大学物理实验-分光计的调节
大学物理实验分光计的调整与使用实验报告
大学物理实验分光计的调整与使用实验报告大学物理实验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，广泛应用于物理、化学、生物等领域的实验中。
本实验旨在熟悉分光计的结构和工作原理，并通过实际操作调整和使用分光计，掌握其正确的使用方法。
一、分光计的结构和工作原理1. 分光计的结构分光计主要由光源、准直系统、单色器、样品室和检测器等部分组成。
其中，光源提供光线，准直系统将光线聚焦，单色器将多色光分解为单色光，样品室用于放置待测样品，检测器接收光信号并输出电信号。
2. 分光计的工作原理分光计的工作原理基于光的衍射和干涉现象。
当光通过准直系统后，进入单色器，单色器通过光栅或棱镜将多色光分解为单色光，然后单色光进入样品室与待测样品相互作用，样品吸收或反射特定波长的光，最后通过检测器检测到的光信号转化为电信号。
二、分光计的调整1. 准直系统的调整准直系统的调整是保证光线能够准确进入单色器的关键。
首先，打开分光计，调节光源位置，使其与准直系统中心对齐。
然后，调节准直系统的调焦旋钮，使光线在单色器入口处形成清晰的光斑。
最后，使用目镜观察光斑，通过调节准直系统的调焦旋钮，使光斑在目镜中移动到中心位置。
2. 单色器的调整单色器的调整是保证光线能够被准确分解为单色光的关键。
首先，选择适当的单色器，根据待测样品的波长范围选择合适的单色器。
然后，调节单色器的入射角和旋钮，使光线通过单色器后，能够被分解为所需的波长范围。
最后，使用检测器检测单色光的强度，通过调节单色器的旋钮，使单色光的强度达到最大值。
三、分光计的使用1. 样品室的使用样品室是用于放置待测样品的部分。
在使用样品室前，应先清洁样品室，确保无杂质。
然后，将待测样品放置在样品室中，注意样品的摆放位置应与光线垂直，以避免光线的散射和干扰。
最后，关闭样品室，确保光线只能通过样品与之相互作用。
2. 检测器的使用检测器是用于接收光信号并转化为电信号的部分。
在使用检测器前，应先调节检测器的增益和灵敏度，使其适应待测样品的光强。
大学物理实验-分光计的调节
4. 分光计调节步骤
三、调节步骤 ① 目测粗调： ② 调节载物台下的三个倾斜调节螺钉，使载物台面大致水平， 调节望远镜及平行光管的俯仰调节螺钉，使望远镜和平行光管 光轴大致垂直于仪器中心轴，松开望远镜止动螺钉，转动望远 镜，使望远镜光轴与平行光管光轴大致在同一直线上； ③ 自准直望远镜调节； ④ 望远镜光轴调节（难点）； ⑤ 平行光管及其光轴调节。
2011-9-1 分光计的调节 -7-
图4.自准直望远镜结构
6.1 望远镜光轴调节-原理
双面反射镜 A面 望远镜 A面反射像 A面反射像 B面反射像 B面反射像
B面
载物台
绿十字 图5 望远镜光轴载反射镜
图6 望远镜光轴倾斜
若望远镜光轴垂直仪器主轴，则A、B反射像 A面反射像 均位于分划板上水平叉丝所在高度，如图5所示。 若载物台倾斜(即反射面倾斜)，则A、B面反 射像关于上水平叉丝对称，如图6所示，此时应调 节载物台倾斜调节螺钉。
B面反射像 图7 载物台倾斜
2011-9-1
若望远镜光轴倾斜，则A、B面反射像位于同 一高度，如图7所示，此时应调节望远镜倾斜调节 螺钉。
分光计的调节 -8-
6.2 望远镜光轴调节-步骤（一）
反射镜 望远镜 A面 B面 平行光管 1
望远镜俯仰调节螺钉 载物台倾斜调节螺钉
1
2
3
a
游标盘止动螺钉 载物台高度调节螺 钉
2011-9-1
分光计的调节
-5-
5.1 自准直望远镜调节-原理
目镜 分划板 物镜 反射面
光轴
十字透光窗
反射像 绿十字
图2.自准直望远镜光路
望远镜用于观察平行光，聚焦于无限远，即目镜焦点、分 划板、物镜焦点重合也将成像到分划板所在的面。与分划 板下十字叉丝重合的绿十字的反射像将与上十字叉丝重合。
大学物理实验《分光计的调整与使用》
中央明条纹 k =0
一级明条纹 k = +1
返回
实验操作
将光栅放在已调整好的载物台上，使入射光垂直照射光栅 表面，并且平行光管狭缝应与光栅刻痕平行。锁定载物台。 转动望远镜观察衍射光谱的分布情况。找出并测量汞灯的 第一级光谱线的蓝、绿、黄1和黄2所对应的衍射角。 由于衍射光谱对中央明条纹是对称的，为了提高测量精度， 测量第一级光谱时应测出+1和-1级光谱线的位置。两位置 的差值即为相应谱线的衍射角。
3、调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直 4、调整平行光管
返回
目测粗调
步骤：调节望远镜下的光轴高低调节螺丝和载物平台下的 三个调平螺丝，使望远镜和平台基本水平。将双面反射镜 放在载物台的适当位置，转动望远镜让望远镜光轴横在面 前，。在垂直于望远镜的方向望去，可将望远镜的镜口视 为一条直线B，平面镜的一个反射面可视为另一条直线A （图示）。如果A，B两条直线平行，则望远镜的光轴垂直 平面镜。将载物台转动180°，使平面镜的另一面对着望远 镜的镜筒，同样满足两条直线平行，此时载物台和望远镜 的光轴“初步接近”同时垂直于一起中心轴的状态。 最终要求达到：将双面反射镜放在载物平台上，与望远 镜筒垂直，视场中能看到亮十字和十字的像，将平台转过 180°，视场中仍能看到十字的像。 返回
望远镜
望远镜是由物镜和自准直目镜（内有分划板叉丝和 小十字）组成的一个圆筒。照明望远镜内部视场 （带有小十字的分划板叉丝）的小灯泡的光自筒下 面进入望远镜中，通过与镜轴成45°角的半透半反 平玻璃反射照亮分划板叉丝端有一狭缝，其宽度由狭缝宽度调 节手轮调节。狭缝整体被固定在一个可伸缩的套筒上。 平行光管的另一端装有消色差透镜组。调整可伸缩的套 筒，当被照亮的狭缝恰好位于透镜的焦平面上时，由平 行光管出来的是平行光束，调整好狭缝的焦距后，可用 狭缝装置锁紧螺丝锁定。平行光管的水平度可用平行光 管光轴高低调节螺丝来调节。
大物实验-分光计的调节与使用
大学物理实验一．实验名称：分光计的调节与使用 二．实验仪器：分光计，三棱镜 三．实验原理:1.三棱镜色散原理：入射光与出射光夹角是偏向角。
在某个入射角处，偏向角最小，为最小偏向角m in δ2.折射率计算公式：2sin2sinn minA A δ+=，A 为棱镜的顶角。
由此可知，求棱镜材料折射率必须先测其顶角和最小偏向角m in δ3.本实验是使光束经平行光管后通过待测光学元件，用望远镜观测光线通过待测光学元件的偏折，从而确定光学元件的某些技术参数，如顶角，折射率，光栅常数，光波长等等。
四．实验步骤：（目测初调➡望远镜调节➡望远镜轴线及平台与中心转轴垂直➡平行光管轴线与中心转轴垂直➡读数系统的调节➡测量三棱镜顶角和最小偏向角）1）目测粗调：使望远镜，载物台及平行光管基本水平（通过调节望远镜的俯仰调节螺丝和载物台下的调节螺丝，使望远镜和载物台基本水平）2）望远镜调节：（1）目镜调节：调节目镜调节手轮，看清叉丝；（物镜调焦：前后移动目镜套筒，看清绿色十字架）3）望远镜轴线及平台与中心转轴垂直：（判断望远镜转轴与中心主轴垂直依据：由反射镜两个面反射的十字相都与分划板的十字叉丝重合；各半调节法：调节倾角螺钉和载物台调节螺钉调整十字相与分划板的十字叉丝重合的过程。
）a.将双面反射镜放在载物台任意两螺钉的中垂线上，并正对望远镜。
b.使用各半调节法，使十字相与分划板的十字线重合；c.载物台转动180°，使用各半调节法，使成像也与十字叉线重合；d.调整完毕不再动倾角螺丝和调节螺丝；e.使平面镜正对望远镜；f.用各半调节法调螺丝c ，使十字光标与十字线重合，并180°调节，使重合；至此不动螺丝c ；4）平行光管轴线与中心转轴垂直：将望远镜正对平行光管，打开灯照亮狭缝，松开套筒锁定螺钉，调节套筒前后位置直到看到清晰的狭缝象；使缝宽约为1毫米，转动狭缝呈水平状态，与中间横线重合；再转为水平状态；5）读数系统调节：将游标置于一左一右➡松开望远镜与刻度盘的锁定螺丝，转动刻度盘使使游标的零度分别对准90度和279度，锁定➡松开望远镜锁定螺丝。
大学物理实验分光计的调节
反光镜一面
反光镜另一面
望远镜
载物台
ca
b
反射镜最初的放置位置
反射镜另一面
b ac
反射镜
反射镜一面
反射镜最后一步的放置位置
★反射镜正反两面反光十字像的位置与载物台和望远镜光轴平行度之间的关系解析：
①载物台不平
视场范围
正面
θ
背面
θ
偏下 偏上
水平线 水平线
可见，如果正反两面 的反光十字一个在上 一个在下，是因为载 物台不平的缘故，需 要调节载物台下面的 两颗螺钉，使其水平
★肉眼观察：调节望远镜的仰角调节
螺丝、平行光管的仰角调节螺丝、载 物台下的3个调节螺丝，使它们的主 轴在一条线上。载物台要基本水平， 可一边转动载物台一边调节3个调节 螺丝使得载物台台面与底座之间的缝 宽基本一致
操作提示：平 行光管已调平， 可不动其仰角 调节螺丝
(2) 调节望远镜，使其能接收平行光
①调节目镜，使视场中 的刻度线清晰可见
②将双面反射镜贴于望远 镜的物镜上，调节物镜， 看清反光十字架（望远镜 分划板上十字缝的反射像）
物镜聚焦
新
物镜聚
设
焦旋钮
备
旧设备
刻度线
分划 板上 的十 字缝
(3) 调整望远镜的光轴和载物台分别都与分光计中心轴垂直 ①将双面反射镜放置载物台上，放置位置如下图所示：
2.4 分光计的调节
1.实验目的
(1)了解分光计的结构及功能 (2)掌握调节和使用分光计的方法
2 实验仪器
分光计、双面反射镜、汞灯
平行光管：产生平行光
分
望远镜：接收平行光，观
光
测光谱线
计
游标和刻度盘：读数
分光计调节步骤
一：粗调：
1目镜调节：看清十字叉丝。
2望远镜对无穷远调焦：看清远处的像。
3调望远镜俯仰螺钉使望远镜光轴水平。
4调载物台水平。
细调：
二：望远镜光轴与仪器主轴垂直
1平面反射镜摆放好。
2从目镜中找反射回来的绿色十字像（两面都有。
）
3用各调一半的方法，将绿色的十字像调节到与目镜上叉丝
重合。
载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节
d
调节载物盘水平调节螺钉
d /2
调节望远镜俯仰调节螺钉
4将游标盘旋转180度，找平面反射镜另一面的绿色十字像，用各调一半的方法将十字像与上叉丝重合。
5重复上述2-3步骤，直到平面反射镜无论转动到哪个面都十字像都与上叉丝重合。
三：平行光管出射平行光、平行光管光轴与望远镜光轴共轴1点亮汞灯，将狭缝水平，
2调节平行光管俯仰螺钉使狭缝与下叉丝水平线重合。
3转动狭缝使狭缝竖直并与十字叉丝竖线重合后拧紧螺钉固定狭缝。
四：调节光栅
1观察光栅反射回的十字像，调节载物台的水平螺钉使十字像与上叉丝重合。
2 观察左右两侧的谱线是否等高（叉丝交点是否在各谱线中央），若不等高调节位于光栅面的载物台螺钉使谱线等高。
狭缝锁紧螺钉俯仰调节螺钉
前后移动狭缝②
钉
③
五：数据测量。
大物实验 分光计的调节和使用
分光计的调节和使用 PB10011064 赵康菲一．实验题目：分光计的调节和使用二．实验目的：分光计是精确测量光线偏转角的仪器，是光学实验中的基本仪器之一。
它的调整技术是光学实验中的基本技术之一。
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顶角和最小偏向角。
三．实验原理：（详见预习报告）四．实验仪器：分光计，三棱镜，平面反射镜，水银灯 五．实验内容及数据处理：1. 调整分光计2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜主轴3.θ=2（|θ1−θ1’|+|θ2−θ2′|）标准差：σ=√∑(A i −A ̅)23i=1n −1=√(120°00‘−120°00‘)2+(120°00‘−120°00‘)2+(120°00‘−120°00‘)22=0°00′A 类不确定度：U A =σ√n=0√3=0°00‘B 类不确定度：∆B =∆仪=1’ C =√3U B =∆B √3=1‘√3合成不确定度：U A =√(t p ∗U A )2+(k p ∆B C )2=√(1.32∗0)2+(1∗1‘√3)2=0°00’35‘’A =(60°00‘00’‘±0°00’35’’)（P =0.68）4.δmin =12（|θ1−θ1’|+|θ2−θ2′|） 标准差：σ=√∑(δmin −δmin ̅̅̅̅̅)23i=1n −1=√(51°21‘−51°29‘00‘’)2+(51°38‘−51°29‘00‘’)2+(51°28‘−51°29‘00‘’)22=8‘33’‘A 类不确定度：U A =σ√n=8‘33’‘√3=4‘56’‘B 类不确定度：∆B =∆仪=1’ C =√3U B =√3=√3合成不确定度：U δmin=√(t p ∗U A )2+(k p ∆B C )2=√(1.32∗4’56‘’)2+(1√3)2=5’02‘’A =(51°29‘00’‘±0°05’02’’)（P =0.68）5. 根据顶角和最小偏向角计算折射率，并计算不确定度。
实验四分光计的调整和使用
实验四分光计的调整和使用引言：分光计是一种用于测量光的波长和强度的仪器，广泛应用于光谱分析等领域。
在使用分光计之前，我们需要对其进行调整和使用。
本实验旨在通过对分光计的调整和使用的学习，掌握分光计的原理和操作方法。
一、分光计的调整1.调整光源位置：分光计的光源通常为一束白光，需要确保其位置正确。
首先，打开分光计的盖子，将检室中的平台设置在主轴上。
然后，调整光源位置，使其位于分光计的中央。
2.调整入射光的角度：将分光计的底座旋转，并调整入射光的角度，使其垂直于光轴。
当调整到最佳位置时，可以看到光束呈圆形。
3.调整检测器的位置：检测器是用于接收光信号的部件，需要调整其位置来确保信号的准确性。
首先，打开检室的盖子，将检测器固定在合适的位置。
然后，调整检测器的位置，使其位于光轴上，同时保证光束能够正常通过。
4.调整滤波器：滤波器通常用于选择特定波长的光。
为了调整滤波器的位置，首先需要了解所使用的滤波器的波长。
将滤波器插入到滤波器插槽中，并调整其位置，直到能够观察到所需波长的光信号。
二、分光计的使用1.开机准备：首先，将分光计连接到电源，打开电源开关。
然后，等待一段时间，使仪器充分预热。
在此过程中，可以进行上述的分光计调整。
2.选择波长：根据需要测量的样品，选择适当的波长。
可以通过转动光栅旋钮选择所需波长，或使用滤波器来选择特定波长。
3.测量样品：将待测样品放置在样品台上，并调整台的位置，使其与光轴垂直。
确保样品台没有杂质或碎屑，以防止干扰测量结果。
然后，关闭检室的盖子，防止光外泄。
4.记录光谱：根据需要，可以选择连续记录整个光谱范围或选取特定波长范围进行记录。
点击“记录”按钮，开启光谱测量。
观察光谱曲线的形状，并记录关键数据。
5.数据处理：根据测量结果，可以进行一些数据处理。
例如，计算吸光度、浓度等。
6.关机：在使用完成后，及时关闭分光计电源，断开与电源的连接。
清洁和保养分光计的各个部件，确保其正常使用。
大物实验报告——分光计的调整与使用
分光计的调整与使用【实验目的】（1）了解分光计的结构以及双游标读数消除误差的原理。
（2）掌握分光计的调整要求、使用方法与技巧。
（3）学会测量三棱镜的顶角。
（4）推导分光束法，自准直法测量三棱镜顶角的公式。
【实验原理】1. 分光束法测三棱镜的顶角α如图3.11.10所示，此时光束同时照在棱镜的两个侧面上，分别测出光线左向反射线角位置ϕL及右向反射线角位置ϕR，则由图3.11.10可证L R1||2αϕϕ=-（3.11.1）（a）（b）图3.11.10为了消除分光计刻度盘的偏心误差（见“附消除偏心差的原理”），测量每个角度时，在刻度盘的两个角游标Ⅰ，Ⅱ上都要读数，然后取平均值，于是[]LI RI LII RII1||||4αϕϕϕϕ=-+-（3.11.2）2. 自准直法测三棱镜的顶角α如图3.11.11所示，LI RI LII RII180||||1802Aϕϕϕϕϕ=︒--+-=︒-（3.11.3）3. 最小偏向角θ 的测定及折射率计算图 4.11.12 所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。
光线通过棱镜时，将连续发生两次折射，出射光线和入射光线之间的交角θ 称为偏向角。
i1为入射角，1i'为出射角，α 为棱镜的顶角。
当i1改变时，θ 随之改变。
可以证明，当i1＝1i'时，偏向角θ 有最小值θmin，此时入射角i1＝(θmin+α )/2，折射角i2＝α/2，由折射定律n sin i2＝sin i1，可得三棱镜的折射率为minsin2sin2nθαα+=（3.11.4）因此，对于具有棱柱形的透明物体，只要测出最小偏向角θmin及入射面出射面之间的夹角α ，就可由式（4.11.4）计算出棱镜对该种光的折射率。
应当注意，通常所说的某物质折射率n，是对钠黄光（波长λ 为5 893 Å）而言。
图3.11.11 图3.11.12用分光计可以精确地测得棱镜的θmin和α，从而求得该棱镜的折射率。
大学物理实验讲义实验05 分光计的调节三棱镜折射率测定
实验6 分光计的调节三棱镜折射率测定分光计是一种精确测量角度的光学仪器。
利用它不但能测出反射角、透明介质的折射角、光栅的衍射角、棱镜的顶角、劈尖的角度，从而确定与这些角度有关的物理量，如折射率、光波波长、色散率、光栅常数等，而且它的结构和调节方法与其它一些光学仪器（如摄谱仪、单色仪等）相类似。
因此，有必要掌握分光计的调整和使用方法。
当光从一种介质进入另一种介质时，光线将产生偏折，这就是光的折射。
当一束平行光通过棱镜玻璃时，光也发生折射。
对同一波长的光，不同的棱镜材料折射率不同，同一种棱镜材料，对于不同波长的入射光其折射率也不相同，如果入射光为多种波长的光组成的复合光，在棱镜后面的观察屏上将观察到折射光谱，即观察到色散现象。
本实验通过观察汞光谱线通过三棱镜后的折射光谱，了解光的色散现象，并用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。
【实验目的】1.了解分光计的主要构造及各部分的作用。
2.掌握分光计的调节要求和使用方法。
3.观察光的色散现象。
4.学习三棱镜顶角的测量方法。
5. 学习用最小偏向角法测定棱镜材料的折射率。
【仪器用具】JJY 型分光计、汞灯及电源、三棱镜、平面反射镜【实验原理】1. 用最小偏向角法测三棱镜的折射率n如图10-1所示，有一折射率为n 的三棱镜，一束平行的单色光以入射角1i （入射光与AB 面法线的夹角）入射到三棱镜的AB 面上，经两次折射后由另一面AC 射出，出射角（出射光与AC 面法线的夹角）为2i ，入射光与出射光之间的夹角称为偏向角δ，理论上可以证明，当入射角1i 等于出射角2i 时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角m in δ。
图6-1 三棱镜的折射由图6-1a 可知：（6-1）光线从空气入射到棱镜，又从棱镜出射到空气，由折射定律，有：（6-2）（6-3） 当12i i =时，由式（6-2）和式（6-3）得到12r r =，于是，式（6-1）可写成：（6-4） 又因为即（6-5） 由式（6-4）、式（6-5）有：将上式代入式（6-2）并考虑到式（6-5），得：（10-6） 从式（6-6）可知，只要测出三棱镜顶角A 和最小偏向角m in δ，就可以计算出棱镜玻璃对该波长的单色光的折射率n 。
分光计的调节与使用
分光计的调节与使用分光计是一种常见的实验仪器，用于测定物质的吸收光谱、发射光谱、荧光光谱等。
下面将详细介绍分光计的调节与使用。
一、分光计的调节1.调节入射狭缝：先打开分光计的电源开关，待灯泡预热几分钟后，调节入射狭缝的宽度。
通常，使用较窄的狭缝可提高分光计的分辨率，但也会降低亮度。
一般来说，初始宽度设置为宽狭缝状态，进行测量时可以根据实际要求调节。
2.调节出射狭缝：打开样品池（或者称样品室）的上盖，调节出射狭缝的宽度。
与入射狭缝不同的是，出射狭缝的宽度会直接影响信号的强弱。
为了得到较好的信噪比，一般建议将出射狭缝设置为较窄的状态。
3.设置波长：选择所需的波长，可以通过旋转示波盘或者调节波长控制旋钮来实现。
在进行测量时，需要选择合适的波长范围，并确保波长的调节准确。
此外，对于液体样品测量，还需要预先校正峰值波长。
4.调节基线：在进行比较测量或者进行定量测量时，需要调节基线。
调节基线的方法有两种，一种是调节零位，另一种是调节样品盖或盖玻璃的位置。
调节基线时，需要将光栅与样品光路切断，以避免基线受到初始位置的影响。
二、分光计的使用1.制备样品：首先，准备好样品溶液。
根据不同的实验目的和测量要求，将待测物质溶解到适宜的溶剂中，并控制好浓度。
保证样品的质量和纯度对后续的测量结果有较大影响。
2.装填样品：将样品溶液小心倒入样品池中，注意避免空气泡存在。
然后，将样品池的上盖盖好，使其与仪器相连接。
3.开始测量：打开分光计的电源开关，选择所需的波长和合适的滤光片，调节出射狭缝的宽度。
根据实际需要选择所需的测量模式：吸收光谱、发射光谱还是荧光光谱。
4.记录数据：对于吸收光谱和发射光谱，可以通过移动样品池或者转动旋钮来观察谱图的变化，并记录下所需的数据。
对于荧光光谱的测量，一般需要额外的激发光源。
5.数据处理：根据测量结果，进行数据处理和分析。
根据实验的需要，可以使用相关软件对数据进行进一步处理，比如绘制吸收光谱曲线、计算荧光强度、分析发射光谱峰位等。
分光计的调整和使用
分光计的调整和使用
调节与使用方法：预热仪器、选定波长、固定灵敏度档、调节T＝0％、调节T＝100％等。
1、预热仪器：将选择开关置于“T”，打开电源开关，使仪器预热20。
为了防止光电管疲劳，不要连续光照，预热仪器时和不测定时应将试样室盖打开，使光路切断。
2、选定波长：根据实验要求，转动波长手轮，调至所需要的单色波长。
3、固定灵敏度档：在能使空白溶液很好地调到“100％”的情况下，尽可能采用灵敏度较低的挡，使用时，首先调到“1”挡，灵敏度不够时再逐渐升高。
但换挡改变灵敏度后，须重新校正“0％”和“100％”。
选好的灵敏度，实验过程中不要再变动。
4、调节T＝0％：轻轻旋动“0％”旋钮，使数字显示为“00．0”，（此时试样室是打开的）。
调节T＝100％：将盛蒸馏水（或空白溶液，或纯溶剂）的比色皿放入比色皿座架中的格内，并对准光路，把试样室盖子轻轻盖上，调节透过率“100％”旋钮，使数字显示正好为“100．0”。
分光计的调节实验报告
分光计的调节实验报告篇一：大学物理实验分光计实验报告分光计法测光栅常数3.7 分光计的调节及光栅常数的测定分光计又称光学测角仪，是一种分光测角光学实验仪器。
它常用来测量折射率、色散率、光波波长、光栅常数和观测光谱等。
分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，学好分光计的调整和使用，可为今后使用其他精密光学仪器打下良好基础。
3.7.1 分光计的调节实验目的了解分光计的结构和基本原理，学习调整和使用方法。
分光计的结构和原理分光计主要由五个部分构成：底座、平行光管、自准直望远镜、载物台和读数装置。
不同型号分光计的光学原理基本相同。
JJY型分光计如图3-7-1所示。
图3-7-1 JJY型分光计1．狭缝装置 2．狭缝装置锁紧螺钉 3．平行光管 4．元件夹 5．望远镜 6．目镜锁紧螺钉 7．阿贝式自准直目镜 8．狭缝宽度调节旋钮9．平行光管光轴高低调节螺钉 10．平行光管光轴水平调节螺钉11．游标盘止动螺钉 12．游标盘微调螺钉 13．载物台调平螺钉（3只） 14．度盘 15．游标盘 16．度盘止动螺钉 17．底座 18．望远镜止动螺钉 19．载物台止动螺钉 20．望远镜微调螺钉 21．望远镜光轴水平调节螺钉 22．望远镜光轴高低调节螺钉 23．目镜视度调节手轮1．底座分光计底座（17）中心固定有一中心轴，望远镜、度盘和游标盘套在中心轴上，可绕中心轴旋转。
2．平行光管平行光管安装在固定立柱上，它的作用是产生平行光。
平行光管由狭缝和透镜组成，如图3-7-2。
狭缝宽度可调（范围0.02~2mm），透镜与狭缝间距可以通过伸缩狭缝筒进行调节。
当狭缝位于透镜焦平面上时，由狭缝经过透镜出射的光为平行光。
图3-7-2 平行光管3．自准直望远镜阿贝式自准直望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起并套装在度盘上。
它用来观察和确定光线行进方向。
自准直望远镜由物镜、目镜、分划板等组成（如图3-7-3），三者间距可调。
其中，分划板上刻有“”形叉丝；分划板下方与一块45o全反射小棱镜的直角面相贴，直角面上涂有不透明薄膜，薄膜上划有一个“十”形透光的窗口，当小电珠光从管侧经另一直角面入射到棱镜上，即照亮“十”字窗口。
大学物理实验实验分光计的调节与使用
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目录
• 分光计的简介 • 分光计的调节 • 分光计的使用 • 分光计的误差分析 • 分光计的使用注意事项
01
分光计的简介
分光计的用途
1 2
3
测量角度
分光计是用来测量光线角度的仪器，广泛应用于物理、化学 、生物等各个领域。
科学研究
在科学研究中，分光计用于测定物质对不同波长光的吸收、 反射和散射等特性，为研究物质结构和性质提供重要数据。
细调
调节望远镜的高度
通过调节望远镜的高度， 使其与三棱镜的平面大致 平行。
调节刻度盘
轻轻旋转刻度盘，观察望 远镜中显示的图像，确保 图像稳定且清晰。
微调三棱镜
使用三棱镜的调节螺丝， 微调三棱镜的角度，使图 像更加清晰稳定。
03
分光计的使用
测量角度
角度测量原理
角度测量精度
分光计通过测量光线在棱镜上的折射 角度，从而确定光线的波长或光谱线 的位置。
调节误差
总结词
调节误差是由于调节过程中的不准确操作引起的误差，例如调节螺丝松动、调节 顺序错误等。
详细描述
在分光计实验中，调节误差可能出现在调整分光计的望远镜、载物台或分光计底 座等步骤中。例如，调节螺丝松动可能导致望远镜轴线与分光计中心轴线不重合 ，从而影响实验结果。
环境误差
总结词
环境误差是由于实验环境条件的变化引起的误差，例如温度、湿度、振动等环境因素的 变化。
入射光束经过分束器分为两束或多束，分别经过棱镜和反射镜等光学元件后，再通 过望远镜观察。
通过调节分束器、棱镜和反射镜等光学元件的位置和角度，可以改变入射光束的方 向和角度。
通过观察和测量入射光束的角度变化，可以推算出目标物体的位置和角度等信息。
大学物理实验分光计的调节与使用
的夹角即为最小偏向角。设最小偏向位
置时两游标的读数为 1 、 2 ，原光
路的为
' 1
、
' 2
，则有右式：
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圆台转动方向
入射光束
B
A C 出射光束
δ δmin
出最射小方偏观向向察角方向
mi n1 21' 12' 2
14
实验内容—调节分光计为可工作状态
调整好的分光计只能测量与刻度盘相平行平面内的角 度，所以测量时必须对待测光学元件进行调节，使经光学 元件（棱镜、光栅）反射、折射和衍射的光线确定的平面 与刻度盘面平行。
用叉丝重合，则望
远镜的光轴和仪器
的主轴垂直。
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10
装置调节—平行光管的调节
平行光管的光轴与仪器的主轴垂直
1、关掉目镜的照明灯电源，打开光源。调节狭缝使宽度适
中，让光照亮狭缝。
2、将望远镜对准平行光管，找到狭缝的像后，前后移动狭
缝的位置，使从望远镜中看到清晰的狭缝像，此时平
行光管发出平行光。
1
下两个游标的读数；再转动望 远镜对准另一光学面反射的像， 再次记录下两游标的读数，代 入公式即可求出三棱镜的顶角。 要求重复三次测量。
教学ppt
7
装置调节—
分光计在测量前，必须经过仔细调整，要求达到：望 远镜调焦无穷远；望远镜和平行光管共轴，并均与分光计 中心轴垂直，平行光管出射平行光。
.
目测粗调：用眼睛估测，调节望远镜和平行光管下方 调倾螺钉、载物台下的三个调平螺丝，使望远镜和平行光 管光轴、载物台平面尽量与刻度盘平行。
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分光计的调节与使用
郑州大学物理实验中心
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分光计的调整和棱镜折射率的测定 大学物理实验
分光计的调整和棱镜折射率的测定大学物理实验分光计的调整和棱镜折射率的测定-大学物理实验大学物理实验用分光计测棱镜玻璃的折射率一、实验目的1、掌握分光计的测量原理及调节方法2、用自准法测三棱镜的顶角3、用最轻偏向角法测量棱镜玻璃的折射率重点：分光计的调节方法难点：分光计的测量原理平行光管出射的平行光射向三棱镜的两个光学表面，用望远镜分别接收两表面的反射光，就可计算出两束光的夹角φ。
由几何关系可以证明φ与三棱镜顶角a的关系为φ=2a1.反射法测三棱镜顶角二、实验原理2.最轻偏向角法测棱镜玻璃的折射率平行光l1射向顶角为a的三棱镜的侧面ab，经过折射后由另一侧面ac射出，入射光l1与折射光l2的夹角δ称为偏向角。
根据图中的几何关系与折射定理可得如下关系2.最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率由上式所述，只要测到最轻偏向角δmin和三棱镜顶角a，就可以排序出来棱镜玻璃的折射率n。
三、实验仪器jjy型分光计双面镜三棱镜汞灯及电源分光计的基本结构四、实验内容1、调节分光计（1）调节的基本要求分光计的调节存有“三横向”的几何建议和“三著眼”的物理建议。
（2）调节的步骤1）目测粗调“三垂直”2）调叉丝对目镜聚焦3）调望远镜对无穷远聚焦4）阳入望远镜主光轴与分光计主轴横向5）阳入载物台平面与分光计主轴横向6）调节狭缝对平行光管物镜著眼7）调节平行光管主光轴与分光计主轴垂直2、用反射法测量三棱镜的顶角a3、测量最小偏向角用散射法测量三棱镜的顶角测量最轻偏向角入射光波长1、在实验中，拿放光学器件时，要轻拿轻放，注意不要用手接触光学面。
2、在转动望远镜时，不要直接转镜筒，而是转动望远镜下面的支架。
3、在测量偏转角度时，一定要固定度盘和望远镜，让它们仪器转动。
五、实验注意事项六、思考题1、能否直接通过三棱镜的两个光学面来调望远镜主光轴与分光计主轴垂直？2、旋转望远镜测角度之前，分光计的哪些部分固定不动？望远镜应当和什么盘一起旋转？3、通过实验，你指出分光计调节的关键在何处？“三垂直”是指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。
大学物理实验——分光计的调整和使用
实验分光计的调节与使用
调整光栅平面垂直于平行光管 将光栅旳非刻
痕 面朝向望远镜放于载物台上（放法同双面镜），调 整a或b（此时不可调水平调整螺丝！）使绿“十”反 射像与上方叉丝重叠。转动望远镜、游标盘,使绿“十 ”反射像、中央明条纹、叉丝三者重叠，拧紧游标盘 止动螺丝。
调整光栅刻痕与平行光管狭缝平行
调整螺丝c,至望远镜转动过程中, 各级谱线旳高度相同,再复查是否 满足图2要求。
狭缝 锁紧螺钉
俯仰调整螺钉
①
松开狭缝锁紧螺钉 前后移动狭缝
②
③
转动狭缝
转动狭缝
调整平行光管俯仰调整螺钉 锁住狭缝锁紧螺钉
3.分光计旳测量原理
平行光管
平行光管
α1 β1
望远镜
δ
δ ＝(α2-α1+β2-β1)/2
α2 β2
望远镜
读数措施
游标窗口
游标盘 主刻度盘
233º13΄
偏心差
主刻度盘 游标盘
松开
游标盘锁紧螺钉 ③
锁紧
载物台升降锁紧螺钉
①
移动底座
②
望远镜支架 望远镜水平调整螺钉
调整 载物盘水平调整螺钉
④ 松开望远镜锁紧螺钉
载物盘水平、望远镜俯仰调整旳特例
平面镜两侧面旳反射像同步位于
d
或
d 时，只需调整载物 盘旳水平调整螺钉
平面镜两侧面旳反射像分别位于
d
和
d 时，只需调整望远 镜旳俯仰调整螺钉
俯视
侧视
转动载物台或望远镜 调整望远镜俯仰或载物盘水平调整螺钉
3) 调整望远镜光轴与中心转轴垂直
①放置平面镜
②拨动 游标盘 ③调整载物盘水平调整螺钉或望远镜俯仰调整螺钉
载物盘水平、望远镜俯仰旳各半调整
(完整版)分光计的调节
1.一. 分光计的调节2.分光计的调节要求是：a 望远镜对无穷远聚焦；b 平行光管和望远镜光轴与仪器转轴垂直； c 使平行光管发出平行光束。
调节前先用眼睛观察望远镜、载物平台、平行光管是否垂直于仪器的转轴，粗调之后再对各部分进行精细调节。
3. 1.调节望远镜对无穷远聚焦4.点亮望远镜里的照明小灯，转动目镜调节手轮，直到看清分划板的十字叉丝。
将平面反射镜放在载物平台上，并使反射镜处于载物平台的三个倾斜调节螺丝中任取两个螺丝连线的垂直平分线上。
缓慢转动载物平台，从望远镜中找到由平面镜反射回来的光斑。
如果看不见反射光斑，可调节望远镜下的螺丝，以改变望远镜的倾斜度。
找到光斑后，调节手轮前后移动目镜系统，直到绿十字反射像清晰且与视场中十字叉丝没有视差为止。
这时分划板即位于望远镜物镜的焦平面上，并且物镜与目镜的焦平面重合，表明望远镜对无穷远调焦完毕。
5. 2.调节望远镜光轴与旋转主轴垂直6.转动载物平台，利用“各半法”调节望远镜下的螺丝和载物平台下调节螺丝7.、8.，使绿色十字反射像与调整叉丝完全重合。
这时说明望远镜光轴与平面镜垂直，但并不一定和旋转主轴垂直。
9.将载物平台转10.，使平面镜另一面对准望远镜，如果绿十字反射像与调整叉丝不重合，则继续利用“各半法”调节直至两者完全重合。
11.再将载物平台旋转12.，这时十字叉丝可能又偏离调整叉丝，则需要利用“各半法”反复进行调节，渐次逼近，直至旋转载物平台时从平面镜两个反射面反射回来的像都与调整叉丝重合。
13. 3.平行光管的调焦及调节平行光管的光轴与旋转主轴垂直14.取下平面镜，用钠灯照亮平行光管狭缝，将调好的望远镜对准平行光管。
15.调节狭缝宽度螺丝，使狭缝出射的光线形成细的亮线；将狭缝转成水平取向，转动手轮前后移动移动狭缝，直到从望远镜中看到清晰的狭缝像。
调节平行光管下的螺丝改变平行光管的倾斜度，使狭缝像与水平测量叉丝重合且无视差，这表明平行光管的光轴和旋转主轴已相互垂直。
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2011-9-1 分光计的调节 - 10 -
7. 平行光管调节
消色差物镜 低压汞灯 狭缝 图11. 平行光管光路 消色差物镜 狭缝锁紧螺钉 ① ④ ③ ② 狭缝 a
狭缝宽度调节旋钮 平行光管俯仰调节螺钉
图12. 平行光管 平行光管调节步骤： 1. 取下反射镜(或三棱镜)，关闭LED灯，打开低压汞灯(至实验结束再关闭汞 灯)。松开狭缝锁紧螺钉，前后移动狭缝机构，将狭缝调至消色差物镜的焦 点处，目镜中可观察到如图13-a所示清晰的亮线即为狭缝像。轻轻旋转狭 缝宽度调节旋钮使狭缝宽度约为1mm，务必注意观察狭缝宽度，切忌将狭 缝调得过细，致两个构成狭缝的两个刀片接触，使狭缝损坏。 2. 将狭缝机构绕平行光管光轴旋转90度(不要改变狭缝与物镜的距离)，竖直 的狭缝像变为水平，调节平行光管俯仰调节螺钉，使狭缝像被分划板中间 水平叉丝平分(如图13-b所示)，此时平行光管光轴与仪器中心轴垂直。 3. 将狭缝回转90度，狭缝像如图13-a所示，锁紧狭缝锁紧螺钉。
2011-9-1 分光计的调节 -4-
4. 分光计调节步骤
三、调节步骤 ① 目测粗调： ② 调节载物台下的三个倾斜调节螺钉，使载物台面大致水平， 调节望远镜及平行光管的俯仰调节螺钉，使望远镜和平行光管 光轴大致垂直于仪器中心轴，松开望远镜止动螺钉，转动望远 镜，使望远镜光轴与平行光管光轴大致在同一直线上； ③ 自准直望远镜调节； ④ 望远镜光轴调节（难点）； ⑤ 平行光管及其光轴调节。
用偏振片、波片，作光的偏振实验等。
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分光计的调节
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3. 分光计调节要求及注意事项
一、调节要求 望远镜调焦到无穷远； 平行光管出射平行光； 望远镜光轴、平行光管光轴与分光计中心轴垂直。 二、注意事项
必须在了解仪器的使用方法和操作要求后才能使用仪器；
光学元件应轻拿、轻放，切忌跌落，以免损坏元件； 不能用手触摸光学元件的光学表面，光学表面如有灰尘，可 用橡皮球将灰尘吹去，切不可用纸巾、棉布等物品擦拭； 转动望远镜及载物台前要将锁紧螺钉松开，防止损坏仪器； 调节平行光管时再开汞灯，打开后就不要再频繁开关。 光学元件及仪器用完后，应放回原处，摆放整齐，关掉仪器 电源，经检查后方可离开。
分光计的调节
基础物理实验室
1. JJY-1型分光计的结构
3.载物台 4.平行光管 1.自准直望远镜 2.物镜 5.狭缝
6.平行光管俯 仰调节螺钉
分光计由望远镜、载 物台、平行光管、读数系 统、底座组成。
平行光管用于产生平行光, 由一个消色差的凸透镜和可 变狭缝组成。 望远镜用于观测平行光， 由物镜、分划板、照明光源 和目镜组成。 读数系统由刻度盘、游标 盘组成。
2011-9-1
分光计的调节
-5-
5.1 自准直望远镜调节-原理
目镜 分划板 物镜 反射面
光轴
十字透光窗
反射像 绿十字
图2.自准直望远镜光路
望远镜用于观察平行光，聚焦于无限远，即目镜焦点、分 划板、物镜焦点重合。在物镜前置反射面，若望远镜光轴与反 射面垂直，分划板上的物也将成像到分划板所在的面。与分划 板下十字叉丝重合的绿十字的反射像将与上十字叉丝重合。
2011-9-1 分光计的调节 -2-
2. JJY-1型分光计用途
JJY型分光计是一种分光测角光学实验仪器，在利用 光的反射、折射、衍射、干涉和偏振原理的各项实验中作 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。
用光栅，作光的衍射实验，测量光波波长。
图8 望远镜光轴调节
经过粗调，载物台大致水平，望远镜光轴近似垂直 仪器中心轴。 望远镜光轴调节步骤：
b 图9 反射元件放 置方式
1. 将反射镜置于载物台上，如图9-a所示，其中1,2,3对应载物台下面 三个倾斜调节螺钉。若使用三棱镜则如图9-b所示放置三棱镜。 2. 松开载物台高度调节螺钉，将载物台调至适当高度，锁紧螺钉。
2011-9-1 分光计的调节
b 图13 狭缝像
- 11 -
8. 读数方法
游标1 游标2 游标零刻线 116°12'
刻度盘
游标盘
游标刻线与刻度盘刻线对齐位置
图15. 读数示例
图14. 刻度盘、游标盘
分光计仪器精度为1'。读数装置由刻度盘和游标盘两部分组成，游标盘 上有两个游标，读取两个游标测得角度取平均值，消除偏心差。 刻度盘上每一格的值为30'，游标盘上有30格等分主刻度盘的29格的度 数值，游标盘每一小格为1'，读数时30'的整数倍部分在刻度盘上读出(游标盘 0刻线以左)，不足30'的从游标盘上读，看游标盘的哪条刻线与主刻盘的刻线 对齐，就读该值，单位为分(无需估读)。 如图15所示，在刻度盘上读出116°，游标盘的第12条刻线和主刻度盘 的刻线正好对齐，故游标盘的读数为12' ，最后读数为116°12' 。
B面反射像 图7 载物台倾斜
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若望远镜光轴倾斜，则A、B面反射像位于同 一高度，如图7所示，此时应调节望远镜倾斜调节 螺钉。
分光计的调节 -8-
6.2 望远镜光轴调节-步骤（一）
反射镜 望远镜 A面 B面 平行光管 1
望远镜俯仰调节螺钉 载物台倾斜调节螺钉
1
2
3
a
游标盘止动螺钉 载物台高度调节螺 钉
14.目镜
13.照明光源 12.望远镜俯 仰调节螺钉 11.底座
7.载物台倾 斜调节螺钉 8.游标盘 9.刻度盘 10.中心轴 图1.JJY-1型分光计结构
载物台用来放置被测元件。载物台下面有三个调节螺丝，可以用来调节载 物台的倾斜程度。 底座起着对整个仪器支撑的作用。在其中心有一固定的中心轴。望远镜、 刻度盘以及游标盘均套在中心轴上，可以绕中心轴旋转。
2011-9-1
分光计的调节
-6-
5.2 自准直望远镜调节-步骤
目镜镜筒 分划板 目镜锁紧螺钉 物镜 水平叉丝 竖直叉丝 十字反射像 目镜手轮
目镜 a b 图3 分划板
c
绿十字
十字透光窗
照明光源
自准直望远镜调节步骤： ① 旋转目镜手轮，看清分划板上叉丝(如图3-a或3-b所示)，此时分划板与目 镜焦点重合。 ② 打开LED光源，松开目镜锁紧螺钉，在物镜端面附近加一个反射镜，手 持目镜镜筒(不要拿照明光源，以免损坏光源)如双箭头(直线)所示，前后 移动目镜筒，看清楚位于上十字叉丝附近的十字透光窗反射像(如图3-c 所示)，且无视差(反射像清晰程度不随眼睛与目镜距离而改变)，此时分 划板与物镜焦点重合，锁紧目镜锁紧螺钉。
2011-9-1 分光计的调节 -9-
6.2 望远镜光轴调节-步骤（二）
A面反射像 B面反射像 A,B面反射像高度对称中心
c a 绿十字 b 图10 绿十字反射像位置
d
3. 松开游标盘止动螺钉，转动游标盘带动反射镜（或三棱镜）转动，使反 射镜 (或三棱镜) 一个反射面(A)正对望远镜，观察绿十字反射像位置，继续转 动游标盘使B面正对望远镜，观察绿十字反射像位置 （若无反射像，则重复粗 调），如果A、B面反射像高度相同，如图10-c所示，则略过步骤4，执行步骤 5，如果A、B面反射像高度不同，如图10-a，10-b所示，则 4. 微调载物台倾斜调节螺钉1或3，将反射像调至如图10-c所示高度。 5. 微调望远镜俯仰调节螺钉，将反射像高度调至如图10-d所示上水平叉丝 位置。 重复步骤3、4、5直至两个面的反射像均达到上水平叉丝高度，如图10-d 所示。 至此望远镜光轴完成，此后不要再调节望远镜俯仰调节螺钉。
2011-9-1 分光计的调节 -7-
图4.自准直Βιβλιοθήκη 远镜结构6.1 望远镜光轴调节-原理
双面反射镜 A面 望远镜 A面反射像 A面反射像 B面反射像 B面反射像
B面
载物台
绿十字 图5 望远镜光轴载反射镜
图6 望远镜光轴倾斜
若望远镜光轴垂直仪器主轴，则A、B反射像 A面反射像 均位于分划板上水平叉丝所在高度，如图5所示。 若载物台倾斜(即反射面倾斜)，则A、B面反 射像关于上水平叉丝对称，如图6所示，此时应调 节载物台倾斜调节螺钉。