实验：分光计的调整与使用

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1、分光计的调整与使用实验原理分光计是高校普通物理实验中常用的光学仪器，是精确测定光线偏转角的仪器。利用分 光计可测三棱镜顶角、棱镜的折射率以及谱线波长等.分光计的调整非常重要，其调整的准 确与否直接关系到各物理量的测定精度.分光计的调节主要应注意“三聚焦”（即目镜对叉 丝聚焦，望远镜对无穷远聚焦，平行光管对狭缝聚焦和“三个垂直”（载物台、望远镜及平 行光管主光轴对仪器转轴垂直），其中，调整载物台和望远镜对仪器转轴垂直是整个分光计 调整的重点和难点。分光计调整一、熟悉分光计各调节螺钉作用后，目视粗调载物台、望远镜及平行光管基本水平。调节望远镇俯仰调节螺钉一 平行光菅俯仰调节螺钉松开望远镜锁紧螺钉平

2、行光管水平调节螺钉 松开 彳 游标盘锁紧螺窃 锁紧 / 载物台升降锁紧螺打、望远镜支架 望远逍水平调节嚅钉、调节载物台水平调节壕酊.用自准直法将望远镜调焦至U无穷远目逮筒谈累蛭可目號筒目頃反射像0岳IP凉1.旋转目镜调节裁轮着淸楚分划板物號物鏡筒王伸缩目擁筒在视场中看漬楚干 面镜反射的+椽三. 载物台转轴与望远镜光轴垂直的调节在望远镜视场中能够看到平面反射镜两面反射回的 像后，然后L鍵 BESMB牡ain疇EMinniHfl腿曬堀凝ail时，只需调节载物 台的水平调节螺钉规律：1. 平面反射镜两面反射回的+像都在视场上方（或下方）时，只需调节望远镜的俯仰调节 螺钉。2. 平面反射镜两面反射回的

3、+像一面在视场上方另一面在视场下方时，只需调节载物台的 水平调节螺钉。注意：认定上、下方的+像之间的距离后，将在视场上方的+像下 调1/2距离，或将在视场下方的+像上调1/2距离。想一想，为什么？观察不到反射像的原因-目镜中观察到的叉丝和透光窗中黑色十字的像 模糊.转动目镜调节鼓轮）望远镜没有聚焦于无穷远.（松开目镜筒锁紧螺钉，前后移动目镜筒）转动载物台或望远镜 调节望远镣俯仰或载物盘水平调节螺窃平面反射镜的镜面与塑远镜的光轴不垂直四. 调节平行光管-平行光管由狭缝和准直透镣组成口決缝锁紧螺初懂直透彊 转动狭缝转动無缝调节平行光营俯仰调节螺钉锁住狭缝锁紧螺钉打开光源放在狭缝前，望远镜对准平行光

4、管，进行下面三步调节松开狭缝锁紧螺钉 前后移动施统五. 分光计的测量原理实验仪器平行光管平行光管读数方法233 订 3各螺丁调节功能移动底座调节望远镜俯仰调节螺百一 平行光菅俯仰调节螺钉松开望远镇锁紧螺窃平行光菅水平调节塡钉; 松开 乂 游标盘锁紧蛭窃 锁紧 / 载物台升降锁紧媲斬、望远镜支架 望远橙水平调节螺钉、调节载物台水平调节螺订读数方法游标盘 主刻度盘游标尺游标窗口实验内容1. 分光计调整2. 用反射法测定三棱镜的顶角3. 用最小偏向角法测定三棱镜材料的折射率4. 观察光栅的衍射光谱5. 测定汞灯蓝紫色谱线（或测定光栅常数）思考题1. 已调好望远镜光轴垂直主轴，若将平面镜取下后，又放到

5、载物台上（放的位置与拿下 前的位置不同），发现两镜面又不垂直望远镜光轴了，这是为什么？是否说明望远镜光轴还没 有调好？2. 调节分光计时所使用的双平面反射镜起了什麽作用？能否用三棱镜代替平面镜来调 整望远镜?3. 如果调节时从望远镜中观察到平面镜的两个反射象如图所示，怎样调节能最快的将 十字叉丝象与上十字线重合？写出调节步骤。4. 讨论本实验的系统误差，根据系统误差决定折射率n的有效数字应取几位。5. 在载物台上放置三棱镜时，为什么要使折射面垂直于载物台调平螺丝的连线？6. 不用汞灯和平行光管，利用望远镜自身产生的平行光来测三棱镜顶角的方法称为自 准法。试用自准法测三棱镜顶角，并说明测量原理和

6、方法。7. 试利用图2,证明反射法测三棱镜顶角的测量公式口二呀图2用反射法测三棱镜顶角相关知识:分光计是精确测定光线偏转角的仪器，可以用于测量材料的折射率、光源的光谱，在光 谱学、材料特性、偏振光的研究、棱镜特性、光栅特性的研究中都有广泛的应用。如光栅光 谱仪、分光光度计、单色仪等来测量波长、折射率等。此外它还能精确测量光学平面。小型 傅立叶分光计具有光学上独特的“双猫眼”系统，既简单灵活又小巧方便，还能稳定地调控。 今天的分光计是世界上最小的分光计之一。用于光谱上的分析区就近的和中间的红外线电磁 放射，以求获得透射和扫描固体的、液体的和气体的各种类型物质的光谱（其中包括毒品、 清漆、颜料、石

7、油产品、爆炸物、药剂等），最后在数量上和质量上分析识别含有几种成分 的混和物。适用范围：可以在司法鉴定的实验里进行犯罪鉴定，在海关缉毒、缉私，在生产、 科研、教学的实验室里（物理大学生们的实习课和光学专家们的实验科目中）用于检验药品 的真假，检验原材料的质量，检验化工产品和芍药生产产品的质量，以及用于其他企业进出 口产品的检验。注意事项1测量中光栅位置不可移动！否则要重新调节光栅。测量中要记下中央明条纹的位置，以便 检查。2. 望远镜、平行光关管的镜头、三棱镜及光栅等光学零件不能用手摸，有尘土时应用镜头纸 擦，且应轻拿轻放3. 若度盘0刻线过游标0刻线，（1）三棱镜要轻拿轻放，要注意保护光学表面，不要用手触摸折射面。（2）用反射法测顶角时，三棱镜顶角应靠近载物台中央放置（即离平行光管远一些） 否则反射光不能进入望远镜。（3）在计算望远镜转角时，要注意望远镜转动过程中是否经过刻度盘零点，如经过零 点，应在相应读数加上360（或减去360）后再计算。