分光计实验教学中的一些难点探究

Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｍａ ｙ． ２０ １４
Hale Waihona Puke 第３ ２ 卷第３ 期 Ｖｏ Ｉ ． ３ ２ Ｎｏ ． ３
分光 计实 验教 学 中 的一 些难 点探 究
章 韦芳 ， 赵 敏， 强晓明
一
［ 收稿 日期］２ Ｏ １ ４ —０ １ —２ ｏ ［ 第一作者简介］章韦芳（ １ ９ ８ ３ －） ， 女（ 汉族） ， 安徽安庆人 ， 实验师 ， 硕士研究生 ， 主要从事大学物理实验教学和教仪研究 。
（ 合肥师范学院 电子信息工程学院， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ６ ０ １ ）
［ 摘 要］针对分光计 实验教 学 中出现的调平 、 折 射 光线观 察和读 数等 问题 ， 提 出一些从 教 学经验 中总结 出来的解决 方 、 ［ 文章 编号］１ ６ ７ ４ — ２ ２ ７ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ ８ １ — ０ ２
2测三棱镜玻璃折射率时快速观察到折射光线的方法在利用分光计测量三棱镜玻璃折射率时我们需要找到钠光经过三棱镜两次折射后的光线学生在载物台上放置三棱镜时如果不事先分析折射时的光路就很可能在放置时让入射角偏小如图1使得第一次折射后的光线进入了三棱镜的毛面而无法观察到出射光线
２ ０ １ ４年 ５ 月
合肥 师范学院学报
法， 能较 好 的 克 服 这 些 困难 。
［ 关键词］分光计 ； 调平； 折射光 线 ； 读数 ［ 中图分 类号］０ ４ —３ ３ ［ 文献标识码］Ｂ
分光计是一种常用的分光 和精密测角 的仪器 ， 这样 我 们可 以很 快将 三根 螺 丝支撑 平 面 的长 度调 到 在利用光的反射、 折射 、 衍射 、 干涉 和偏振等原理进 大致 等 长 。 行 的各项实验 中用做各种角度测量 。例如． ： 利用光 然 后将 望 远 镜 转 到适 合 观 察 的 角度 ， 观察 望 远 的反 射原 理测 量棱 镜 的顶 角 ， 光 的折 射 原 理 测 量 棱 镜 和载 物 台平 面 是 否 平行 ， 并 根 据 实 际情 况 对 望 远 镜的最小偏 向角 ， 从 而计算棱镜玻璃 的折射率和色 镜俯仰程度进行调节， 使望远镜 和载物 台平面大致 散率 ； 和光 栅 配合 ， 做光 的衍 射 实验 ， 测量 光 波波 长 ； 平行 。 和 偏 振片 、 波片配合 ， 做 光 的偏 振 实 验 等 ［ １ ］ 。它 是 旋转 望远 镜 目镜 手轮 ， 使视 场 清晰 ， 以看 清视场 大 学 物理 实验 中光 学 部 分 一 个 重 要 、 基 本 的测 量 仪 内 的两横 一竖 测 量黑线 为 准 。 器 。使学生掌握基本的分光计调平方法和它的使用 在对望远镜 目 镜调焦时 ， 并不是将望远镜对准 方 法是 分光 计 实验 教学 中的重点 和难 点 。 远处 的物 体来 调 焦 ＿ ２ ］ ， 因为在 望 远 镜里 观 察 远处 物 在 分 光 计 实 验教 学 中 ， 我 们 经 常 发 现 即使 是 在 体 时 有 时看不 清 楚 ， 而 且 在 实验 室 里 很 难 找 到相 对 学 生充 分预 习 的基 础 上 ， 学 生 在 实 际 操 作 中对 分 光 较 远 的物体 。我们 的做 法是 将进 行细 调 时用 的平 面 计进 行 调平 也具 有 很 大 的难 度 ， 耗 时很 长 ； 并且 ， 在 镜 直 接 贴 在 望远 镜 的另 一端 上 ＿ ４ ］ ， 平 面镜 此 时是 严 用 分光 计测 三棱 镜 折 射 率 实 验 中 ， 在 测 量 最 小 偏 向 格 与 望远镜 光 轴垂 直 的 。根 据垂 直入 射光 线反 射时 角时， 学生很难找到折射光线 。针对这些问题 ， 我们 的光路 可知 ， 此 时反 射 回 的 十字 叉 丝像 的水 平 线 一 进行 了分 析 和研 究 ， 在 多 次 实 验 和 教 学 过 程 中总结 定 与调 节用 叉 丝重合 ｌ ＿ ２ ］ 。再对 望远 镜 目镜 进 行伸 缩 出 了一套 行 之 有效 的解 决 方 法 。在 此 ， 我 们 以 浙 江 调 节 ， 当 目镜处 在某 个位 置上 时 ， 我们会 观 察到 反射 光学 仪 器 厂 生 产 的 Ｊ Ｊ Ｙ— ｌ型 分 光 计 为 例 进 行 回来 的清 晰的绿 色 十字叉 丝像 。这样 的做法 一 可以 介绍 。 对 目镜 进行 大致 调 焦 ； 二 可 以让 学 生很 容 易 地 观 察 １ 分光 计 的调 平过 程 到反 射 回的十 字叉丝 像 ， 提前 对它 有所认 识 ｒ ５ ］ ， 并 很 众所 周 知 ， 分 光计 的调 平 主要 是 调 节 分 光计 的 容 易理 解此 时 的光 路 是 怎 样 的 ； 三 能够 理 解 接 下 来 三 个 平 面的 水 平 ｌ ＿ ２ ］ 。通 常 情 况 下 ， 我 们 将 调 节 步 骤 的细调是 根 据什 么原 理进 行 的 。 分 为 以下 几个 步骤 ： 细调 ： １ ． １ 调 节载 物 台平 面和 望远镜 光 轴 水平 我们 仍 然使 用逐 次逼 近各 调一 半 的方法 对载 物 粗调 ： 台和 望远 镜进 行 细调 ］ 。依 据粗 、 细调 相结 合 、 细调 首先 对 载 物 台进 行 粗 调 ， 主要 是 对 支撑 载 物 台 中不 时进 行粗 调 的 方法 ， 要 求 学生 必 须 在 平 面镜 的 平 面 的三根 螺 丝进行 调 节 ［ ３ ］ 。为 了能 更方 便地 对 三 两个 反射 面上 均 能 看 到叉 丝 ， 并再 次 对 望 远 镜 目镜 根 螺丝 的整 体 高度 进 行 观 察 和 对 比， 我 们 所 采 用 的 进 行 严格 调焦 至叉 丝 像 与 测 量 叉 丝 间无 视 差 后 ， 再 方 法是 ： 一 边用 手转 动 载物 台 ， 一 边观 察 三根 螺丝 支 进 行 细调 。在 进行 细调 时 ， 严 格 按 照 逐 次 逼 近各 调 撑平面的长度是否 等长 ， 根据 实 际情 况进行调节 。 半的方法进行 ， 不可一 味盲 目的调 节一个螺丝 。