南昌大学物理实验报告-分光计调整及光栅常数测量
南昌大学物理实验报告分光计的调节与使用
南昌大学物理实验报告分光计的调节与使用南昌大学物理实验报告学生姓名:李淑万学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008 试验时间: 第周星期座位号: 教师编号: 成绩:一实验目的1了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法2 掌握三棱镜的顶角的两种测量方法3 测量三棱镜玻璃的折射率二实验仪器分光计、三棱镜、准直镜三实验原理1 棱镜玻璃折射率的测定:最小偏向角法测量,i,'1i,i'12,2 如图所示当时为最小，此时(),,,，,'minmin,i,i,i,i,1111222 设棱镜折射率为n，南昌大学物理实验报告学生姓名:李淑万学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008 试验时间: 第周星期座位号: 教师编号: 成绩:,,，minsinsini21n,,,,,sinsin'sinsinsini,ni,n11222则,,min只要测得和就能用上式求得待测棱镜材料的折射率。
四实验步骤1 调节分光计(1) 调整望远镜: ,目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。
,调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。
;调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180?后，另一镜面的反射象仍落在原处。
(2) 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上，物镜将出射平行光。
2. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。
(1)调整载物台的上下台面大致平行，将棱镜放到平台上，是镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
(2)接通目镜照明光源，遮住从平行光管来的光，转动载物台，在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字象，只调节台下三螺钉，使其反射象都落在上十子线处。
2 自准法测量三棱镜顶角南昌大学物理实验报告学生姓名:李淑万学号: 专业班级:应用物理111 班级编号: S008 试验时间: 第周星期座位号: 教师编号: 成绩:,1转动游标盘，使棱镜AC正对望远镜记下游标,的读数和游标,的,2读数。
南昌大学物理实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：分光计的调节与光栅系数的测量学院：化学学院专业班级：应用化学学生姓名：钟超学号：5503216049实验地点：311座位号：17实验时间：一、实验目的：1、了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法；2、使用透射光栅和分光计测定光栅常数。
二、实验原理：1、目测调节：根据眼睛的粗略估计，调节望远镜和平行光管上的高低倾斜调节螺丝，使望远镜和平行光管光轴大致垂直于中心轴；调节载物台下的三个水平调节螺丝，使载物台面大致呈水平状态。
2、用自准法调整望远镜：（1）点亮照明小灯，调节目镜和分划板间的距离，看清分划板上的准线和和带有绿色的小十字窗口(目镜对分划板调焦）（2）将准直镜放在载物台上，使得准直镜的两反射面与望远镜大致垂直。
轻缓的转动载物台，从侧面观察，判断从准直镜正反两面反射的亮十字光线能否进入望远镜内。
（3）从望远镜的目镜中观察到亮的十字像，前后移动目镜对望远镜调焦，使得亮十字像成清晰像。
再调准线与目镜间的距离，使目镜中既能看清准线，又能看清亮十字像。
注意准线与亮十字像之间有无视差，如有视差，则需反复调节，予以消除。
3、用逐次逼近各半调整法调整望远镜光轴与分光计中心轴垂直:将准直镜仍竖直置于载物台上，转动载物台，使望远镜分别对准准直镜的反射面。
利用自准法可以分别观察到两个十字反射像。
分别调节望远镜方位和载物台平面，使准线和十字反射像重合。
即转动载物台使望远镜先对准准直镜的一个表面，若从望远镜中看到准线和十字反射像不重合，他们的交点在高低方面相差一段距离 ，此时调节望远镜倾斜度，使差距减小一半，再调节载物台螺丝，消除另一半距离使准线和十字反射像重合，然后将载物台旋转180°，使望远镜对着双面镜的另一面，采用同样的方法调节，如此重复调整数次，直到转动载物台时，从双面镜前后两表面反射回来的十字像都能与准线重合为止。
4.调整平行光管：(1)、目测粗调至平行光轴大致与望远镜光轴相一致（2）、打开狭缝，从望远镜中观察，同时调节目镜，直到看见清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽，使望远镜视场中缝宽约为1mm。
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南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验.
实验名称：分光计调整及光栅常数测量.
学院：信息工程学院专业班级：通信152
学生姓名：宋县锋.
学号：6102215068 序号：23 .
实验地点：
311 .
实验时间：第12周星期3下午 3.45开始.
三、实验仪器：
分光计、光源、光栅、自准镜
四、实验内容和步骤：
.分光计调整
（1）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。
（2）用自准直法将望远镜调焦到无穷远
（3）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。
规律：
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。
平面反射镜两面反射回的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。
调节平行光管
打开光源放在狭缝前，望远镜对准平行光管。
左右移动目镜，观测不同颜色，记录数据。
五、实验数据与处理：=
λ绿光546.07nm =
λ黄光（光1=589.59nm；光2=589.0nm）
初始左右
白0°180°
紫344°50′164°45′
绿341°10′161°8′
黄1 340°11′160°11′
黄2 339°15′159°12′。
分光计的调节与使用
课程名称：大学物理实验
实验名称：分光计的调节与使用
一、实验目的：
1了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法。
2观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射基本规律。
3学会测定光栅的光栅常数
二、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
1．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。
2.衍射光栅、光栅常数图40-1中a为光栅刻痕(不透明)宽度，b为透明狭缝宽度。d=a+b为相邻两狭缝上相数之一。
图40-1光栅衍射原理图
3．光栅方程、光栅光谱
由图40-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为：
则：一级次时d=3308nm
二级次时d=3272nm
误差（不确定度）：
则 (一级次）=211.23nm
（二级次）=105.31nm
六、思考题
1.分光计是一种光学仪器，它由哪四个主要组成部分及其功能
平行光管：提供平行入射光
载物台：放置光学元件
望远镜：观察和确定光速的行进方向
读数装置：测量望远镜转动的角度
2.如果用钠灯做光源，观察钠黄光的谱线时，为什么每一级都可以看到两条谱线？
（1）因为钠原子有两个能级很接近。
（2）谱线是在均匀且连续的光谱上明亮或黑暗的线条，起因于光子在一个狭窄的频率范围内比附近的其他频率超过或缺乏。
分光镜的调整和光栅常数的测量实验报告
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：分光计的调节和光栅常数的测量学院：信息工程学院专业班级：计算机科学与技术学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、实验目的：1.了解分光计的基本结构和原理；2.掌握分光计的调整要求和调整方法；3.调整分光计，使其达到最佳工作状态，可进行精密测量；4.用调整好的分光计测三棱镜的顶角；5.观察光栅衍射现象，理解光栅衍射基本规律；学会用分光计测光栅常数。
二、实验原理：①分光计的调节和使用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。
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。
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。
调节目镜，使目镜视场中出现清晰的“”形叉丝。
在物镜前方放置一平面镜，然后调节物镜，使分划板位于物境焦平面上，那么从棱镜“十”字口发出的绿光经物镜后成为平行光射向前方平面境，其反射光又经物镜成像于分划板上。
这时，从目镜中可以看到清晰的“”形叉丝和绿色“十”字像。
此时望远镜已调焦至无穷远，适合观察平行光了。
如果平面境的法线与望远镜光轴方向一致，则绿色“十”字像位于分划板“”形叉丝的上横线上，如图3-7-3中的视场。
分光计的调整和光栅常数的测定
实验4-11 分光计的调整及光栅常数测定分光计作为基本的光学仪器之一，它是精确测定光线偏转角的仪器，也称之为测角仪。
光学中很多基本量（如反射角、折射角、衍射角等）都可以由它直接测量。
因此，可以应用它测定物质的有关常数（如折射率、光栅常数、光波波长等），或研究物质的光学特性（如光谱分析）。
应用分光计必须经过一系列仔细的调整，才能得到准确的结果。
因此，在学习使用过程中，要做到严谨、细致，才能正确掌握。
【实验目的】1． 了解分光计的基本构造，学会调整分光计。
2． 观察光栅衍射现象，学会用分光计测光栅常数。
【实验原理】光栅是利用衍射原理使光发生色散的光学元件，其由大量等宽、等间距、相互平行的狭缝（或刻痕）组成。
光栅分为透射式和反射式两类，并有平面、凹面之分。
根据夫琅和费衍射理论，当波长为λ的单色平行光垂直照射到光栅上时，经每一狭缝的光都要产生衍射，由于各缝发出的衍射光都是相干光，彼此要产生干涉，于是在透镜L 的焦平面上，就会形成一系列被相当宽的暗区隔开的又细又亮的明条纹，称为谱线（见图4-11-1）。
各明条纹所对应的衍射角φ应满足下列条件λφk b a =+sin )( ( ,2,1,0±±=k ) （4-11-1）式中a 为狭缝宽度，b 为缝间距离，（b a +）称为光栅常数，k 为光谱线的级次。
对应于k =0的明条纹为中央明条纹，也称为零级谱线。
若入射光为复色光，则各波长的零级谱线均在同一位置，其它级次的谱线位于零级谱线的两侧，且同级谱线按不同波长，从短波向长波散开，即衍射角逐渐增大，形成光栅光谱。
由式（4-11-1）可以看出，如果已知入射光波长，只要测出其k 级谱线相应的衍射角φ就可以计算出光栅常数。
【实验仪器】分光计、平面反射镜、光栅、汞灯图4-11-1光栅【实验内容与要求】1．调整分光计（1）调整望远镜使之聚焦于无穷远，适于接收平行光。
（2）调整望远镜光轴与仪器转轴垂直。
南昌大学分光计的调节与使用
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：分光计的调节与使用学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、实验目的：1.加深对光栅分光原理的理解。
2.用透射光栅测定光栅常量，光波波长。
3.熟悉分光计的使用。
二、实验原理：衍射光栅简称光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散的一种光学元件。
它实际上是一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝，通常分为透射光栅和平面反射光栅。
透射光栅是用金刚石刻刀在平面玻璃上刻许多平行线制成的，被刻划的线是光栅中不透光的间隙。
而平面反射光栅则是在磨光的硬质合金上刻许多平行线。
实验室中通常使用的光栅是由上述原刻光栅复制而成的，一般每毫米约250~600条线。
由于光栅衍射条纹狭窄细锐，分辨本领比棱镜高，所以常用光栅作摄谱仪、单色仪等光学仪器的分光元件，用来测定谱线波长、研究光谱的结构和强度等。
另外，光栅还应用于光学计量、光通信及信息处理。
1．测定光栅常数和光波波长光栅上的刻痕起着不透光的作用，当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。
如图1所示，设光栅常数d=AB的光栅G，有一束平行光与ϕ光栅的法线成i角的方向，入射到光栅上产生衍射。
从B点作BC垂直于入射光CA，再作BD垂直于衍射光AD，AD与光栅法线所成的夹角为ϕ。
如果在这方向上由于光振动的加强而在F处产生了一个明条纹，其光程差CA+AD必等于波长的整数倍，即：d (sinϕ±sin i )= mλ（1）式中，λ为入射光的波长。
当入射光和衍射光都在光栅法线同侧时，图1光栅的衍射（1）式括号内取正号，在光栅法线两侧时，（1）式括号内取负号。
如果入射光垂直入射到光栅上，即i=0，则（1）式变成：d sinϕm= mλ（2）这里，m=0，±1，±2，±3，…，m为衍射级次，ϕm第m级谱线的衍射角。
南昌大学物理实验报告分光计的调节与使用
分光计的调整及光栅常数的测量一 实验目的1了解分光计的结构，掌握调节分光计的方法。
2观察光栅的衍射光谱，理解光栅衍射基本规律。
3学会测定光栅的光栅常数.二 实验仪器分光计、光栅、低压汞灯电源、平面镜等三 实验原理衍射光栅、光栅常数图40-1中a 为光栅刻痕(不透明)宽度，b 为透明狭缝宽度。
d=a+b 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。
它是光栅基本参数之一。
图40-1 图40-2 光栅衍射原理图图40-1中a 为光栅刻痕(不透明)宽度，b 为透明狭缝宽度。
d=a+b 为相邻两狭缝上相应两点之间的距离，称为光栅常数。
它是光栅基本参数之一。
2．光栅方程、光栅光谱由图40-1得到相邻两缝对应点射出的光束的光程差为：ϕϕsin sin )(d b a =+=∆式中光栅狭缝与刻痕宽度之和d=a+b 为光栅常数，若在光栅片上每厘米刻有n 条刻痕，则光栅常数n b a 1)(=+cm 。
为衍射角。
当衍射角 满足光栅方程：λϕk d =sin ( k =0，±1，±2…) （40-1） 时，光会加强。
式中 为单色光波长，k 是明条纹级数。
如果光源中包含几种不同波长的复色光，除零级以外，同一级谱线将有不同的衍射角。
因此，在透镜焦图40-3平面上将出现按波长次序排列的谱线，称为光栅光谱。
相同k值谱线组成的光谱为同一级光谱，于是就有一级光谱、二级光谱……之分。
图40-3为低压汞灯的衍射光谱示意图，它每一级光谱中有4条特征谱线：紫色1= 435．8nm，绿色2=546．1nm，黄色两条3= 577．0nm和4=579．1nm。
四实验步骤1 调节分光计（1）调整望远镜：ａ目镜调焦：清楚的看到分划板刻度线。
ｂ调整望远镜对平行光聚焦：分划板调到物镜焦平面上。
ｃ调整望远镜光轴垂直主轴：当镜面与望远镜光轴垂直时，反射象落在上十字线中心，平面镜旋转180°后，另一镜面的反射象仍落在原处。
分光计的调节和使用 光栅常量的测定
大学物理实验报告（分光计的调节和使用）一、实验目的：1.了解分光计的基本结构和原理；2.掌握分光计的调整要求和调整方法；3.调整分光计，使其达到最佳工作状态，可进行精密测量；4.用调整好的分光计测三棱镜的顶角；5.观察光栅衍射现象，理解光栅衍射基本规律；6.学会用分光计测光栅常数。
二、实验原理：①分光计的调节和使用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。
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。
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。
调节目镜，使目镜视场中出现清晰的“”形叉丝。
在物镜前方放置一平面镜，然后调节物镜，使分划板位于物境焦平面上，那么从棱镜“十”字口发出的绿光经物镜后成为平行光射向前方平面境，其反射光又经物镜成像于分划板上。
这时，从目镜中可以看到清晰的“”形叉丝和绿色“十”字像。
此时望远镜已调焦至无穷远，适合观察平行光了。
如果平面境的法线与望远镜光轴方向一致，则绿色“十”字像位于分划板“”形叉丝的上横线上，如图3-7-3中的视场。
4.载物台载物台套装在游标盘上，可以绕中心轴转动，它用来放置光学元件。
分光计的调节及光栅常数的测量
南昌大学物理实验报告
课程名称：大学物理实验
实验名称：分光计的调节与光栅系数的测量学院：
专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：311 座位号：9
实验时间：
()
1 4.调整平行光管
1）目测粗调至平行光轴大致与望远镜光轴相一致
2）打开狭缝，从望远镜中观察，同时调节目镜，直到看见清晰的狭缝像为止，然后调节缝宽，使望远镜视场中缝宽约为1mm 。
3）调节平行光管的倾斜度，达到右图的状态，此时平行光管与望远镜的光轴在同一水平面内，并与分光计中心轴垂直。
4）消除视差，稍微移动望远镜的目镜套筒及转动目镜，最后达到移动头部时，准线与像无相对移动为止
5.光栅和棱镜一样，是重要的分光原件，已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中，实际上平面平面透射光栅是一组数目极多的等宽等间距的平行狭缝，如下图所示
狭缝光源S 位于透镜1L 的物方焦平面上，G 为光栅，光栅上相邻狭缝间距d ，狭缝缝宽a ，缝间 不透光部分宽为b ，b a d +=称为光栅常量。
本实验所用的全息光栅，则是用全息技术将一系列致密的、等距的干涉条纹在涂有乳胶的玻璃片上感光，经处理后，感光的部分成为不透明的条纹，而未感光的部分成透光的狭缝。
每相邻狭缝间的距离d 就
是光栅常量d ，如右图所示。
自1L 射出的平行光垂直照射在光栅G 上，透镜2L 将与光栅法线成θ角的衍射光汇聚于其像方焦面上的θP 点，产生衍射亮条纹的条件是 λθk d =sin
上式称为光栅方程，式中θ是衍射角，λ是光波波长，k 是条纹级数（0=k ，1±，2±，…），衍。
实验分光计的调整及光栅常数的测定
实验四分光计的调整及光栅常数的测定分光计作为基本的光学仪器之一，它是精确测定光线偏转角的仪器，也称之为测角仪。
光学中很多基本量（如反射角、折射角、衍射角等）都可以由它直接测量。
因此，可以应用它测定物质的有关常数（如折射率、光栅常数、光波波长等），或研究物质的光学特性（如光谱分析）。
应用分光计必须经过一系列仔细的调整，才能得到准确的结果。
因此，在学习使用过程中，要做到严谨、细致，才能正确掌握。
【实验目的】1．了解分光计构造的基本原理。
2．学习分光计的调整技术，掌握分光计的正确使用方法。
3．利用分光计测定光栅常数。
【实验原理】1．分光计光线入射到光学元件上，由于反射或折射等作用，使光线产生偏离，分光计就是用来测量入射光与出射光之间偏离角度的一种仪器。
要测定此角，必须满足两个条件：⑴入射光与出射光均为平行光；⑵入射光、出射光以及反射面或折射面的法线都与分光计的刻度盘平行。
为此，分光计上装有能造成平行光的平行光管、观察平行光的望远镜及放置光学元件的载物台，它们都装有调节水平的螺钉。
为了读出测量时望远镜转过的角度，配有与望远镜连接在一起的刻度盘，如图4-1所示。
各部分别介绍如下：⑴读数装置。
在底座19的中央固定一中心轴，度盘22和游标盘21套在中心轴上，可以绕中心轴旋转；度盘下端有轴承支撑，使旋转轻便灵活；度盘上的刻线把360°圆周角分成720等份，每份为30′。
同一直径方向两端各有一个游标读数装置，测量时，对望远镜的两个位置中每一位置都读出两个数值，然后对同侧的差值读数取平均值，这样可以消除因偏心引起的误差（见本实验参考资料）。
⑵平行光管。
立柱23固定在底座上，平行光管3安装在立柱上，平行光管的光轴位置可以通过立柱上的调节螺钉26、27分别进行左右、水平微调，平行光管有一狭缝装置1。
旋松螺钉2，转动装有狭缝的内套筒使狭缝成严格的垂直状，前后移动内套筒，使狭缝严格地处在透镜焦平面上，则平行光管发出狭缝平行光。
分光计调整及光栅常数测量实验报告
则
则 的不确定度为
结果表示为
六、误差分析
1.当平行光未能严格垂直入射光栅时，将产生误差，用对称测盘法只能消除一阶误差，仍存在二阶误差.
2.光栅光谱、绿十字像、调整叉丝 没有做到三线合一
3.读数时产生的误差
4.分辨两条靠近的黄色谱线很困难,由此可能造成误差
5.仪器本身精度问题带来的误差
七、实验数据
图2
三、实验仪器
分光计、平面镜、汞灯、衍射光栅。
四、实验内容和步骤
1.分光计的调整
目测粗调。根据眼睛的粗略估计，调节望远镜和平行管上的高低倾斜调节螺丝，使望远镜和平行管光轴大致垂直于中心轴；调节载物台下的三个水平调节螺丝，使载物台面大致呈水平状态。
点亮钠光灯，待发光稳定后，调节目镜与分划板之间的距离，看清的准线和带有绿色的十字。将直准镜放在载物台上，使准镜的两反射面与望远镜大致垂直。缓慢转动载物台，使得从望远镜的目镜中观察到亮的十字像。再调准线与目镜的距离，使得目镜中既能看清准线又能看清亮十字像。
光栅和棱镜一样，是重要的分光元件，已广泛应用在单色仪、摄谱仪等光学仪器中。光栅是一组数目极多的等宽、等间距的平行狭缝，如下图中的 ，用刻线机在透明玻璃片上刻出痕宽为b(不透光部分)、缝宽为 (透光部分)的N条平行狭缝，就构成了一个笼透射光栅,d=a+b即为光栅常数。本实验所用的全息光栅，则是用当全息技术使一列极密、等距的干涉条纹涂有乳胶的玻璃片上感光，经处理里后，感光的部分成为不透明的条纹;而未感光的部分成透光的狭缝。
分光计调整及光栅常数测量
南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：分光计调整及光栅常数测量学院：机电工程学院专业班级：学生姓名：学号：实验地点：基础实验大楼311实验时间：第十二周星期三下午三点四十五【实验目的】1.了解分光计构造的基本原理。
2.分光计的调整技术，掌握分光计的正确使用方法。
3.利用分光计测定光栅常数。
【实验仪器】分光计、双平面镜、平面投射光栅、汞灯【实验原理】1.分光计结构分光计主要由三部分：望远镜，平行光管，和主体（底座、度盘和载物台）组成，每部分都由特定的调节螺丝。
附件有小灯泡、小灯泡的低压电源以及看刻度盘的放大镜。
1.分光计底座的中心有一沿竖直方向的转轴，称为分光计的转轴。
在这个转轴上套有一个圆刻度盘和一个游标盘内盘，这两个盘可以绕它旋转。
2.平行光管：平行管固定在底座上，平行光管安装在立柱上，平行光管的光轴位置可以通过立柱上的调节螺钉⑫、⑬分别进行左右、水平微调，平行光管有一狭缝装置，旋松螺钉，转动装有狭缝的内套筒使狭缝成严格的垂直状，前后移动内套筒，使狭缝严格地处在透镜焦平面上，则平行光管发出狭缝平行光。
狭缝的宽度可在0.02～2.00mm内由⑬螺钉调节，一般在教师指导下调节。
3.望远镜：阿贝自准直望远镜安装在支臂1上，支臂和转座固定在一起并套在度盘上。
当松开制动螺钉时，转座和度盘可以相对转动，当旋紧此制动螺钉，转座和度盘一起旋转。
旋紧制动架与底座上的制动螺钉时，借助于此制动架末端上的调节螺钉可以对望远镜进行左右转动微调。
望远镜的光轴位置，可以通过螺钉分别进行水平、左右微调。
阿贝自准直望远镜内部结构如图所示，从目镜所见分划板视场如图。
旋目镜调焦手轮，使目镜中能十分清晰地看到分划板上的分划线。
旋松螺钉，转动目镜组使分划线成水平状。
前后移动目镜组，使分划板处在物镜的焦平面上，则亮十字经物镜发出的光为平行光，当它被反射回望远镜时，将在分划板上成清晰的亮十字像，且与实物亮十字无视差。
4.载物台：载物台螺钉⑧套在游标盘上，可绕中心轴旋转，旋紧载物台锁紧螺钉和制动架与游标盘的制动螺钉⑦时，借助于立柱的调节螺钉可以对载物台进行微调。
实验分光计的调整及光栅常数的测定
实验分光计的调整及光栅常数的测定实验四分光计的调整及光栅常数的测定分光计作为基本的光学仪器之⼀，它是精确测定光线偏转⾓的仪器，也称之为测⾓仪。
光学中很多基本量（如反射⾓、折射⾓、衍射⾓等）都可以由它直接测量。
因此，可以应⽤它测定物质的有关常数（如折射率、光栅常数、光波波长等），或研究物质的光学特性（如光谱分析）。
应⽤分光计必须经过⼀系列仔细的调整，才能得到准确的结果。
因此，在学习使⽤过程中，要做到严谨、细致，才能正确掌握。
【实验⽬的】1．了解分光计构造的基本原理。
2．学习分光计的调整技术，掌握分光计的正确使⽤⽅法。
3．利⽤分光计测定光栅常数。
【实验原理】1．分光计光线⼊射到光学元件上，由于反射或折射等作⽤，使光线产⽣偏离，分光计就是⽤来测量⼊射光与出射光之间偏离⾓度的⼀种仪器。
要测定此⾓，必须满⾜两个条件：⑴⼊射光与出射光均为平⾏光；⑵⼊射光、出射光以及反射⾯或折射⾯的法线都与分光计的刻度盘平⾏。
为此，分光计上装有能造成平⾏光的平⾏光管、观察平⾏光的望远镜及放置光学元件的载物台，它们都装有调节⽔平的螺钉。
为了读出测量时望远镜转过的⾓度，配有与望远镜连接在⼀起的刻度盘，如图4-1所⽰。
各部分别介绍如下：⑴读数装置。
在底座19的中央固定⼀中⼼轴，度盘22和游标盘21套在中⼼轴上，可以绕中⼼轴旋转；度盘下端有轴承⽀撑，使旋转轻便灵活；度盘上的刻线把360°圆周⾓分成720等份，每份为30′。
同⼀直径⽅向两端各有⼀个游标读数装置，测量时，对望远镜的两个位置中每⼀位置都读出两个数值，然后对同侧的差值读数取平均值，这样可以消除因偏⼼引起的误差（见本实验参考资料）。
⑵平⾏光管。
⽴柱23固定在底座上，平⾏光管3安装在⽴柱上，平⾏光管的光轴位置可以通过⽴柱上的调节螺钉26、27分别进⾏左右、⽔平微调，平⾏光管有⼀狭缝装置1。
旋松螺钉2，转动装有狭缝的内套筒使狭缝成严格的垂直状，前后移动内套筒，使狭缝严格地处在透镜焦平⾯上，则平⾏光管发出狭缝平⾏光。
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2 243 ゜ 3'
63 ゜ 1'
南昌大学物理实验报告 姓名：罗程 学号：5902616003 序号：17 班级：能动 161 班 实验名称：分光计调整及光栅常数测量 实验目的: 1.加深对光栅分光原理的理解。 2.用透射光栅测定光栅常量； 3.熟悉分光计的使用方法。 实验仪器：望远镜，载栅其衍射的明条纹满足光栅方程 d sin k （k=0,1,2…）
3.测光栅常量 d,已知绿光λ=546.07nm
衍射光谱级数（K）
左侧衍射光角坐标 左
-1
1
265 ゜ 39' 249 ゜ 51'
-2 275 ゜ 18'
右侧衍射光角坐标 右
85 ゜ 36' 69 ゜ 50'
95 ゜ 16'
2 k左 -k左 - k左
15 ゜ 48'
32 ゜ 15'
16 ゜ 7.5' 3.932
注意事项： 1.测量中光栅位置不可移动，测量中应记下中央明条纹的位置； 2.光学仪器镜头及光栅不可用手摸，轻放轻拿；
3.若度盘 0 刻线过游标 0 刻线，θ=（360 ゜+小）- 大 。
4.游标盘左右读数可消除偏心差， （1 - 2）/ 2 。
原始数据如下：
2 k右 -k右 - k右
15 ゜ 46'
32 ゜ 15'
2 k (2 k左 2 k右）/ 2
15 ゜ 47'
32 ゜ 15'
k 2 k / 2
d
k sin
（mm）
d (d1 d2 ) / 2 (mm)
7.5 ゜ 23.5' 3.977 3.9545
（3）。准直管（平行光管）发出平行光。（以 abc 标识载物台下的三颗水平调节螺钉，将平 面镜放在 bc 的中垂线上；调节 d 或 c，使叉丝反射像向分划板上水平线靠近一半。）
2.光栅调节 望远镜固定后放置好光栅，点亮目镜叉丝照明灯，左右转动载物平台，看到反射的绿十字， 调解平台螺钉 b 或 c，使绿十字和目镜中的调整叉丝重合，这是光栅面已垂直于入射光。 用汞灯管照亮平行光管的狭缝，转动望远镜，观察光谱，如果左右两侧的光谱线相对于目镜 中叉丝的水平线高低不等，说明光栅的衍射面和观察面不一致，这时可调节平台上的螺钉 a 使它们一致。
当用复色白光垂直入射光栅时，各波长的零级谱线处在同一位置而叠加形成中央明条纹，零 级以外的各级谱线，由于θ不同，依次排开形成光栅光谱，且对称地分布在零级条纹的两侧， 若已知光波波长λ，则可求出光栅常量 d.
实验内容： 1.分光计的调节
（1）。望远镜调焦无穷远。（目视粗调，使望远镜、平行光管、载物台基本水平） （2）。望远镜、准直管主轴均垂直于仪器主轴（调节目镜焦距，使分划板清晰；调节物镜 焦距，使绿色叉丝成像清晰；旋转狭缝方向，使狭缝像与分划板水平叉丝平行；调节平行光 管俯仰螺钉，使狭缝像与分划板中间水平叉丝重合。至此以后，不再碰动平行光管仰角螺丝。 旋转狭缝方向，转动望远镜，使狭缝像与分划板垂线重合）