二平行光管调校五棱镜法
试验一平行光管调校
实验一 平行光管调校一． 实验目的1. 了解平行光管的结构及工作原理，掌握平行光管的调整方法。
2. 了解利用自准直法、五角棱镜法调校平行光管的原理，并熟练掌握它们的调校方法。
3. 分析自准直法、五角棱镜法的调校误差，并比较这两种方法的优缺点。
二． 测量原理和方法平行光管是最基本的测试设备，用来提供无限远的目标或给出一束平行光。
其外貌如图1所示。
平行光管使用时，因测试的需要，常常要换上不同的分划板（平行光管常用分划板如图2所示），每次更换后都必需对平行光管进行调校。
包括两个方面的调校，1.纵向调校，其目的是使平行光管分化板的刻线面准确地调整到平行光管物镜的焦面位置上。
2.横向调校，其目的是调整十字分划板中心在平行光管主光轴上。
图 1 平行光管外貌1. 纵向调校。
调整分划板座的中心使其位于平行光管的主光轴上，且使分划板严格位于物镜的焦平面上。
实现该调校方法很多，这里只介绍最常见的两种方法：自准直法和五角棱镜法。
（1）自准直法将待调校的平行光管的分划板座上装上一十字分划板，并在该分划板后面配置一自准直目镜，这时由平行光管和自准直目镜一起构成自准直望远镜。
调校时，在平行光管物镜前放置一个平面度良好的平面反射镜，如图3所示。
人眼通过自准直目镜观察分划板和由平面镜反射回来的分划板的像，当人眼判断分划板和分划板的像在纵向（即平行光管的分划板图2十字分划板)(a 号鉴别率板2)(b 玻罗板)(e 号鉴别率板3)(c 星点板)(d 插头变压器 照明灯座 分划板调节螺钉 镜管底座 十字旋手 物镜组 .8.7.6.5.4.3.2.1光轴方向）一致时，则认为平行光管已调校好。
4-平行光管分划板 5-自准直目镜（2）五角棱镜法不同方向入射的光线，经五角棱镜后，其出射光线相对于入射光线转折90°。
五角棱镜法即是利用这一特点对平行光管进行调校的，调校原理如图4所示。
将五角棱镜放置在平行光管物镜前的工作台上，五角棱镜可在工作台上平滑地移动。
试验一平行光管调校
实验一 平行光管调校一． 实验目的1. 了解平行光管的结构及工作原理，掌握平行光管的调整方法。
2. 了解利用自准直法、五角棱镜法调校平行光管的原理，并熟练掌握它们的调校方法。
3. 分析自准直法、五角棱镜法的调校误差，并比较这两种方法的优缺点。
二． 测量原理和方法平行光管是最基本的测试设备，用来提供无限远的目标或给出一束平行光。
其外貌如图1所示。
平行光管使用时，因测试的需要，常常要换上不同的分划板（平行光管常用分划板如图2所示），每次更换后都必需对平行光管进行调校。
包括两个方面的调校，1.纵向调校，其目的是使平行光管分化板的刻线面准确地调整到平行光管物镜的焦面位置上。
2.横向调校，其目的是调整十字分划板中心在平行光管主光轴上。
图 1 平行光管外貌1. 纵向调校。
调整分划板座的中心使其位于平行光管的主光轴上，且使分划板严格位于物镜的焦平面上。
实现该调校方法很多，这里只介绍最常见的两种方法：自准直法和五角棱镜法。
（1）自准直法将待调校的平行光管的分划板座上装上一十字分划板，并在该分划板后面配置一自准直目镜，这时由平行光管和自准直目镜一起构成自准直望远镜。
调校时，在平行光管物镜前放置一个平面度良好的平面反射镜，如图3所示。
人眼通过自准直目镜观察分划板和由平面镜反射回来的分划板的像，当人眼判断分划板和分划板的像在纵向（即平行光管的分划板图2十字分划板)(a 号鉴别率板2)(b 玻罗板)(e 号鉴别率板3)(c 星点板)(d 插头变压器 照明灯座 分划板调节螺钉 镜管底座 十字旋手 物镜组 .8.7.6.5.4.3.2.1光轴方向）一致时，则认为平行光管已调校好。
4-平行光管分划板 5-自准直目镜（2）五角棱镜法不同方向入射的光线，经五角棱镜后，其出射光线相对于入射光线转折90°。
五角棱镜法即是利用这一特点对平行光管进行调校的，调校原理如图4所示。
将五角棱镜放置在平行光管物镜前的工作台上，五角棱镜可在工作台上平滑地移动。
5实验 平行光管的调整和使用
实验五 平行光管的调整和使用一、实验目的1、 了解平行光管的结构、掌握平行光管的调整方法。
2、 使用平行光管测量透镜焦距。
二、实验仪器550型平行光管（准直管），可调式平面反射镜，分划板（玻罗板），测微目镜，待测透镜三、实验原理1、平行光管的结构2、 测量原理准直管是一种能发射平行光束的精密光学仪器，有一个质量优良的准直物镜，其焦距的数值是经过精确测定的。
光源发出的光，经分光镜反射后，照亮分划板，利用平面反射镜和目镜，应用自准直原理可将分划板准确定位在物镜的焦面上，其光路图如下图2所示。
从图中几何关系看出，测量表达式为：y y f f x''⋅= 已知f=550mm ，由此可知只需测出y 和y ’的值即可。
四、实验步骤1、 调节准直管（1） 将准主管面对平面反射镜，使玻罗板的刻线对位于垂直方向。
（2） 调节目镜，使目镜中能清楚地看到玻罗板上地刻线对。
（3） 调节平面反射镜，使由准主管射出地光束重新返回准主管。
（4） 细心调节分划板座地前后位置，使目镜中能同时清楚地看到刻线对和它反射回来地像，这时玻罗板已基本调节在物镜的焦平面上。
图2 平行光管测透镜焦距光路图（5）调节平面反射镜的铅直和水平调节螺旋，使玻罗板上刻线对物、像重合，且无视差，这时玻罗板已和物镜的焦平面严格共面。
（6）松开准主管座上的十字螺钉，将准主管绕光轴转过180度，如发现玻罗板上刻线对不再重合，说明玻罗板中心同光轴还有些偏离。
（7）分别调节平面反射镜及分划板中心调节螺旋，两者各调节一半，使玻罗板上刻线对物、像重合。
（8）重复步骤（6）、（7），反复调节，直到转动准主管时，刻线对的物和像始终重合，至此，准主管已调节完毕。
2、测定透镜的焦距(1) 如图放置好准直管，待测透镜及测微目镜，调节同轴、等高；(2) 沿光轴前后移动透镜，使在测微目镜中看到清晰的玻罗板像；(3) 用测微目镜测出玻罗板的像上各线对的间距y‘，重复几次，取平均值；（已知：y1=1mm，y2=2mm，y3=4mm，y4=10mm，y5=20mm）(4) 以y‘和y及准直管物镜焦距f‘=550mm代入测量公式，计算出待侧透镜的焦距。
2秒平行光管说明书
一、用途：内调焦平行光管是一种具有多种用途的，使用方便的光学检调仪器。
它可以作为自准直光管和可调焦望远镜使用。
因此它广泛地应用于光学实验室和光学车间作为检验和调整工具。
例如：用来检验长导轨的“直线度”基面之间的“垂直度”，平面之间的“平行度”，孔径之间的“同轴度”等等。
二、主要数据：（1）光学规格望远物镜：焦距：f∞=576.8mm口径：D=Ф75.2mm视场角：2ω=2°分辨率角：1″测微目镜：焦距：f=16.7mm放大倍率：Γ=15x视场角：2ω=40°转向棱镜：倍率：1x（2）结构性能测量精度：当用作自准直光管时精度优于1″当用作内调焦望远镜时，检验孔径间同轴性精度（在米范围内）为0.01mm，即2″精度观测范围：-1050mm～-∞；+∞～2000mm，其余为盲区。
测微目镜手轮分度值：0.01mm，代表光束角度为4″(f∞=576.8mm时)调节范围：俯仰角：±4°周视角：±4°升降移动：48mm水平移动：44mm光源：白光LED瞄准用激光光源三、工作原理：图一光学系统图一所示，由光源（1）发出的光束经过聚光镜（2）及反射棱镜（3）均匀地照明球面反射镜（4），球面反射镜上镀以铝全反膜并刻去十字形膜层，当调焦物镜（5）被调在无穷远位置时，十字线恰好位于物镜系统（5），（6）的焦平面上，因而此时由十字线射出的光速通过物镜系统后，以平行光束射出，光束被反射面（7）（欲测物）反射回来后又通过物镜系统将十字线的像成在球面反射镜的镀铝面，通过平面反射镜（8）及转向物镜（9），在测微目镜（11）的分划板（10）上人们可以观察到十字线及其反射像的重合程度，偏离值可在测微目镜的视场及测微手轮上读出。
调焦镜（5）可前后移动，使不同距离的目标成像于球面反射镜上，不仅能观察到仪器前方的实像，还能观察到仪器后方的虚目标。
四、结构说明：仪器由两部分组成：内调焦平行光管和调整架。
平行光管的调节与应用ppt课件
高透镜的分辨率（设放大系统的分辨率高于透镜）？ 6. 玻罗板放不到位，对测量的焦距值有什么影响？
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实验目的和教学要求
了解平行光管的结构，掌握平行光管的调 节方法; 学习使用平行光管测定薄透镜的焦距。 了解分辨率的概念，利用平行光管测量透 镜的分辨本领；
2. 测凸透镜焦距和分辨率时，透镜与平行光管间的 距离对结果有无影响？
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读数显微镜注意事项
(1) 测量同一组数据时，鼓轮应沿同一方向 旋转，不得中途反向，以避免空程误差。
(2) 被测量物的线度方向必须与基准线方向
(3) 被测量物的像与基准线重合，不能存在 视差
(4) 零点修正值的存在，注意整数位的读法。
分划板
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透镜焦距测量
待测透镜
测微目镜
Y Yx
玻罗板
f
fx
物镜
待测透镜
fx
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f
Yx Y
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光学系统的分辨本领
光学系统对物点所成的像，不 可能是几何点，而是具有一定大小 的光斑——亮暗交替的环状衍射条 纹。
如果两个物点的距离很小，对应的光斑会互相 重叠，光的衍射现象限制了光学系统的分辨能力， 这是光学系统普遍存在的问题。
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透镜最小分辨角的测量
分辨率板
用测微目镜可观察到分辨率板的像。如果被检透
镜质量高，在视场里观察到能分辨的单元号码越高。
平行光管的调节与应用
实验仪器
波罗板。分划板上用真空镀膜的方法镀上五
组线对，各线对间距名义值分别是：1mm， 2mm，4mm，10mm，20mm。
3号分辨率板。每板上面都有25个单元图案，
每个单元有四个方向，每个方向都由一些平行 的刻线所组成的。3号板则从40µm递减到 10µm。
实验仪器
(四)
带测微装置的目镜，由目镜、 可动分划板、读数鼓轮与连接装置等组成。目 镜把叉丝和被观测的像同时放大，其放大倍数不影响测量数据大小，但可以提高 测量准确程度。旋转鼓轮，刻有十字叉丝的可动分划板就可以左右移动。它的位 置可以在外面直接读出。测量时，应先调节目镜，看清楚叉丝，然后转动鼓轮， 使基准线与被测物的像的一端重合，便可得到一个读数。再转动鼓轮，使基准线 与被测物像的另一端重合，又可得到一个读数。两读数之差，即被测物的尺寸。 实验中用两种测微目镜，如图示。
数据处理要求
1．测量透镜焦距 自行设计记录表格，根据测量数据分 别计算凸透镜的焦距，即各组线对分 别对应的焦距值，即最终的平均值。
2．测量透镜的分辨率 计算分辨率角值和单位mm的线数N
最新进展
平行度测试仪是检测大型光电经纬仪多光轴 系统平行度的设备,要求平行度测试仪的精度 要达到0.5".方法是利用一块反射镜和两块五 棱镜将一束准直光束分光成两束平行光束,大 型经纬仪的两个光学系统分别接收这两束平 行光,两束平行光所成像的脱靶量差值即为两 光学系统的光轴平行度.利用两个精度为0.1" 的自准直平行光管和一块平面反射镜检测平 行度测试仪精度.经检测标定后平行度测试仪 的精度可达到0.5",能够很好的满足检测平行 度为2"的光学系统的检测.
１）将被测凸透镜置于平行光管的前方，在透镜的前方放上测微 目镜，调节平行光管、被测凸透镜和测微目镜，使它们大 致在同一光轴上，尽量让测微目镜拉近到实验人员方便观 察的位置。
深圳大学 实验二平行光管实验
1） 平行光管；2）反射镜；3）二维调节透镜/反射镜支架； 4）待测透镜（Φ40.0, f150.0） ；5）测微目镜（10X，带分划板） ； 6）开口式二维调节透镜/反射镜支架； 7）导轨，滑块，支杆，调节支座等。
三、实验原理： 要求：简要阐述实验的基本原理，切勿全盘照抄实验讲义。 3.1 平行光管的结构及工作原理
图 2-1 平行光管的结构原理图 图 2-2 （a） 是刻有十字线的分划板,常用于仪器光轴的校正;图 2-2 (b) 是 带角度分划的分划板,常用在角度测量上;图 2-2 (c) 是中心有一个小孔的分 划板,又被称为星点板;图 2-2 (d) 是鉴别率板,它用于检验光学系统的成像 质量。图 2-2 (e) 是带有几组一定间隔线条的分划板,通常又称它为玻罗板, 它用在测量透镜焦距的平行光管上。
四、实验内容与步骤：
1）把平行光管实验系统按照图 2-4 所示放好；
1
2
3
图 2-4 平行光管实验装图
2）打开平行光管外盖，观察平行光管内部结构，了解基本原理； 3）调节放在平行光管前的反射镜（反射镜上有调节水平螺丝和垂直螺 丝） ，使平行光管射出的光线重新返回平行光管。这时能通过显微目镜看到分 划板上有一个反射回来的像。前后移动分划板，直到目镜里清楚地观察到十 字叉丝的像。表明分划板已经调整在物镜的前焦平面上了； 4）平行光管调好后，拿下平面镜，将被测凸透镜组置于平行光管的前方， 在凸透镜的前方放上测微目镜，调节平行光管、被测凸透镜和测微目镜，使 它们在同一光轴上，尽量让测微目镜拉近到实验人员方便观察的位置； 5）前后移动凸透镜，使被测凸透镜在平行光管中的玻罗板成像于测微目 镜的标尺和叉丝上，表明凸透镜的焦平面与测微目镜的焦平面重合； 6）用测微目镜测出玻罗板像中 y =0.553 毫米两刻线间距的测量值 y ，重 复测量五次，将各数据填入自拟表格中； 7）根据平行光管物镜焦距 f o 400mm，计算出被测凸透镜的像方焦距， 并计算其平均值和均方根误差。
长春理工光学测量考试必备
测折射率：V棱镜法、阿贝折光仪、最小偏向角法。
平行光管调校：可调前置镜法（低）、自准直法（高斯阿贝双分划）、五棱镜法（高）。
双折射率：全波片法、四分之一波片法。
球面曲率半径：机械法、自准直球径仪法、自准望远镜测量。
折射率：v棱镜法、阿贝折光仪、最小偏向角法积分球：提供光源、作为接收器交前刀影同方向，交后刀影对面来，左明右暗是高地，右明左暗是低谷光学传递函数的定义方法：以点扩散函数定义、以余弦光栅成像定义、以光瞳函数表示。
光学测量：对光学材料、零件及系统的参数和性能的测量。
调焦与对准：调焦是目标和比较标记沿瞄准轴方向重合或置中的过程，对准是在垂直于瞄准轴方向上目标和比较标记重合或置中的过程。
视度与视差：光学仪器出射光束的发散或会聚程度、无穷远目标与分划标记的视度只差。
分辨率：光学系统分辨物体细节的能力。
光学不平衡度：反射棱镜展开后，光线在出射面前时出射面法线的夹角，分为第一与第二光学不平衡度。
自准直目镜：一种自身带有照明及分划的目镜，常用的包括高斯、阿贝与双分划板自准直目镜。
测量误差及分类：测量值与真值之差，粗大、系统、偶然。
焦距与顶焦距：实际光学系统全孔径全光谱下实际汇聚能量最强的点为焦点，由最后一个面的顶点到焦点的距离。
透射比：通过光学系统透射光能量与入射光能量比值，分为白光投射比与针对某一波段的透射比。
应力双折射的衡量指标：以波长为598.3nm光波通过一厘米玻璃o光与e 光所产生光程差表示。
1比较V棱镜法、阿贝、最小偏向角的原理、精度、范围、优缺点？V：一般测量范围n0=1.3~1.9.精度高10-5 需标准块单色光源折射液的折射率与试样的差值不大于0.015。
阿贝：精度低10-4不需单色光源折射液的折射率小于试样的折射率，大于标准棱镜折射率被检件折射率必须大于标准块的折射率所以测量范围较小，但是可以测液体的折射率最小:测量范围不受限，精度最高5*10-6，不需标准块单色光源试样制备时间长，最好做成等腰三角形，顶角在40~60之间。
光学测量仪器的基本部件
第三节光学测量仪器的基本部件比较二、平行光管调较1、 远物法1） 清晰度法 A 调焦误差2221)34()29.0(31D D SD λασ+Γ±= 亮视场暗线亮视场暗线暗视场亮线B 物体在有限距离引起的误差01l SD =总的误差10SD SD SD σ+=2） 消视差法 A 调焦误差)2(58.0311d D SD Γ-Γ=δσB 物体在有限距离引起的误差01l SD =总的误差10SD SD SD σ+=2、 可调前置镜法1） 清晰度法 A 调焦误差2221)34()29.0(31DD T SD λασ+Γ±= B 前置镜误差SD 0系统误差0SD σ偶然误差总的误差10SD SD SD σ+=10SD SD SD σσσ+±=3、 自准直法1） 调焦误差 A 清晰度法2221)34()29.0(321DD SD λασ+Γ±=B 消视差法)2(321d D SD Γ-Γ=σ2）平面镜误差RSD 10= 2λN h =λN D h D R 4822==204DN SD λ=总的误差10SD SD SD σ+=4、 五棱镜法)(29.01000)(3438p Q p Q pD D D D D D SD -Γ±=-Γ±=-±=∆δδγ比较常用可调前置镜法、五棱镜法和自准直法精度高五棱镜法常用于大口径的调校 例1调较平行光管mm mm D mm f 00056.0,51,1,55,550=''='==='λδα一、可调前置镜法mm f mm D mm f m25,160,1600='==' 解：⨯==Γ64251600Qmm D Q5.264160==' mm D Q 86.06455=='1、 清晰度法)1(1075.41009.61079.631)5534()5564129.0(31)34()29.0(314892222221mD D T SD ---⨯±=⨯+⨯±=⨯+⨯⨯±=+Γ±=λλασ2、 消视差法186.06455<=='mm D Q此方法不能用 二、自准直法25.0,800==N D1、 清晰度法⨯==Γ2225550 mm D 5.22255==' mm D 44222=⨯=实 )1(1041.1)44356.04()4422129.0(321)34()29.0(32142222221mDD SD -⨯=⨯⨯+⨯⨯±=+Γ±=λασ 2、 消视差法)1(1077.5)222255(2225.058.0321)2(58.032151md D SD -⨯=⨯-⨯⨯=Γ-Γ=δσ 平面镜面形误差)(108.88025.056.04415220--⨯=⨯⨯==m D N SD λ三、五棱镜法⨯=Γ=22,30Q p mm D)(106.7)3055(2225.029.031)(29.03115--⨯±=-⨯⨯±=-Γ±=m D D p Q SD δσy。
实验二平行光管调校(五棱镜法)
自准直法调校平行光管的原理图如图1.1所示。
若忽略平行光管物镜的像差和光的波动性影响，当分划面4位于物镜焦面处时，则由平面反射镜自准回来的分划像3与分划均重合于物镜焦面处。若分划面离开物镜焦平面一小距离（离焦量）x，则由平面反射镜反射回来的自准分划像将位于焦面另一侧，并且分划像离焦面的距离d近似等于x，即分划像至分划间的距离是离焦量x的两倍。故利用自准直法可使调焦精度提高一倍。
1．五棱镜法调校平行光管的原理及方法
理想的五棱镜有如下特点：在五棱镜的入射光轴截面内，不同方向入射的光线经五棱镜后，其出射光束相对入射光束折转90°。本方法即是利用五棱镜这一特点来对平行光管进行调校的。调校原理如图2.1示。
图2.1五棱镜调校平行光管的原理图
s—分划；1—待校平行光管；2—五棱镜；3—前置镜
如考虑标准平面反射镜在口径D范围内的面形误差为N个光圈，由此引入的调焦误差为
（1-2）
则平行光管的调校极限误差为
（1-3）
（2）当以消视差为准进行自准直调校时，平行光管的调焦极限误差为
（1-4）
式中——人眼的对准误差（单位为角分）。
同样，如考虑平面反射镜面形误差，引入的调焦误差△SD2，则调校极限误差可参看式（1-3）求得。
（4）调好后，拧紧分划镜框的压圈。
四、调校误差分析
本法的实质是将纵向调焦变为对人眼较灵敏的横向对准，故与消视差为准的调焦误差相当。主要是由前置镜的横向对准误差确定，所不同的是：该法是由五棱镜在平行光管物镜前方沿垂直光轴方向移动，替代了眼瞳在出瞳面内的摆动。故参看（1-4）式可得五棱镜法的调校极限误差为
一、实验项目
1．了解五棱镜法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。
2．分析调校误差，并总结其特点。
用五棱镜法调校平行光管原理的探讨
与五棱镜 的移动距 离有关 ，如果 五棱 镜只从光 束
中心移动到边缘则移动距离 为 （ — ／ Ｄ Ｄ ）２，则 对准极 限误差变 为原来 的两倍 ，所 以在用五棱 镜 法 时应尽量 使五棱 镜在光 束 口径 一侧 移动到另一
侧 ，由此可见 用五棱镜 调校 平行光 管 的原理是将
镜分划线对准，再移动五棱镜观察平行光管的分 划 象相对 于前 置 镜 ，分 划 线 是 否产 生 横 向移 动 ， 此时不管平行光管分划板位于平行光管物镜焦前 还是焦后 ，因为前置镜是可调焦的所以平行光管 分划板面和前置镜分划面始终是一对共轭面，其 共轭精度取决 于前 置镜 的调 焦误差。根 据文献 ［ 、 ］弥散斑的大小约为 ６＝ ａ 为前置镜 ３ ５ 的目 镜焦距、ａ为人眼极限分辨角，而前置镜的 离焦量为一倍焦 深 ＿ ，可见弥散斑是很小 的，当五棱镜沿前置镜光轴前后移动时 ，不可能 相当于取由平行光管全孔径所形成的弥散斑 的不 同部分。若按文献 １ 的分析 ，影响五棱镜法调校 平行光管的精度应取决于前置镜 的调焦误差 。而 实际上在用五棱镜法调校平行光管时观察的是分
止 ．如图 ｌ 所示 。
文献 １ 认为当平行光管的分划板不在物镜的 焦 平面 时 ，分 划 刻 线 并 不 成 在 前 置镜 的分 划 面
对准。文献 ｌ 主观的认为前置镜分划面的位置是 在 平行光 管分划 板在 平行 光 管焦 平面上 时的共轭 位置且不移动，当平行光管的分划板不在物镜焦 平面上时 ，分划刻线象不成在前 置镜 的分 划面
ｌ 五棱镜用于调 校平行光管 方 法 的 原理
用五棱 镜 法调校 平行光 管时 ，将五棱 镜置 于 平行光管物 镜前 ，用前 置镜观 察经 五棱镜 射出 的
其塞线中心在前置镜分划面上形成一弥散斑 ，五 』 棱镜相当于一个小孔光阑，当五棱镜沿前置镜光 轴前 后移动 时 ，相 当于取 由平 行光管全 孔径所 形 成的弥散斑的不同部分，因而感觉到分划象似乎
平行光管仪器内校指导书
平行光管仪器内校指导书
平行光管是用于测量光的偏振方向和强度的仪器。
校准平行光管的目的是确定其准确性和精度，确保测量结果的可靠性。
以下是平行光管仪器内校的指导书的一般内容：
一、引言：
1.介绍平行光管的作用和原理，以及校准的目的和重要性。
二、设备准备：
1.列出所需的校准设备，如光源、偏振片、光探测器等。
2.检查设备的完整性和正常运行，确保校准的准确性。
三、校准步骤：
1.第一步：设置透射方向
⏹使用光源放置一个光强恒定的透射方向。
⏹调整透射方向直到光线平行且垂直于平行光管的方向。
2.第二步：测量和记录光强
⏹选取标准光源，将其透射至平行光管中。
⏹使用光探测器测量不同偏振状态下的光强，并记录测量
结果。
3.第三步：校准光路
⏹使用偏振片逐渐旋转，记录每个旋转位置下的光强变化。
⏹将记录的光强与旋转角度建立光强与偏振角的对应关系。
四、数据处理与分析：
1.统计所有的测量数据，并计算平均值、标准差等统计量。
2.分析结果，确保校准结果符合设备规格和要求。
五、结果和结论：
1.总结校准的结果和数据分析，得出关于平行光管性能的结论。
2.如果需要进行调整或修理，提供相应的建议和措施。
六、安全注意事项：
1.列出在校准过程中应注意的安全事项，如避免直接观察强光、
规避电击风险等。
七、参考文献和附录：
1.列出使用的参考文献和相关资料，并提供所需公式和图表的
附录。
在编写指导书时，应根据具体的平行光管型号、设备要求和校准流程进行修改和调整。
平行光管的调整和使用
3—5 平行光管的调整和使用几何光学的理论指出：位于正透镜焦平面上的点光源，发出的光经透镜后成为一束平行光。
根据这个原理，平行光管把分划板置于物镜的焦平面上，则分划板上每个点投回物镜的光，经物镜后都成为平行光束，即分划板成象在无穷远处，如图3—5—1所示。
平行光管主要是用来产生平行光束的仪器。
它是装校和调整光学仪器的重要工具之一，也是重要的光学量度仪器。
配有不同的分划板、测微目镜或读数显微镜系统，则可测定透镜或透镜组的焦距、分辨率及其成像质量。
本实验旨在了解平行光管的结构原理；掌握平行光管的调整和使用方法；测定透镜的焦距、分辨率及玻璃基板的平行度。
一、[实验仪器]550型平行光管一套、可调式平面反射镜（附件）、分划板一套（附件，其中包括十字叉丝分划板、玻璃、分辨率板、星点板各一块）、读数显微镜、待测透镜及平面玻璃基板各一块。
二、[实验原理]实验室中常用的国产CPG-550型平行光管附有高斯目镜和调整式平面反射镜。
其光路结构如图3—5—2所示1.可调式反射镜；2.物镜；3.分划板；4.光阑；5.分光板；6.目镜；7.出射光瞳；8.聚光镜；9.光源；10.十字螺钉图3—5—1550型平行光管的主要技术规格及附件如下： 1．平行光管：焦距550='f mm （名义值），使用时按实测值。
口径55=D mm 。
相对孔径101='f D。
2．高斯目镜：焦距44='f mm ，放大倍数5.7倍。
3．分划板：除了十字叉丝分划板（如图3—5—3（a ））外，还有其它形式分划板可以根据测量内容的不同而更换使用。
（1）分辨率板：分2号和3号两种。
板上有25个单元图案，对于2号板，从第一单元到第25单元，条纹宽度由μ20递减到5μ，而3号板则由40μ递减至10μ（如图3—5—3（b ））。
分辨率板可用于检验物镜和物镜组件的分辨率。
（2）星点板：星点直径为0.05mm ，通过光学系统后产生该星点的衍射花样，根据花样的形状可以定性检查系统成像质量的好坏。
平行光管的调节与使用
1§2.24 平行光管的调节与使用目的1．了解平行光管的构造及原理; 2．掌握平行光管的调节方法;3．学会使用平行光管测量透镜焦距及分辨率的方法. 仪器及用具550型平行光管、可调式平面反射镜、分划板一套(包括十字分划板、玻罗板、分辨率板和星点板)、测微目镜及待测透镜.实验原理一、平行光管的结构平行光管主要是用来产生平行光束的,它是校验和调整光学仪器的重要工具,也是重要的光学量度仪器.若配用不同的分划板及测微目镜或读数显微镜,可测定和检验透镜或透镜组的焦距、分辨率及其成像质量．实验室中常用的CPG －550型平行光管,附有高斯目镜和可调式平面反射镜,其光路图如图2.24-1所示. 由光源发出的光,经分光板后照亮分划板,而分划板被调节在物镜的焦平面上.因此,分划板的像将成于无穷远,即平行光管发出的是平行光束,可用高斯目镜根据自准直原理来检验.二、平行光管的规格及附件1．平行光管:焦距f '为550mm (名义值),使用时按实测值.口径D =55mm ,相对孔径D : f '=1:10.2．高斯目镜:焦距为44mm ,放大倍率5.7.3．分划板:图2.24-2(a )为十字分划板,其作用是用来调焦和光路共轴的.图2.24-2(b )为玻罗板,它与测微目镜或显微镜组组合,用来测定透镜或透镜组的焦距. 玻罗板的玻璃基板上,用真空镀膜的方法镀有五组线对,各组线对之间距离的名义值分别为1.000mm ;2.000mm;4.000mm;10.000mm 和20.000mm ,使用时应以出厂的实测值为准.图2.24-2(c)为分辨率板,该板有两种(２号、3号),可以用来检验物镜和物镜组件的分辨率,7图2.24-1 1.可调式反射镜;2.物镜;3.分划板;4.光阑;5.分光板; 6.目镜;7.出射光瞳;8.聚光镜;9.光源;10.十字螺钉.(a) (b)(c) (d) 图2.24-2 分划板2板上有25个图案单元,对于2号板,从第1单元到第25单元每单元条纹宽度由20μ递减至5μ,而3号板则由40μ递减至10μ.图2.24-2(d)为星点板,星点直径0.05mm ,通过光学系统后产生该星点的衍射花样,根据花样的形状可以定性检查系统成像质量的好坏.实验内容一、平行光管的调节为了正确使用平行光管和确保平行光管的出射光线严格平行,必须在使用前对平行光管进行调节.(一)调节要求1．使十字分划板严格处于物镜的焦平面上.2．使十字分划板十字线中心同平行光管的光轴相重合. (二)调节步骤1．将仪器按图2.24-1所示放置.2．调节目镜,使在目镜中能清楚地观察到十字分划板的十字线.3．调节平面反射镜,使平行光管射出的光束返回平行光管,即在目镜视场中能见到十字叉丝的反射像且与物像重合.4．细心调节分划板座的前后位置,在目镜中不仅能同时清楚地看到十字线并且与反射回来的像无视差.这时分划板已基本调整在物镜的焦平面上了.(为什么?)5．松开平行光管的十字螺钉,将平行光管绕光轴转过180度,若分划板十字线的物与像不重合,这说明十字线中心同光轴不重合.6．分别调节平面反射镜及分划板座中心调节螺钉,两者各调一半,使分划板十字线的物与像重合.7．重复步骤5和6,反复调节直到转动平行光管时,十字线的物与像始终重合.至此,平行光管已调节完毕.二、测定透镜的焦距 (一)原理如果平行光管已调节好,并使玻罗板位于物镜L 的焦平面上,那么,从玻罗板出射的光,经物镜L 后变成平行光,平行光通过待测透镜L x 后,将在L x 的第二焦平面F '上会聚成像,其光路如图2.24-3所示,因而玻罗板上的线对必然成像于F '面上.由图2.24-3可以得到待测透镜的焦距为式中y 是玻罗板上所选用线对间距的实测值,y '是玻罗板上对应像的间距的实测值,f '是平行光管物镜第二焦距的实测值.(二)步骤)124.2(-''-='yy f fx 图2.24-4-y '' 图2.24-331．将平行光管中的分划板换成玻罗板,并调节使之位于平行光管物镜的焦平面上.按图2.24-4放置好平行光管、待测透镜及测微目镜,并使之共轴,测微目镜放在待测透镜第二焦平面附近.2．沿光轴前后移动透镜,使在测微目镜中看到清楚的玻罗板线对的像.3．选用玻罗板上的不同线对,用测微目镜测出玻罗板线对像的间距y ' ,重复三次,取平均值,计算待测透镜的焦距.三、测透镜的分辨率 (一)原理分辨率(或分辨本领)是指光学系统能够分辨细微结构的能力,它是光学系统成像质量的综合性指标.按照几何光学的原理,任何靠近的两个物点,经光学系统后所成的像也应该是两个“点”.但这是不可能的,因为即使光学系统无像差,由于光的衍射作用,一个物点的像不再是一个“点”，而是一组衍射花样.根据衍射理论,一个透镜的分辨率用它能够分辨两组衍射花样的最小角距离θ表示.若D 为透镜孔径,λ为光波波长,则最小角距离θ为如图2.24-4所示,若将分辨率板置于平行光管的物镜焦平面上,那么,在待测透镜的第二焦平面附近,将得到分辨率板的像.用测微目镜观察此像,待测透镜的质量越高,观察到的能分辨的单元号码就越高,找出分辨率板上刚能分辨的单元号码,然后按下式计算透镜可分辨的最小角距离式中2a 为相邻两条刻线的间距,a 为刻纹宽度(单位毫米,由附表可以查得), f '为平行光管焦距的实测值．(二)测量分辨率的方法1．如图2.24-4所示,安排好仪器,将玻罗板换3号分辨率板.2．调节各光学元件,使之共轴,并将测微目镜放置在待镜的第二焦平面附近.3．沿光轴前后移动透镜,使测微目镜中能够看到分辨率板的像,并读出分辨率板上刚能被分辨的单元号码.查阅附表,计算出θ.4．测出透镜的孔径D ,由(2.24-2)式计算θ与由(2.24-3)式测得的θ进行比较(取λ=550.0nm ).思考题1．平行光管是怎样产生平行光束的? 2．平行光管调节的具体要求是什么?附表 分辨率板条纹宽度及最小分辨角(3号分辨率板)）（秒）324.2(2062652-'=f a θ）（（秒）弧度）224.2140(22.1-==DD λθ4。
5实验平行光管的调整和使用
5实验平行光管的调整和使用实验一：调整平行光管光路目的：了解平行光管的工作原理，掌握调整平行光管光路的方法。
材料：平行光管、调节螺丝、光源步骤：1.将光源放在适当的位置，以保证光线直接射向平行光管。
2.打开平行光管，将其放在光源前面，调节平行光管上的调节螺丝，使其与光源的光线平行。
3.在屏幕上观察到一条直线的投影后，调整平行光管的位置和角度，使其投影尽可能直线并与其他光源的投影平行。
4.通过观察投影结果和调整螺丝，逐步调整光管光路。
5.重复上述步骤，直到投影线条直线且平行，并能避免产生明显的光晕或光斑。
结果：成功调整平行光管光路，确保其投影直线且平行。
实验二：使用平行光管进行实验目的：利用平行光管进行实验，观察其在不同条件下的变化。
材料：平行光管、凸透镜、平凸透镜、平透镜、凹透镜、屏幕。
实验一：平行光经凸透镜的折射步骤：1.将平行光管放在适当位置，并调整光路以保证光线平行。
2.放置凸透镜，并调整凸透镜的位置，使光线通过凸透镜后能够形成对焦的投影在屏幕上。
3.记录屏幕上的投影结果。
实验二：平行光经平凸透镜的折射步骤：1.将平行光管放在适当位置，并调整光路以保证光线平行。
2.放置平凸透镜，并调整平凸透镜的位置，使光线通过平凸透镜后能够形成对焦的投影在屏幕上。
3.记录屏幕上的投影结果。
实验三：平行光经平透镜和凹透镜的折射步骤：1.将平行光管放在适当位置，并调整光路以保证光线平行。
2.放置平透镜，并调整平透镜的位置，使光线通过平透镜后能够形成对焦的投影在屏幕上。
3.记录屏幕上的投影结果。
4.更换为凹透镜，重复步骤2和步骤3，记录屏幕上的投影结果。
结果：根据实验记录，可以观察到平行光经不同透镜的折射现象，进而探究光通过透镜后的特性和变化。
实验四：平行光管的投影测距目的：利用平行光管进行投影测距实验，掌握其测距原理和方法。
材料：平行光管、测距仪、屏幕。
步骤：1.将光源和测距仪放置在适当的位置。
2.调整平行光管的位置和光路，使其与测距仪的尺度线平行。
基于五棱镜的大型平行光管焦面监测技术及误差修正方法
2252
红外与激光工程
第 43 卷
fully met the requirements of optical test in laboratory that position accuracy of focal plane should be less than 200 μm for large collimator. Key words: focal plane monitoring; collimator; pentaprisms; large鄄aperture
Monitoring technique of focal plane position for large scale collimator based on pentaprisms and its error compensation method
Li Xiang1,2, Zhang Xiaohui1
摘 要： 大型平行光管在进行空间环境模拟实验中由于受到温度、气压大幅改变的影响，离焦现象较 为严重，为了解决该状态下平行光管离焦量检测难度较大、检测精度不高等问题，提出了一种针对大 口径长焦距平行光管焦面位置检测的新方法，可以对平行光管的离焦量进行实时的监测。分析了由五 棱镜引入的主要系统误差，并使用更新基准数据的方法将其修正。在口径为 700 mm 焦距为 18 m 的平 行光管上进行了实验，结果表明该系统检焦精度在 150 μm 以内，满足实验室对大型平行光管焦面位 置精度小于 200 μm 的指标要求。 关键词： 焦面监测； 平行光管； 五棱镜； 大口径； 中 图 分 类 号 ： TH74 文 献 标 志 码 ： A 文 章 编 号 ： 1007-2276(2014)07-2251-06
实验二平行光管调校(五棱镜法)
四、调校误差分析
本法的实质是将纵向调焦变为对人眼较灵敏的横向对准，故与消视差为准的调焦误差相当。主要是由前置镜的横向对准误差确定，所不同的是：该法是由五棱镜在平行光管物镜前方沿垂直光轴方向移动，替代了眼瞳在出瞳面内的摆动。故参看（1-4）式可得五棱镜法的调校极限误差为
1．五棱镜法调校平行光管的原理及方法
理想的五棱镜有如下特点：在五棱镜的入射光轴截面内，不同方向入射的光线经五棱镜后，其出射光束相对入射光束折转90°。本方法即是利用五棱镜这一特点来对平行光管进行调校的。调校原理如图2.1示。
图2.1五棱镜调校平行光管的原理图
s—分划；1—待校平行光管；2—五棱镜；3—前置镜
光学测量实验指导书
牟达刘智颖编写
一、实验项目
1．了解自准直法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。
2．分析调校误差，并总结其特点。
二、实验要求及所用器具
1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。
2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、可调的标准平面反射镜（其有效孔径要大于平行光管物镜通光孔径）。
（2-1）
式中——前置镜的视放大率；——人眼对准误差，单位为角分；D——平行光管物镜通光口径；Dw——五棱镜通光口径。
分析式（2-1）可知当Dw≈0.5D，且选择最好对准方式时，可使本法达最高调校精度。五棱镜法最适于较大口径的平行光管调校。
五、思考题
1．比较自准直法与五棱镜法调校平行光管的各自特点？
将五棱镜2放置在平行光管物镜前的承物台上，五棱镜可沿垂直于平行光管光轴方向平稳地移动。沿五棱镜出射光束方向放置前置镜3（望远镜），用以观察平行光管的分划像。若分划位于平行光管焦面上，则由平行光管物镜射出一束平行光。当五棱镜沿垂直于平行光管光轴方向，由位置Ⅰ向位置Ⅱ移动时，平行光管分划经前置镜所成的分划像将不产生任何横向移动，如图2.1（a）所示。若分划面s不位于平行光管物镜焦面上，则随着五棱镜由Ⅰ向Ⅱ位置移动，前置镜中形成的分划像将产生左右方向的横向移动，如图2.1（b）、（c）所示。利用这一现象可将平行光管分划面准确调到焦面位置。
五光学零件曲率半径测量
光学测量实验指导书牟达刘智颖编写目录实验一平行光管调校（自准直法） (1)实验二平行光管调校（五棱镜法） (3)实验三V棱镜折光仪测折射率和色散 (6)实验四简式偏光应力仪测量玻璃双折射 (10)实验五光学零件曲率半径测量 (12)实验六平面光学元件的光学不平行度测量 (15)实验七刀口阴影法检验面形偏差 (18)实验八光学系统分辨率检测 (21)实验九光学系统的星点检验 (25)实验十光学系统杂光系数测量 (27)实验一平行光管调校（自准直法）一、实验项目1．了解自准直法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。
2．分析调校误差，并总结其特点。
二、实验要求及所用器具1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。
2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、可调的标准平面反射镜（其有效孔径要大于平行光管物镜通光孔径）。
三、实验原理及方法自准直法调校平行光管的原理图如图1.1所示。
若忽略平行光管物镜的像差和光的波动性影响，当分划面4位于物镜焦面处时，则由平面反射镜自准回来的分划像3与分划均重合于物镜焦面处。
若分划面离开物镜焦平面一小距离（离焦量）x，则由平面反射镜反射回来的自准分划像将位于焦面另一侧，并且分划像离焦面的距离d近似等于x，即分划像至分划间的距离是离焦量x 的两倍。
故利用自准直法可使调焦精度提高一倍。
图1.1 自准法调校平行光管的原理图1—平面反射镜；2—平行光管物镜；3—分划像；4—分划；5—自准目镜自准直法调校平行光管的步骤：（1）将装有十字分划板的待检平行光管、标准平面反射镜及高斯式自准目镜按图1.1自准光路摆好，并调出自准分划像。
（2）当用清晰度法调准时，应调到使自准分划像与分划同样清晰，则认为平行光管已调好。
（3）如以消视差法调焦，即通过眼瞳在出瞳面处横向摆动，由分划像相对分划是否存在横向错动（有无视差），来判定分划面是否位于物镜焦面处。
检定水准仪所用平行光管的校正方法
检定水准仪所用平行光管的校正方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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分光计的调整和使用
分光计的原理
一.实验仪器结构 • 分光计是一种能精确测量角度的典 型光学仪器，常用来测量折射率、 型光学仪器，常用来测量折射率、 光波波长、 光波波长、色散率和观测光谱 分光计的调节思想、 等．分光计的调节思想、方法与技 在光学仪器中有一定的代表性， 巧，在光学仪器中有一定的代表性， 学会对它的调节和使用， 学会对它的调节和使用，有助于掌 握操作更为复杂的光学仪器． 握操作更为复杂的光学仪器．
分光计的结构及其原理
一、平行光管 二、望远镜 三、读数装置
望远镜主轴
平行光管主轴
三棱镜、 三棱镜、平面镜
望远镜调节螺丝 三个平台调节螺丝 平行光管调节螺丝
游标盘固定螺丝 角度盘固定螺丝 （载物平台） 载物平台） （望远镜） 望远镜）
仪器主轴
分光计主要调节螺丝
一、平行光管
• 用来产生平行光束。管的一端装有消色差透镜， 用来产生平行光束。管的一端装有消色差透镜， 另一端内插入一套筒，套筒末端为一可调狭缝， 另一端内插入一套筒，套筒末端为一可调狭缝， 调节螺丝可调节其宽度。伸缩套筒可改变狭缝 调节螺丝可调节其宽度。 与透镜之间距，当其间距等于透镜焦距时， 与透镜之间距，当其间距等于透镜焦距时，就 能使照在狭缝上的光经透镜后成为平行光出射。 能使照在狭缝上的光经透镜后成为平行光出射。 螺钉可调节平行光管的俯仰倾斜程度。 螺钉可调节平行光管的俯仰倾斜程度。
THE END
谢 谢 ！
L=nb=(n−1 a=9m ) m
L a b= =a− =0.9m m n n
பைடு நூலகம்
游标卡尺原理
使用游标卡尺进行测量时，读数分为两步： (1)从游标零线位置读出主尺的整格数。 (2)根据游标上与主尺对齐的刻线读出不足一分格的小 数,二者相加即为测量值。
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光学测量实验指导书牟达刘智颖编写目录实验一平行光管调校（自准直法） (2)实验二平行光管调校（五棱镜法） (4)实验三V棱镜折光仪测折射率和色散 (7)实验四简式偏光应力仪测量玻璃双折射 (11)实验五光学零件曲率半径测量 (13)实验六平面光学元件的光学不平行度测量 (16)实验七刀口阴影法检验面形偏差 (19)实验八光学系统分辨率检测 (22)实验九光学系统的星点检验 (26)实验十光学系统杂光系数测量 (28)实验一平行光管调校（自准直法）一、实验项目1．了解自准直法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。
2．分析调校误差，并总结其特点。
二、实验要求及所用器具1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。
2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、可调的标准平面反射镜（其有效孔径要大于平行光管物镜通光孔径）。
三、实验原理及方法自准直法调校平行光管的原理图如图1.1所示。
若忽略平行光管物镜的像差和光的波动性影响，当分划面4位于物镜焦面处时，则由平面反射镜自准回来的分划像3与分划均重合于物镜焦面处。
若分划面离开物镜焦平面一小距离（离焦量）x，则由平面反射镜反射回来的自准分划像将位于焦面另一侧，并且分划像离焦面的距离d近似等于x，即分划像至分划间的距离是离焦量x 的两倍。
故利用自准直法可使调焦精度提高一倍。
图1.1 自准法调校平行光管的原理图1—平面反射镜；2—平行光管物镜；3—分划像；4—分划；5—自准目镜自准直法调校平行光管的步骤：（1）将装有十字分划板的待检平行光管、标准平面反射镜及高斯式自准目镜按图1.1自准光路摆好，并调出自准分划像。
（2）当用清晰度法调准时，应调到使自准分划像与分划同样清晰，则认为平行光管已调好。
（3）如以消视差法调焦，即通过眼瞳在出瞳面处横向摆动，由分划像相对分划是否存在横向错动（有无视差），来判定分划面是否位于物镜焦面处。
若分划像措动方向与眼瞳摆动同向，则表明分划像比分划离眼瞳更远些。
即分划像位于焦点之内，而分划面必然位于焦点之外，即图1.1所示情况。
反之，若分划像措动方向与眼瞳摆动反向，则分划面位于焦内。
然后，按照判定的分划面调整方向，微调分划板镜框，直至分划像与分划间消视差止。
反复调校几次，调好后再拧紧分划板的压圈，此时表明平行光管已调好。
四、调校误差分析（1）当以清晰度为准进行自准直法调校时，平行光管的调焦极限误差为 )(m ])8()29.0[(2112/12221-+Γ=∆KDD SD e λα （1-1） 式中a e ——人眼的极限分辨角（角分）；K ——系数，一般取6；——波长，单位为微米；——平行光管与自准目镜组成的自准望远镜的视放大率；D ——平行光管物镜的实际通光孔径；注：当眼瞳直径De 大于自准望远镜的出瞳直径D ′时，D 取平行光管物镜通光孔径；当D e ＜D ′时，应以D e 替代式中的D 。
如考虑标准平面反射镜在口径D 范围内的面形误差为N 个光圈，由此引入的调焦误差为)m (4122-=∆D N SD λ （1-2） 则平行光管的调校极限误差为)(121-∆+∆=∆m SD SD SD （1-3）（2）当以消视差为准进行自准直调校时，平行光管的调焦极限误差为)m ()2(29.011-Γ-Γ=∆e D D SD δ （1-4） 式中——人眼的对准误差（单位为角分）。
同样，如考虑平面反射镜面形误差，引入的调焦误差△SD 2，则调校极限误差可参看式（1-3）求得。
实验二平行光管调校（五棱镜法）一、实验项目1．了解五棱镜法调校平行光管的原理，并掌握其调校方法。
2．分析调校误差，并总结其特点。
二、实验要求及所用器具1．把待校平行光管的分划面校到其物镜的焦面上，并给出调校精度。
2．所用器具：装有十字丝分划板的焦距为550mm的待校平行光管、高斯式自准目镜、五棱镜及承物台、适当倍率的前置镜。
三、实验原理及方法1．五棱镜法调校平行光管的原理及方法理想的五棱镜有如下特点：在五棱镜的入射光轴截面内，不同方向入射的光线经五棱镜后，其出射光束相对入射光束折转90°。
本方法即是利用五棱镜这一特点来对平行光管进行调校的。
调校原理如图2.1示。
图2.1五棱镜调校平行光管的原理图s—分划；1—待校平行光管；2—五棱镜；3—前置镜将五棱镜2放置在平行光管物镜前的承物台上，五棱镜可沿垂直于平行光管光轴方向平稳地移动。
沿五棱镜出射光束方向放置前置镜3（望远镜），用以观察平行光管的分划像。
若分划位于平行光管焦面上，则由平行光管物镜射出一束平行光。
当五棱镜沿垂直于平行光管光轴方向，由位置Ⅰ向位置Ⅱ移动时，平行光管分划经前置镜所成的分划像将不产生任何横向移动，如图2.1（a ）所示。
若分划面s 不位于平行光管物镜焦面上，则随着五棱镜由Ⅰ向Ⅱ位置移动，前置镜中形成的分划像将产生左右方向的横向移动，如图2.1（b ）、（c ）所示。
利用这一现象可将平行光管分划面准确调到焦面位置。
五棱镜法调校平行光管的步骤（1）将五棱镜放置在可沿垂直物镜光轴方向移动的承物台上，并使五棱镜的入射面对向平行光管物镜，其出射面对向前置镜。
调整承物台的高低位置，并调前置镜的俯仰手轮和方位手轮，使分划像呈现于前置镜视场中，并使平行光管的竖线分划像与前置镜相应分划对准（若两分划均为竖线，则应利用两者间的横向微小间隙的变化进行对准，以提高调校精度）。
（2）转承物台的手轮，使其上的五棱镜沿垂直于平行光管物镜光轴的方向，向着前置镜移动。
若在前置镜中形成的平行光管的分划像由右向左移动，表明分划面位于焦前，如图2.1（b ）所示；反之，分划面在焦后，见图2.1（c ）。
（3）松开分划板镜框压圈，按步骤（2）确定的分划面移动方向，沿轴向微调分划板框，直至五棱镜移动时，平行光管的分划像相对前置镜分划不发生横向移动（或两者间的微小间隙宽度不再变化），则表明分划面已准确位于平行光管物镜焦面上了。
（4）调好后，拧紧分划镜框的压圈。
四、调校误差分析本法的实质是将纵向调焦变为对人眼较灵敏的横向对准，故与消视差为准的调焦误差相当。
主要是由前置镜的横向对准误差确定，所不同的是：该法是由五棱镜在平行光管物镜前方沿垂直光轴方向移动，替代了眼瞳在出瞳面内的摆动。
故参看（1-4）式可得五棱镜法的调校极限误差为)m ()(29.01--Γ=W M D D δδ （2-1） 式中——前置镜的视放大率；——人眼对准误差，单位为角分；D ——平行光管物镜通光口径；D w ——五棱镜通光口径。
分析式（2-1）可知当D w ≈0.5D ，且选择最好对准方式时，可使本法达最高调校精度。
五棱镜法最适于较大口径的平行光管调校。
五、思考题1．比较自准直法与五棱镜法调校平行光管的各自特点？2．为提高自准直法调校平行光管的精度在实验设置上应考虑那些因素？3．对f ′＝550mm ，D /f ＝1/10的平行光管，以消视差为准进行自准直法调焦时，若所选高斯自准目镜的焦距f ′ e ＝44.0mm ，求平行光管的调焦误差（取0.5′，眼瞳直径D e ＝2mm ）？4．若上题中，平面反射镜在100mm 范围内凸一个光圈，其余条件不变，求分划面的调校位置精度有多高？5．两种方法，各自是如何判别分划面相对平行光管物镜焦面位置的？6．五棱镜法调校中，有人提出在五棱镜入射面前放置一垂直于入射光轴截面的狭缝光阑，这样做是否可提高平行光管的调校精度？为什么？7．五棱镜法调校平行光管的光路安排中，若平行光管位于观察者右方，或五棱镜背离前置镜方向移动，应如何判别分划面的调节方向？8．五棱镜法调校平行光管时，若五棱镜的入射面与出射面间的夹角不是严格的90°角，试分析对调校结果有无影响？9．从对准误差与分辨率的关系，分析五棱镜法调校平行光管的实验装置中，诸参量应如何正确选择？10．用五棱镜法调校平行光管，平行光管物镜的球差曲线如图2.2所示，且分划面落于球差曲线以内某一位置处。
当移动五棱镜时，分析平行光管分划像相对前置镜分划应如何措动？图2.2附录：平行光管技术性能及其主要附件介绍。
550型和1200型平行光管的技术数据名称型号物镜相对孔径高斯目镜照明灯规格焦距口径焦距视放大率550型平行光管5W 550mm 55mm 1∶10 44mm 5.7×6V·2.1W 1200型平行光管32W 1200mm 80mm 1∶15 44mm 5.7×6V·30W 主要附件：（1）可调式平面反射镜：口径100mm，装在可绕左右上下两相互垂直的轴线微转动的调节架上。
调节时，每一方向由一只调节螺钉控制。
（2）四种分划板a．十字分划板，调校平行光管用。
b．傅科型分辨率板，用于测透镜分辨率。
c．星点板通光孔径0.05mm，用于星点法检验透镜像质。
d．Porro板，有间距分别为1、2、4、10、20mm的五对线，线间距精度±0.001mm，供测透镜焦距用。
实验三 V 棱镜折光仪测折射率和色散一、实验目的1．掌握V 棱镜法测量光学玻璃折射率与色散的原理及其测量方法。
2．熟悉V 棱镜折光仪的结构与操作方法，了解影响测量精度的诸因素。
二、实验要求及所用器具1．用WYV 型V 棱镜折光仪分别测光学玻璃对D 、C 、F 、e 、g 、h 谱线的折射率，并求得色散值。
2．所用器具：WYV 型V 棱镜折光仪、钠灯、汞灯、氢灯、待测玻璃试样、折射浸液等。
三、测量原理及方法1．测理原理V 棱镜法测理折射率的原理如图3.1所示。
V 棱镜乃是一块带有“V”形缺口的组合棱镜，它由两块材料性能完全相同的直角棱镜胶合而成。
V 棱镜的材料折射率n 0是已知的。
V 形缺口的张角∠AED 为90°，两个棱角∠A 、∠D 均为45°。
图3.1 V 棱镜法测折射率原理图1 V 棱镜；2—待测试样 待测试样应磨出两个互成90°的平面，置于V 形缺口内，为使两者的表面很好地贴合，其间加入少量的与试样折射率大致相同的折射浸液。
单色平行光垂直AB 面射入。
经V 棱镜和试样，最后从CD 面射出。
若待测试样折射率n 与n 0相同，则入射的单色平行光将不发生住何偏折地从CD 面射出。
此时仪器的度盘有一零位读数。
若n ≠n 0，出射光线相对于入射光线将有偏角。
显然角的大小、正负与n 有关。
测出角，则待测试样在测量条件下对某一波长的折射率为2221/200(sin sin )n n n θθ=±- （3-1） 当n ＞n 0时，出射光线向上偏折，取“＋”号。
角由度盘的0°～30°范围读值；当n ＜n 0时，出射光线向下偏折取“-”号，由度盘的360°～330°范围读值。