分光计的调节与使用

分光计的调节与使用

1、引言

分光计是一种用来精确测量入射光和出射光之间偏转角度的精密仪器。分光计的基本原理：让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线，经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上，通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度，从而得到光学参量例如折射率、波长、色散率、衍射角等。分光计的基本部件和调节原理与其他更复杂的光学仪器（如摄谱仪、单色仪等）有许多相似之处。

2、分光计的调节

1、粗调望远镜处于水平状态

转动望远镜使它与平行光管成90度角，眼睛距望远镜50cm左右，粗测望远镜是否处于水平状态，如果不水平，可调整望远镜水平调节螺钉，使之处于水平状态。

2、粗调载物台水平

（1）将载物台上三条120度等分线与载物台下三个水平调节螺钉对齐，再将平面反光镜按图放置到载物台上。

（2）松开载物台套筒上高低调节锁定螺钉，调节载物台的高度满足反射镜中心与望远镜轴线等高。

（3）松开游标盘止动螺钉（位于分光计背后），缓慢转动游标盘（连同载物台），观察载物台是否处于水平状态。否则，要分别细心调节载物台下三个螺钉，用眼睛粗测，满足水平状态为止。

3、调节望远镜聚焦于无穷远

（1）点亮目镜照明小灯，然后缓慢转动目镜调焦手轮，直到能够清晰地看到分划板上的黑十字叉丝。

（2）将平面镜贴住望远镜物镜镜头，松开望远镜套筒锁定螺钉，前后伸缩望远镜套筒，直到能够看到清晰的绿色亮“十”字像，如图所示，然后重新锁紧望远镜套筒锁定螺钉。此时，望远镜聚焦于无穷远。

4、调节望远镜主轴垂直于仪器转轴

（1）轻缓转动游标盘，使镜面旋转一个小角度，从望远镜外侧用眼睛观察从平面镜反射回的绿十字像。适当调节望远镜和载物平台的倾斜度，使绿十字反射像和望远镜处于同一高度。转动载物平台，从目镜中找出反射回来的绿十字像。

（图中人眼高度比望远镜低，因此反射像偏低，须抬高靠近自己一侧的载物平台或降低望远镜筒，才能在望远镜目镜中观察到反射像。

（2）用“各半调节法”（1/2调节法），将绿十字像调至分划板的上交叉点上。假设反射镜（A面）反射回来的绿十字在目镜视场中的位置如图a所示，它与分划板上交叉丝相距h。则调节望远镜水平调节螺钉使亮“十”字像上升h/2，如图b，再调节载物台下三个螺钉中离操作者最近的一个螺钉，使绿十字像上升h/2至分划板上交叉点上，如图c所示。转动游标盘（连同载物台），寻找反射镜另一面（B面）反射回来的绿十字，用同样的方法将绿十字像调至分划板的上交叉点上。如此反复调节

两面的绿十字像，直到反射镜A、B两面反射回来的绿十字像都能与分划板的上交叉点重合，则望远镜主轴垂直于分光计的旋转主轴。

（3）将平面镜转过90°,如图所示放置。转动游标盘（连载物台），使平面镜某一面（A面或B面）正对望远镜，在中找出绿十字像，然后单独调节载物台下的水平调节螺钉a，使平面镜反射回来的绿十字像位于分划板上交叉点上。这样载物台平面法线基本上与分光计旋转主轴重合。注意：1、平面镜须拿起以后转过90°放置，不得在载物平台上转动。2、若在平面镜中找不到反射回来的绿十字像，只须耐心调节载物台下的水平调节螺钉a即可。

（4）转动游标盘（连载物平台），从目镜中观察绿十字像是否沿叉丝水平线平行移动，若不平行，则须松开望远镜套筒锁定螺钉，转动分划板套筒使其平行。

注意：不要破坏望远镜已调好的焦距。

5、平行光管的调节

（1）调节平行光管发出平行光。点亮汞光灯，转动望远镜正对平行光管，松开平行光管狭缝套筒锁定螺钉，前后缓慢伸缩平行光管狭缝套筒，直至在目镜中看到的狭缝像最清晰，则此时平行光管发出平行光。

（2）调节平行光管狭缝宽度。通过狭缝宽度调节手轮调整平行光管的狭缝宽度，一般调节到1mm左右。

（3）松开狭缝套筒锁定螺钉，缓慢转动狭缝套筒，直至视场中的狭缝像与分划板中铅垂准线重合为止。

（4）调节平行光管主轴处于水平状态。调节平行光管水平调节螺钉，直至狭缝像被分划板中央水平准线平分为止。至此，分光计已调整在良好的工作状态下，可以进行各项测量了。

三、分光计的使用

1、测量三棱镜顶角A

反射法三棱镜放置要求：待测顶角在载物平台的中心，毛玻璃面与平行光管垂直。

自准直法三棱镜放置要求：待测顶角在载物平台的中心，毛玻璃面正对着平行光管，并与平行光管垂直。

2、测量三棱镜折射率n

1)反射法测三棱镜顶角A

2)自准直法测三棱镜顶角A

3)最小偏向角法测三棱镜的折射率n

四、注意事项

1.分光计调节或使用中，若平行光管发出的光不清晰，只能通过调节平行光管来调整，不能通过调节望远镜筒来获得；

2.调节和测量中，转动望远镜时，不得拉着镜筒转动，须拉着支架（三角形部分）转动，以免拉断连接望远镜筒的弹簧片；

3.调节中，游标盘的止动螺钉须松开，测量时再锁定，不得在锁定的情况下强行转动游标盘；

4.放置或移动三棱镜时，不得用手接触其光学表面。