分光计的调节与使用教材

a
正面
旋转主轴（竖直）
a
b降
升降
反面
(4)调节载物台法线平行 C 于分光计旋转主轴
C
a C
只调C即可
a
ba
b
b
各半调节完成 后，载物台处 于水平状态？
——前 后水平,左右 不一定水平
实验难点
? 单面绿十字像 ：用水平仪把载物台调到基本水平， 放上双面镜，旋转游标盘使双面镜正对望远镜筒， 调节望远镜筒倾斜度，使绿十字出现在视场内。
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实验原理--最小偏向角法
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1 2
(?
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1 2
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平行光管
i
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望远镜筒
? min
60°
实验仪器
1.分光计简介
分光计是一种典型的精密光学仪 器，其基本光学结构是许多光学 仪器的基础 (如棱镜光谱仪、光栅 光谱仪 等)，既能够培养学生的基 本实验技能，又能培养学生应用 理论知识解决实际问题的能力， 是必做的实验 之一。
14.支臂 15.转角微调 17.制动架 18.望远镜止动螺钉 载物台：5.载物台 6.载物台调平螺钉 （3只） 7.载物台锁紧螺钉 圆刻度盘： 16.主尺/望远镜止动螺钉 21主尺 22.游标盘 24.游标 盘微调螺钉 25.游标盘止动螺钉 其它：4.制动架19.底座 20.转座 23.立柱
3.分光计的调节要求
1 2 3 4 5
n 处理要求
求n的算术 平均值及其
不确定度 （要列出所
用公式）。
un ?
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2
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n ? n ? un
测量序数 折射光/θ 1和θ1' 入射光/θ 2和 θ2 '
θ0
n
处理要求
1
求n的算术
平均值及
2
其不确定
3
度
4
（要列出 所用公式
5
）
? 当折射光线反方向移动时，固定游标盘，转动 望远镜筒对准狭缝像，固定望远镜筒。此时即 为最小偏向角所对应的折射光线位置。
注意：如转动过程中，折射光线移出视场，则重复步骤??
游标读数
6. 数据记录与处理 ? 0
?
?1 ? ?2
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? 1?? ? 2?
测量序数 折射光 θ1和θ1' 入射光 θ2和θ2 ' θ 0
5.5分光计的调整与使用
(P187)
物理实验中心
实验目的
? 了解分光计的构造、作用和工作原理。 ? 掌握分光计的调整和使用方法。 ? 用分光计测量三棱镜的折射率。
实验原理
2. 实验原理（俯视图）
f
f
狭缝 平行光管
棱镜
望远镜筒
目镜套筒
返回
实验原理--最小偏向角法
? ?min
i1 i0 i2 i
? 如何实现两面绿十字？ （参考课本 P191后半段）
(5) 调节平行光管
? 本质：狭缝处于焦平面 ? 判断的标准：在分划板处于焦平面的前提下，
分划板上能看到清晰的狭缝像 ? 平行光管工作原理
f
平行光管
望远镜筒 分划板
平行光管工作原理
狭缝在焦平面上,出射光为平行光
返回
调整—实现平行光管水平
1.调节平行光管的 狭缝的前后位置 ，使望远镜视场 中能看到清晰的狭缝像 （黄线）。 2.调节狭缝的粗细调节旋钮，使 缝宽适当。一般在 测量时，狭缝较细读数才能准确。 3.调节平行光管的 倾斜度调节螺丝 ，使视场中的狭 缝像居中，上下对称。
达到：狭缝清晰，居中， 缝宽适当（1-2mm) ，无视差。
平行光管调节
不能调望远 镜倾角螺钉
1.点亮钠光灯，看到狭缝；
2.松开2，前后调节平行光管； 3. 调节28 ，调节缝宽；
4. 调节27 ，使视场中的狭缝像 居中，上下对称。
5. 最小偏向角法
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? ?min
i1 i0 i2 i
1. 打开小灯电源；
3.放置反射镜；
4.望远镜正对反射镜， 调仰角螺钉找到绿 十字；
5. 松开望远镜固定 螺钉，伸缩目镜镜筒， 使绿十字清晰。
2.旋转调节目镜 焦距，看清分划线；
? 本质：分划板处于目镜、物镜的焦平面上
? 判断的标准：在分划板清晰的条件下（通过目镜前的旋钮 调节），绿十字处于分划板上
可观察 折射、色散、衍射和干 涉等光学现象，并以此为基础测 量折射率、角度、光栅常数、光 波长以及液体中的声速等。
2.分光计构造
平行光管 ：1.狭缝 2.紧固螺钉 3.平行光管 26. 平行光管光轴水 平螺钉 27.仰角螺钉 28.狭缝调节
望远镜：8.望远镜 9. .紧固螺钉 10.分化板 11.目镜 12.仰角螺钉 13.望远镜光轴水平螺钉
? 绿十字处于分划板上 = 绿十字清晰（通过调节分划板到物 镜的距离获得）=望远镜可以接收平行光
f
目镜套筒
望远镜筒
双面镜
(3) 调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直
——实现望远镜筒水平（双面十字）
? 本质：望远镜筒垂直于分光计旋转主轴 ? 判断的标准：两面绿十字在上水平线处 ? 调节方法：各半调节法
b
f
f
狭缝 平行光管
望远镜筒
? 平行光管发出平行光， 狭缝处于焦平面 。 ? 望远镜筒可接收平行光， 分划板处于焦平面 。
? 望远镜筒垂直于旋转主轴， 望远镜筒水平 。 载物台法线平行于旋转主轴， 载物台水平 。 平行光管与望远镜筒共轴， 平行光管水平 。
目镜套筒
水平
4.分光计调节步骤
(1) 目测粗调 (2) 调节望远镜接收平行光 ---- 望远镜焦距调节 (3) 调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直 (4) 调节载物台法线平行于分光计旋转主轴 (5) 调节平行光管与望远镜共轴（狭缝位置、宽 窄等 )
(1) 粗调(P190)
? 调节载物台高度； ? 对齐载物台，即让
载物台下面的三个 螺丝对应上面的三 条角等分线；
b
c
a
一直保持
? 用水平仪把载物台 大致调平； ? 调节望远镜光轴处于水平状态； ? 调节平行光管光轴大致水平。
(2) 调望远镜接收平行光 (P191)
——望远镜工作原理
f 双面镜
调节望远镜接收 平行光
望远镜筒
平行光管
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5. 最小偏向角法
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? ? f (i)
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i1 i0 i2 i
望远镜筒
平行光管
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5.寻找最小偏向角步骤:
? 按课本P137图3-14-12放置三棱镜； ? 固定游标盘，转动望远Baidu Nhomakorabea筒，找到折射光线形
成的狭缝像；
? 固定望远镜筒，缓慢转动游标盘（可能顺时针 也可能是逆时针），目的使 折射光线向入射光 线方向移动 。