整分光计时,需要注意反光镜和准线的位置。
反光镜应该固定在准线上方,而准线应该准确地位于样品位置。
2. 为了保证分光计的准确性,必须使用高品质的光源和检测器,以及保持样品狭缝清洁,以避免漂移或误差。
3. 分光计应该每天进行一次校准,以确保准确度,并定期检查光源以确保它的亮度和色温恒定。
总结分光计是一个非常有用的实验装置,可以被用于化学和物理实验中。
在使用分光计时,需要保持准确的调整,以获得最准确的数据和分析结果。
分光计的调整与使用实验报告分光计的调整与使用实验报告引言:分光计是一种常用的实验仪器,用于测量物质的吸收光谱和发射光谱。
本实验旨在探究分光计的调整方法以及正确使用分光计的技巧。
一、分光计的调整1. 光源调整:分光计的光源是实验的关键,它需要稳定且具有较高的亮度。
在调整光源时,首先要确保它的位置正确,通常位于分光计的顶部。
然后,使用调节旋钮调整光源的亮度,使其达到适当的亮度水平。
2. 光栅调整:光栅是分光计中的另一个重要组件,它用于分离入射光的不同波长。
在调整光栅时,需要先将分光计的光栅旋钮置于初始位置,然后使用调节旋钮逐渐移动光栅,直到观察到最清晰的光谱。
3. 光路调整:光路的调整对于分光计的准确测量至关重要。
在调整光路时,首先要确保光路中没有杂散光干扰。
可以通过调整分光计的光路盖板或使用遮光板来消除杂散光。
其次,需要确保光路中的光线垂直于光栅,可以通过调整光路盖板的角度来实现。
二、使用分光计的技巧1. 校准分光计:在进行任何实验之前,必须先校准分光计。
校准分光计的方法是使用已知浓度的标准溶液,测量其吸光度,并与已知数值进行比较。
如果差异较大,可能需要调整分光计的参数或进行维护。
2. 选择合适的波长:不同物质在不同波长下的吸光度不同,因此在测量物质的吸光度时,应选择合适的波长。
可以通过观察样品的光谱图,找到吸光度最大的波长,并将分光计设置为该波长。
3. 注意样品的处理:在测量样品吸光度之前,需要对样品进行适当的处理。
例如,如果样品是固体,需要将其溶解在适当的溶剂中。
如果样品是液体,需要注意避免气泡的产生,以免干扰测量结果。
4. 记录实验数据:在进行实验时,应准确记录实验数据,包括吸光度的数值以及所用的波长和样品浓度。
这样可以方便后续的数据分析和比较。
结论:通过本次实验,我们了解了分光计的调整方法和使用技巧。
正确调整分光计的光源、光栅和光路可以保证实验的准确性和可靠性。
合理选择波长、处理样品和记录实验数据也是使用分光计的重要技巧。
分光计的调节与使用实验报告实验目的:掌握分光计的基本原理、调节方法和使用技巧,熟练掌握分光计进行光谱测量和分析的操作方法。
仪器与试剂:分光计、吸光池、样品液、标准样品实验原理:分光计是一种广泛应用于分析化学中的仪器,其基本原理是通过光学元件对进入的光束进行分光、照射和检测,从而得到物质相对于不同波长的吸收光谱。
在实验中,常用的光源有可见光和紫外光,分光器能将进入光束分成两路,一路通过样品液,另一路作为对照,通过检测两路光强的差异来确定样品的吸光度。
实验步骤:1.开启分光计电源,调节进入光束的波长,并让分光计进行零点校准。
2.将吸光池中加入待测样品液,调节吸光池位置,使两路光束通过样品液和对照液,并调节两路光线的强度。
3.通过调节光源强度、光源位置、样品液浓度等参数,使分光计读数稳定。
4.测定不同波长下的吸光度,并绘制吸收光谱图。
5.测定标准样品,对照结果进行检验。
数据处理:根据吸光度的数据,可以绘制出吸收光谱图,并通过查找光谱库来对比并确认样品成分和浓度。
实验注意事项:1.操作仪器时要认真阅读使用说明书,遵守操作规程。
2.注意光源的强度和位置调节,以保证光线的稳定度和清晰度。
3.阅读样品液的使用说明书,注意配制样品液的浓度。
4.经常校正仪器,确保实验数据的准确性。
实验结果与讨论:通过实验,我们成功调节并使用了分光计,测定了不同波长下的样品吸光度,并绘制了相应的吸收光谱图。
在测定标准样品时,我们对比了实验结果与标准值,发现吸光度数据基本一致,说明我们的实验操作和数据处理是正确的。
在实验过程中,我们还遇到了一些问题,如光源位置不稳、样品液的准备和调节等。
通过不断调整光源位置和样品液浓度,我们最终解决了实验问题,获得了准确的实验结果。
总结:本次实验我们掌握了分光计的调节和使用方法,熟练使用了分光计进行光谱测量和分析。
我们将继续深入学习这一实验技术,提高实验操作的熟练度和准确性,为今后的实验和科研工作打下基础。
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,此时设棱镜材料折射率为n ,则故 2sin 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。
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。
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1θ和2θ转至(2),记下读数1θ'和2θ',有 五、实验数据处理α=60?±10' 1)(--=∑n S i i δδδ仪u =31o ∴按不确定度传递原则∴ 1.6762)(min ==+αδαSin Sin n ;0.005)()(22=+=δαn n n u u u ;00000.3100)(=⨯=nu u n r n ; 得:六、思考题1、为什么利用自准法可以将望远镜调至接受平行光和垂直中心轴的正常工作状态?如何调整??(1)点亮照明小灯,调节目镜与分划板间的距离,看清分划板上的“准线”和带有绿色的小十字窗口(目镜对分划板调焦)。
分光计的调节与使用实验报告数据
1.调节入射准直器:将分光计的正常光学路径与入射准直器的光线重合,调整入射准直器使其光线垂直于光学轴,使得汞灯或氢灯的谱线尽可能细而亮。
2. 调节出射准直器:将分光计的正常光学路径与出射准直器的光线重合,调整出射准直器使其光线垂直于光学轴,使得汞灯或氢灯的谱线尽可能细而亮。
3. 调节刻度盘:读取汞灯或氢灯的谱线位置,将其转换成波长,标定分光计的刻度盘。
4. 测量样品光谱:将样品溶液放入分光计的样品室中,调节出射准直器,使光线射向样品,记录下样品溶液的光谱曲线。
实验结果:
1. 调节出射准直器可以使汞灯或氢灯的谱线尽可能细而亮。
2. 调节刻度盘可以标定分光计的波长刻度。
3. 测量样品光谱可以得到样品溶液的光谱曲线,从而分析出样品的物质成分和浓度。
实验结论:
本实验通过调节和使用分光计,掌握了分光计测量物质光谱的方法,可以应用于化学、物理、生物等领域的研究和实验。
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分光计的调节和使用实验报告数据分光计的调节和使用实验报告数据引言:分光计是一种常用的实验仪器,用于测量光的波长和强度。
在实验中,准确地调节和使用分光计是非常重要的。
本文将探讨分光计的调节方法,并介绍使用分光计进行实验的数据处理。
一、分光计的调节方法1. 调节入射光源:首先,我们需要调节分光计的入射光源。
通常,分光计配备了一种称为“光源强度调节器”的装置,可以通过旋钮调节入射光的强度。
在调节时,我们可以使用一个较暗的样品来观察光源强度是否适合实验需求。
2. 调节光栅:光栅是分光计中的关键部件,它用于分散光线并选择特定的波长。
为了调节光栅,我们可以使用一个称为“波长选择器”的装置。
通过旋转波长选择器,我们可以选择所需的波长,并观察光线是否被恰好分散。
3. 调节检测器:检测器是分光计中的另一个重要组成部分,用于测量光的强度。
调节检测器时,我们可以使用一个称为“灵敏度调节器”的装置。
通过调节灵敏度调节器,我们可以使检测器对光的强度有一个适当的响应。
二、使用分光计进行实验的数据处理1. 收集实验数据:在使用分光计进行实验时,我们需要收集一系列光的波长和强度数据。
为了获得准确的数据,我们可以使用分光计配备的软件或计算机接口来记录数据。
2. 数据处理方法:一旦收集到实验数据,我们可以使用各种方法对数据进行处理。
例如,我们可以绘制波长与强度之间的关系曲线,以观察光的吸收或发射特性。
此外,我们还可以计算光的波长分布或强度分布等参数。
3. 数据分析:在数据处理过程中,我们还可以进行数据分析,以了解实验结果。
例如,我们可以比较不同样品的光谱曲线,以观察它们之间的差异。
此外,我们还可以使用统计方法对数据进行分析,以获得更深入的结论。
结论:分光计的调节和使用对于实验的准确性和可靠性至关重要。
通过调节光源、光栅和检测器,我们可以确保分光计的正常运行。
在使用分光计进行实验时,我们需要收集和处理实验数据,并进行适当的数据分析。
分光计的调整和使用实验报告
实验目的,通过本次实验,掌握分光计的调整和使用方法,加深对分光计原理
的理解,提高实验操作能力。
一、实验仪器与原理。
1. 分光计,分光计是一种用来测定物质对不同波长光的吸收、透射和反射的仪器。
通过分光计,可以得到物质在不同波长光下的吸收光谱,从而了解物质的结构和性质。
二、实验步骤。
1. 调整分光计,首先,打开分光计的电源,待分光计预热一段时间后,调整光
源和检测器的位置,使其对准光栅。
然后,调整单色器,使其发出单一波长的光。
最后,调整样品室,将需要测定的样品放入样品室中。
2. 使用分光计,将样品放入样品室后,通过调节单色器,使其透射出的光通过
样品,然后被检测器检测。
根据检测器的信号,可以得到样品在不同波长光下的吸收光谱。
三、实验结果分析。
通过本次实验,我们成功地调整了分光计,并使用分光计得到了样品在不同波
长光下的吸收光谱。
通过对吸收光谱的分析,我们可以得到样品的结构和性质信息,为后续的研究和实验提供了重要参考。
四、实验总结。
本次实验通过对分光计的调整和使用,加深了对分光计原理的理解,提高了实
验操作能力。
在以后的实验和研究中,我们将更加熟练地使用分光计,为科研工作提供更加准确的数据支持。
通过本次实验,我们不仅掌握了分光计的调整和使用方法,还对分光计的原理有了更深入的理解。
希望本次实验对大家有所帮助,也希望大家能够在今后的实验中更加熟练地运用分光计,为科研工作做出更大的贡献。
分光计的调整与使用实验报告实验报告:分光计的调整与使用摘要:本实验主要探究了分光计的调整与使用方法。
通过仔细调整和操作,我们成功地测量了两种不同样品的吸收光谱,并获得了相应的实验数据。
实验结果表明,分光计在吸收光谱测量中具有非常重要的作用,能够帮助我们研究材料的物理和化学特性,促进科学研究的进步。
引言:分光计是一种常用的实验仪器,用于测量物质的吸收特性。
通过将样品置于一束可见或紫外光谱范围的辐射中,测量样品吸收的光谱,可以了解样品的物理和化学特性、浓度等信息。
但在使用分光计进行光谱测量前,需要对仪器进行准确的调整和校准,才能得到准确、可重复的实验结果。
实验方法:1. 调整分光计:首先,将白板置于分光计样品室中,旋转微调钮,调整波长标尺,使其对准白板波长刻度线。
然后移除白板,将紫外可见光标准液放入样品室中,对其进行光谱扫描,调整波长标尺,对准紫外可见光标准液的吸收峰,确定测试所需的波长范围。
2. 测量对象样品:将待测样品制成适当浓度的溶液,将其转移到石英比色皿中;在分光计样品室中设置相同的溶剂作为空白对照。
于样品室中对空白进行基线扫描,随后顺次操作待测样品,每次测量需对样品室中溶液进行基线扫描。
实验结果:利用所调整的分光计,我们首先测量了一种铜盐样品的紫外可见光谱,可以看出,该物质在310nm附近具有强的吸收峰,说明该物质的化学结构中存在芳香环。
接下来,我们对一种含鞣酸的植物样品进行了光谱分析。
与铜盐样品相比,这种植物样品的峰值分布更为广泛,说明含有多种不同的化学成分。
总结:通过此次实验,我们了解和掌握了分光计的调整和使用技巧,获得了两种不同样品的吸收光谱信息,并得出了相应的实验结论。
分光计是一种非常优秀的光谱分析仪器,不仅在理论研究方面有着广泛的应用,而且在实际生产和生活中也有着很大的作用。
更重要的是,对于科学研究和技术发展,分光计具有非常重要的意义,可以为人类社会进步做出巨大贡献。
分光计的调整和使用分光计是一种用于测量物质吸收、透射、反射光谱的仪器,具有广泛的应用范围。
下面将介绍分光计的调整和使用方法。
一、分光计的调整1.镜面调整:保证基座与准直器平行,通过调节倾斜杠使准直器对称。
2.入射狭缝调整:使用光栅调谐器,设置波长为单色仪标定值,调整入射狭缝宽度,使其尽可能窄。
3.出射狭缝调整:用准直误差最小化方法,使尽量集中。
4.准直器与光栅距离调整:要求做到准直器与光栅平行,可以用光栅调谐器调整。
5.波长调整:由操作手册告之波长调节手段,使用时可以直接调谐到所需波长。
二、分光计的使用1.制备样品:根据实验要求,准备好需要测量的样品,确保样品的清洁和准确。
2.电源准备:确保分光计的电源线接好,并检查电源开关是否打开。
3.分光计预热:根据仪器说明,通电后需要预热一段时间,一般为15-30分钟。
4.波长选择:根据实验需要选择波长,将光栅调谐器转动到相应的位置。
5.校准:根据仪器说明书进行仪器校准,以保证测量的准确性。
6.测量样品:将样品放置于样品夹中,并将样品夹插入分光计中。
7.选择检测模式:可以选择吸光度模式、透射模式或反射模式等不同的检测模式。
8.记录数据:在测量过程中,及时记录各个波长下的吸光度或透射率。
9.分析数据:根据所测得的数据进行进一步的分析,可以绘制光谱图或进行定量分析等。
10.关闭仪器:实验结束后,需要将仪器关闭,按照仪器说明进行相应的操作。
总之,分光计的调整和使用需要仔细按照仪器说明进行操作,保证准确性和可靠性。
在使用过程中,还需要注意实验条件的控制和样品处理的准备,以保证实验的可重复性和结果的可靠性。
实验十三分光计的调整和使用分光计是一种准确测定光线偏转角度的精密仪器,所以,分光计又叫测角仪。
它是光学实验常用的仪器,可以用来测定折射率、波长,还可以用来做光的偏振实验。
分光计是精密的光学仪器,部件多而且复杂,初学者使用往往难于掌握,操作时一定要弄清各部件的作用,了解其工作性能,严格按规则使用,切忌乱扳硬拉,以免损坏仪器。
【实验目的】1、了解分光计的构造原理和各部件的作用;2、学习分光计的调整方法,并用分光计测定三棱镜的顶角。
【实验仪器】JJY1/分光计、平面镜、三棱镜、汞灯及光源。
图3.13-1 JJY1/型分光计1.狭缝装置 15.望远镜微调螺钉2.狭缝套筒锁紧螺钉 16.主刻度盘度盘止动螺钉3.平行光管部件 17.望远镜制动螺钉4. 制动架 18.制动架5.载物平台 19.底座6.载物平台调节螺钉(3只) 20.转座7.载物平台锁紧螺钉 21.游标盘8.望远镜部件 22.主刻度盘9.望远镜锁紧螺钉 23立柱10.阿贝式自准直目镜 24.游标盘测微螺钉11.望远镜目镜焦距调节鼓轮 25. 游标盘止动螺钉12.望远镜光轴高低调节螺钉 26. 平行光管光轴水平调节螺钉13. 望远镜光轴水平调节螺钉 27. 平行光管光轴高低调节螺钉14.支臂 28. 狭缝宽度调节螺钉分光计的结构分光计的构造主要由五部分组成:底座、望远镜、平行光管、载物台和读数圆盘。
我们实验室使用的分光计是JJY1型,它的结构图分别如图3.13-1所示。
下面我们分别对它们进行介绍:1、底座底座(19)是整个分光计的支座。
底座中心有沿铅直方向的转轴,称为仪器的中心转轴。
2、自准望远镜望远镜(8)是由物镜和阿贝式自准直目镜组成,在图1的右上方。
其中物镜固定在望远镜的前端,它是消色差的复合正透镜。
目镜系统由目镜、分划板、阿贝棱镜和照明系统组成。
望远镜可以带动读数游标绕分光计的转轴转动。
3、平行光管平行光管(3)是用来产生平行光的,在图的左上方。
它是由一个消色差的正透镜(物镜)和一个宽度可调节的狭缝组成。
狭缝装在一个可伸缩的套筒一端。
4、载物平台载物平台(5)是用来放置光学元件的,如光栅、棱镜等。
它可以和读数圆盘一起绕分光计的转轴转动。
平台下有三个螺钉,是用来调节平台的水平度的。
5、读数圆盘读数圆盘能绕中心轴旋转的水平刻度盘。
由度盘(22)和游标盘(21)组成,共同360圆周角。
在游标盘两对称方向设有两个套在中心轴上,刻度盘上刻有分格为半度的0游标读数。
测量时读出两个读数值α和β,然后取平均值,这样一来可以消除度盘偏心引起的误差。
【实验内容】1、根据分光计的结构原理和调整方法调整分光仪,使其进入准备工作状态;2、用反射法、自准法测三棱镜的顶角。
【实验步骤】分光计的调节为了保证准确测量,使用分光计必须按要求对分光计进行调节。
1、熟悉结构。
先把分光计专用电源接通,使灯泡发光。
可按照分光计的结构图和实物,熟悉分光计的各部件的功能,为熟悉各螺钉的作用,可逐一转扭螺丝(转动、锁紧、微动)。
2、目视粗调。
用眼睛估测进行目视调节,将望远镜转至与平行光管在一条直线上,调节望远镜筒和平行光管的仰角螺钉,使二者处于同一水平线上。
调节载物平台的高度及螺钉(6)使台面水平并与中心轴垂直,同时保证平台与望远镜光轴平行。
然后再对各部分进行精细调节。
目视调节这一步调节很重要,只要这步调节较好就可以大大减小精细调节的盲目性,缩短精细调节的过程。
3、分光计的精细调节分光计精细调节要求满足以下三点:将望远镜聚焦调到无穷远(自准直调节)望远镜要能接受平行光,首先应将它调焦到无穷远。
JJY1型分光计的望远镜属于阿贝式自准直望远镜,它的内部结构如图3.13-2。
在分划板下方有一个照明灯泡,灯泡发出的光,经紧贴分划板的棱镜反射,把分划板的叉丝照亮,由目镜观察在分划板下部可看到棱镜的十字透光窗,当望远镜调到无穷远时,物镜的像方焦平面与目镜的物方焦平面重合,分划板所处位置正好在物镜和目镜的焦平面上,由分划板下方亮“十”字发出的光由物镜平行射出。
如果把平面反射镜置于载物台上,且与望远镜光轴垂直,那么由物镜射出的光,经平面反射镜反射,经物镜再次聚焦,在分划板上方就形成亮“十”字反射像,此时从目镜中既看到叉丝发亮“十”字,又看到反射“十”字像。
如果通过目镜只看到叉丝是清晰的,而反射的“十”字像却是模糊的,说明望远镜没有调焦到无穷远,不能接受平行光。
调节方法:接通灯泡电源,通过目镜观察分划板,同时转动目镜筒(11)直至看清分划板上刻线和发光“十”字。
然后在载物台上平面反射镜(或三棱镜的一个反射面),使反射镜面与望远镜光轴垂直,再通过目镜在分划板上去寻找亮“十”字反射像,一般情况(目视调节较好)此时可以看到一个亮斑,微微转动载物台,亮斑也回随着移动。
松开锁紧螺钉(9)移动目镜筒,调节物镜至分划板距离即对望远镜进行调焦,使反射“十”字像清晰。
望远镜调好各部分的相对位置就不能再动!(2)调节望远镜光轴和仪器中心转轴垂直:上面调节是使望远镜能接受平行光,但一般看到的清晰“十”字像不与分划板上方“十”字叉丝重合,偏高或偏低,这表明望远镜光轴和仪器中心转轴不垂直。
调节方法:调节望远镜水平调节螺(3),使“十”字像的竖直线与分划板叉丝竖线重合,如图3.13-3由(a)到(b)。
注意:为了便于调节,载物台上放置的平面镜反射面应垂直于平台下方螺钉(6)任意两个的连线。
当“十”字像位于图3.13—3(b)所示位置,调节望远镜光轴高低调节螺钉(12),使“十”字像向分划板横线靠近一半的距离,再调整平面反射镜下方的平台螺钉(6)使“十”字像位于图3.13-3(c)所示的位置。
转动载物平台使平面反射镜的另一个反射面正对望远镜,重复上述调节步骤,使反射“十”字像与分划板叉丝上方“十”字重合。
如此反复调节,使两个反射面对准望远镜物镜时,反射的“十”字像都位于叉丝上方中心为止,此时望远镜光轴与仪器中心转轴垂直。
(3)平行光管出射平行光,且平行光管光轴垂直于仪器中心转轴。
取下平面镜,将光源照亮狭缝,使望远镜正对平行光管,松开狭缝的锁紧螺钉(2),β112θαα=-212θββ=-伸缩狭缝装置(1),使在望远镜中看到清晰的狭缝像时再锁紧(2),通过调部件(26)、(27),使狭缝正好在望远镜视场的中央并与分划板竖线重合,至此平行光管已符合要求。
(a ) (b ) (c )图3.13-3 调望远镜光轴与中心轴垂直注意:使用平行光管时,严禁将狭缝合拢,未从望远镜中观察时,不准调节狭缝螺钉(28),测量时狭缝宽度保持1mm 左右。
完成以上调节及可进行精密测量。
严格说来,在使用分光计进行精确测量时,必须进行精细调节。
但在要求不高的情况下,也可以在粗调的条件下实现测量。
粗调就是在目视基础上,满足于望远镜对无穷远调焦,先将望远镜调好后,以望远镜为准,再调节平行光管出射平行光,这样就可以满足一般测量。
其望远镜和平行光管的调节与上面相同。
分光计的使用1、分光计上的读数:分光计上的读数装置为弯游标,刻度原理和读数方法与直游标相同。
弯游标由刻度外圆盘(主尺)和游标内盘(游尺)组成。
外圆盘刻有3600,每度分为两小格,即主尺最小分格读数为30/,游尺刻有30个格,故游标格值数为1/,如图3.13-4所示。
分光计的游标度盘和主尺盘在加工和装置的过程中不可能使圆心十分吻合,这种由于两圆不同心而产生的读数偏差,称为偏心差,属于仪器系统误差。
消除它的方法是在刻度盘上对称的位置安装两个游标窗口(位置正好相差1800),每取一个角度的读数必须分别从两个窗口α、上读数。
要测一个角度必须还要有另一组α、β之读数,故所测角度之值:(在α窗口)(在β窗口)图3.13-4 弯游标读数1α、1β为第一次测试读数值,2α、2β为第二次测试读数值。
望远镜实际转动角度为:)(211212ββααϕ-+-=2、使用分光计测三棱镜顶角: (1)反射法测定三棱镜顶角图3.13-5所示置三棱镜于载物台上,顶角A 正对平行光管,且使顶角几乎位于平台中央而稍微偏向平行光管,使AB 、AC 两面均能看到狭缝的反射像为准,将望远镜转至AB 面一边,使AB 面反射的狭缝像的中心与望远镜分划板竖线重合,记下两读数窗口数1α、1β;在固定载物台情况下,将望远镜转至AC 面的一边,使狭缝像同样对准分划板竖线,记下2α、2β读数值,于是有)(211212ββααϕ-+-=根据几何关系可以证明顶角:)(41211212ββααϕ-+-==A(2)用自准法测三棱镜顶角如图2.17-6所示。
固定平台,转动望远镜,使望远镜光轴与棱镜AB 面垂直(即使棱镜AB 面反射叉丝像与分划板上方叉丝重合),记下读数1α、1β,然后转动望远镜,使其光轴与AC 面垂直,再记下2α、2β,两次读数相减即得顶角的补角ϕ,从而得到:ϕ-=0180A其中)(211212ββααϕ-+-= 【数据处理】列出表格记录数据,计算出三棱镜顶角A 及其误差值,并正确表示测量结果。
分析与讨论实验结果。
参考表格:表一:反射法测定三棱镜顶角)(21)(212211βαβαϕ+-+=)(11212ββααϕ-+-= )(111212ββααϕ-+-==A_____A = /00060=理A)1______(A -===∆p A A 理)1________(_____A =±=∆±=p A A表二:自准法测定三棱镜顶角ϕ-=0180A )(211212ββααϕ-+-=【思考题】1、总结分光计精细调节应满足哪几点要求?怎样判断是否调节好?2、读数时如何消除视差。
3、在望远镜调焦时,为什么当观察到的亮“十”字叉丝像清晰时,说明望远镜已聚焦于无穷远?实验十四迈克尔逊干涉实验1881年,美国物理学家迈克尔逊发明了迈克尔逊干涉仪,这是是利用分振幅法产生双光束以实现干涉的一种仪器。
此后,迈克尔逊与化学家莫雷曾用此仪器进行了三项著名的实验,即测光速实验、标定米尺及测量光谱线精细结构。
迈克尔逊运用它进行了大量的反复的实验,动摇了经典物理的“以太说”,为相对论的提出奠定了实验基础。
该仪器设计精巧,用途广泛,很多干涉仪均由此派生出来,所以说迈克尔逊干涉仪是许多近代干涉仪的原型。
迈克尔逊因干涉仪的发明、光速的测量以及光谱学、基本度量学方面的研究成果而获得1907年诺贝尔物理学奖。
直至今日,迈克尔逊干涉仪仍被广泛地应用于长度精密计量和光学平面的质量检验(可精确到万分之一毫米)及高分辨率的光谱分析中。
迈克尔逊干涉仪是一种著名的经典干涉仪,在近代物理和近代计量技术中,迈克尔逊干涉仪占有一定的地位,特别是激光出现后,得到了单色性非常好的光源,迈克尔逊干涉原理得到了更广泛的应用。
【实验目的】1、掌握迈克尔逊干涉仪的调节方法并观察各种干涉图样;2、用非定域干涉测量氦氖激光波长;3、区别等倾干涉、等厚干涉和非定域干涉,了解光源的时间相干性。