大学物理实验《分光计的调整与使用》
分光计的调整与使用实验报告
分光计的调整与使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调整方法，使其达到测量要求。
3、学会用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构和原理分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和瞄准目标，平行光管产生平行光，载物台放置被测物体，读数圆盘用于测量角度。
分光计的测量原理基于光的反射和折射定律。
当光线通过分光计时，通过测量角度可以计算出相关物理量。
2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角可以采用自准法或反射法。
自准法是利用望远镜自身射出的平行光经三棱镜两光学面反射后再次进入望远镜，使分划板上的十字叉丝像与分划板上的十字准线重合，从而测量出顶角的角度。
3、最小偏向角的测量当光线以一定入射角入射到三棱镜的某一光学面上，折射后射出时，出射光线的偏向角随入射角的改变而改变。
当入射角等于出射角时，偏向角达到最小值，称为最小偏向角。
通过测量最小偏向角，可以计算出三棱镜对该波长光的折射率。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜四、实验步骤1、分光计的调整（1）目测粗调使望远镜和平行光管大致水平，载物台大致水平且与中心转轴垂直。
（2）望远镜的调整点亮目镜照明小灯，调节目镜使分划板清晰。
将平面反射镜放置在载物台上，使反射面与望远镜光轴大致垂直。
通过望远镜观察反射镜，调节望远镜俯仰螺丝，使反射的十字像清晰，并与分划板上的十字准线重合。
（3）平行光管的调整打开平行光管光源，调节平行光管狭缝宽度适中。
将望远镜对准平行光管，调节平行光管的俯仰螺丝，使狭缝像清晰且与分划板上的十字准线平行。
2、测量三棱镜顶角（1）自准法将三棱镜放置在载物台上，使三棱镜的一个光学面与平行光管垂直。
转动望远镜，使其对准三棱镜的另一个光学面，找到反射的十字像，记录此时两个角度读数。
重复测量多次，计算顶角平均值。
（2）反射法将三棱镜放置在载物台上，使三棱镜的两个光学面分别与望远镜光轴大致成相等的角度。
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。
分光计的调整与使用实验报告
分光计的调整与使用实验报告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，用于测量物质的吸收光谱和发射光谱。
本实验旨在探究分光计的调整方法以及正确使用分光计的技巧。
一、分光计的调整1. 光源调整：分光计的光源是实验的关键，它需要稳定且具有较高的亮度。
在调整光源时，首先要确保它的位置正确，通常位于分光计的顶部。
然后，使用调节旋钮调整光源的亮度，使其达到适当的亮度水平。
2. 光栅调整：光栅是分光计中的另一个重要组件，它用于分离入射光的不同波长。
在调整光栅时，需要先将分光计的光栅旋钮置于初始位置，然后使用调节旋钮逐渐移动光栅，直到观察到最清晰的光谱。
3. 光路调整：光路的调整对于分光计的准确测量至关重要。
在调整光路时，首先要确保光路中没有杂散光干扰。
可以通过调整分光计的光路盖板或使用遮光板来消除杂散光。
其次，需要确保光路中的光线垂直于光栅，可以通过调整光路盖板的角度来实现。
二、使用分光计的技巧1. 校准分光计：在进行任何实验之前，必须先校准分光计。
校准分光计的方法是使用已知浓度的标准溶液，测量其吸光度，并与已知数值进行比较。
如果差异较大，可能需要调整分光计的参数或进行维护。
2. 选择合适的波长：不同物质在不同波长下的吸光度不同，因此在测量物质的吸光度时，应选择合适的波长。
可以通过观察样品的光谱图，找到吸光度最大的波长，并将分光计设置为该波长。
3. 注意样品的处理：在测量样品吸光度之前，需要对样品进行适当的处理。
例如，如果样品是固体，需要将其溶解在适当的溶剂中。
如果样品是液体，需要注意避免气泡的产生，以免干扰测量结果。
4. 记录实验数据：在进行实验时，应准确记录实验数据，包括吸光度的数值以及所用的波长和样品浓度。
这样可以方便后续的数据分析和比较。
结论：通过本次实验，我们了解了分光计的调整方法和使用技巧。
正确调整分光计的光源、光栅和光路可以保证实验的准确性和可靠性。
合理选择波长、处理样品和记录实验数据也是使用分光计的重要技巧。
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——分光计的调整和使用
1、伸缩狭缝筒，使望远镜中的狭缝像清晰；
2、调节平行光管倾角 螺钉使狭缝与叉丝 中间水平线重合；
3、转动狭缝竖直， 锁住狭缝锁紧螺钉。
4、实验内容
（1）调节三棱镜两个光学面 的法线垂直于分光计中心轴
要求：转动载物台时三棱镜两个光学面反射的
亮十字像都能与望远镜叉丝上交点重合。
233º13΄
设置两个弯游标的原因： 消除主刻度盘和游标盘的偏心差
主刻度盘 游标盘
1 2
(左
右)
12(左2左1右2右1)
3、分光计的调整
主要调整各个部件轴线方向间的关系。 调整分两步： （1）目视粗调 要求：1、望远镜与平行光管共轴；
2、望远镜和平行光管轴线水平； 3、载物台平面水平。 操作：调节望远镜与平行光管的俯仰和水平 调节螺钉；调解载物台调平螺钉。
谢谢
调好之后就不能再调节了， 但 望远镜和载物台可以任意转动；
（5）测量时使游标盘固定不动，主刻度盘 随望远镜一起绕分光计中心轴转动；
（6）左右两个游标的读数不能混淆。
数据处理注意事项
1、读数可以按需要加上或减去360°；
2、计算u ( n ) 时，角度不确定度的
单位应为弧度；
3、实验仪器的最大误差限 2
（2）细调
细调1：调整望远镜光轴与分光计中心轴 垂直并聚焦于无穷远
望远镜的结构
反射像
调整步骤及
要求：
1、旋转目镜
调焦手轮使
叉丝清晰；
2、伸缩目镜
叉 丝
筒使反射的 亮十字像清
上
晰；
交 点
分划板视场 叉丝像
3、旋转载物台使光学平板两个面反射的亮 十字像都能与望远镜的叉丝上交点重合。
大学物理实验-分光计的调整和使用
记录数据
在实验报告中详细记录每 次测量的起始角度、终止 角度以及对应的角度差值。
数据处理
根据测量结果计算平均值、 标准差等统计量，分析测 量结果的可靠性。
数据绘图
将测量结果绘制成图表， 如角度与刻度盘读数的关 系图，便于分析和比较。
误差分析
01 02
系统误差
由于仪器本身的不完善、环境因素（如温度、湿度）的影响以及实验方 法的局限性等引起的误差。系统误差可以通过校准仪器、控制实验条件 和改进实验方法等方式减小。
分光仪的调整和使用对于实验结果的影响非常大，因此需要掌握其基本原理和操作 方法。
本实验将通过实际操作，让学生了解分光仪的结构和工作原理，掌握其调整和使用 方法，为后续的光谱分析和物理实验打下基础。
02 分光计的原理
分光计的结构
望远镜用于观察棱 镜光谱，并调节棱 镜角度。
载物台用于放置棱 镜，可以在刻度盘 上移动。
大学物理实验-分光计的调整和使 用
contents
目录
• 引言 • 分光计的原理 • 分光计的调整 • 分光计的使用 • 实验总结与思考
01 引言
实验目的
掌握分光计的调整和 使用方法
了解分光仪在光谱分 析和物理实验中的应 用
学习测量光波波长的 原理和技术
实验背景
分光仪是一种用于测量光波波长的精密仪器，广泛应用于光谱分析和物理实验中。
细调
调节望远镜的焦距
01
通过调节望远镜的焦距，使望远镜能够清晰地观察到分光计刻
度。
微调载物台和测角仪
02
通过微调载物台和测角仪的位置，使分光计的读数更加准确。
重复调整
03
在调整过程中，可能需要重复进行粗调和细调，以确保分光计
大物实验报告——分光计的调整与使用(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】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L 及右向反射线角位置R ，则由图3.11.10可证L R 1||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 RII 1||||4αϕϕϕϕ=-+- （3.11.2）2. 自准直法测三棱镜的顶角如图3.11.11所示，LI RI LII RII 180||||1802A ϕϕϕϕϕ=︒--+-=︒-（3.11.3）3. 最小偏向角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 称为偏向角。
i 1为入射角，1i '为出射角， 为棱镜的顶角。
当i 1改变时， 随之改变。
可以证明，当i 1＝1i '时，偏向角 有最小值min ，此时入射角i 1＝(min + )/2，折射角i 2＝/2，由折射定律n sin i 2＝sin i 1，可得三棱镜的折射率为min sin 2sin2n θαα+=（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min 及入射面出射面之间的夹角 ，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 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min和，从而求得该棱镜的折射率。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】分光计的调整与使用实验报告
实验3.9 分光计的调整与使用一、实验目的（1）了解分光计的构造、作用和工作原理。
（2）掌握分光计的调整和使用方法。
（3）用分光计测棱镜的折射率。
二、实验仪器分光计、三棱镜、反射镜、汞灯三、实验原理1.测角原理测量光线之间的夹角，实质是测定平行光束的方位角。
如图3.9-6所示，A、B为平行光束在望远镜焦平面上的会聚像点。
焦平面上的每个点都与从一定方向入射的平行光束相对应。
如果望远镜光轴绕垂直于光束1和2的转轴转动，光轴由平行于光束1的方位(光轴上的会聚像点为A)转到平行于光束2的方位(光轴上的会聚像点为B)，则光轴所转过的角度即平行光束1与2之间的夹角θ。
图3.9-6测角原理2.用最小偏向角法测三棱镜折射率 n的原理如图3.9-7所示，单色光PM以入射角α1投射到三棱镜的AB面，经两次折射后,以α2′角从AC面射出。
入射光束与折射光束的夹角 θ称为偏向角。
显然θ=(α1−α1′)+(α2′−α2)=α1+α2′−φ式中φ为棱镜的顶角。
图3.9-7 最小偏向角法测三棱镜折射率原理对于给定的棱镜，其顶角φ和折射率n都是已定的。
从上式可见，偏向角θ是α1的函数。
可以证明，当a1=α2′，α1′=α2，即MM′∕∕BC(磨砂面)时，此时θ值最小，称为最小偏向角，用θ0表示。
此时有α1′=φ2，a1=φ+θ02。
则折射率为n=sin12(φ+θ0)sin12φ实验时只要测出最小偏向角θ0便可由上式计算出棱镜的折射率n。
四、实验内容及步骤1．调节分光计(1)目测粗调。
目测粗调就是直接用眼睛观察进行调节。
调节望远镜倾斜度调节螺钉和平行光管倾斜度调节螺钉使望远镜和平行光管平行于刻度盘；调节载物台倾斜度调节螺钉使载物台平行于刻度盘。
(2)细调的要求和步骤：①调节目镜至能清晰看到分划板的准线。
接上小灯泡电源，打开开关，观察视场下半区是否有绿色光区。
若有，则缓慢转动目镜调焦手轮直到能够清晰看到准线和绿色光区中的绿色“十”字，如图3.9-8所示。
实验9分光计的调整和使用
实验9 分光计的调整和使用
一、实验内容和数据处理
1.分光计的调整
（1）调整分光计的目的
①分光计通常用来测量线光源光线经各种光学元件（如狭缝、光栅、棱镜等）
后的偏转角度。
测量时, 转动望远镜, 使之对准偏转光线, 由读数窗所得读数变化即得角度。
所以, 实验测量前调整仪器目的为了小件系统误差。
②望远镜调焦到无穷远, 平行光能成像清晰；
望远镜的光轴与分光计中心轴垂直, 载物台平面垂直于分光计中心轴；
平行光管发射平行光, 其光轴与分光计中心轴垂直。
用一束平行光入射到三
左右∣左
A
-右
A
∣
∣左
B
-右
B
∣
4
-
-
B
B
A
A
A
右
左
右
左+
=
∠
A窗B窗A窗B窗
标准偏差S=1.5' 仪器误差为△仪=1′
U=2
2/3）
（仪∆+S =1.5' ∠A=u ±∠A =’。
2.460±1.5'
二、分析与讨论
1.在调整分光计时, 如果没有达到要求就会出现一下两种情况: ⑴若载物台平
面与分光计中心轴垂直, 而与望远镜光轴不垂直, 则当转动载物台时, 无论哪个反射面对准望远镜, 在望远镜中看到的叉丝像总是偏上或总是偏下。
⑵若望远镜光轴与分光计中心轴垂直, 而载物台平面不垂直, 则当转动载物台, 使一个反射面正对望远镜时若叉丝像偏下；转过180°, 使另一个反射面正对望远镜, 叉丝像必偏上。
这时可以调整载物台调整螺母a 、b 、c 中任选两个。
大学物理实验分光计实验报告
实验名称：分光计的调整与使用实验目的：1. 了解分光计的结构和原理。
2. 掌握分光计的调整方法和使用技巧。
3. 学会使用分光计测量三棱镜的顶角和最小偏向角，进而计算三棱镜材料的折射率。
实验原理：分光计是一种精确测量角度的光学仪器，常用于测量折射率、色散率、光波波长等光学基本量。
其工作原理基于光的反射和折射定律。
当光线入射到分光计的光栅上时，由于光栅的衍射作用，光束会发生分光，形成不同角度的光线。
通过测量这些光线的角度，可以计算出光栅的常数，进而推导出光波的波长。
实验器材：1. 分光计2. 三棱镜3. 平行光管4. 水银灯光源5. 双面平行面镜6. 刻度尺7. 记录纸实验步骤：1. 分光计的调整：1.1. 将分光计放置在平稳的工作台上，确保其稳定。
1.2. 调整望远镜，使其对准平行光管发出的平行光。
具体操作如下：a. 旋转望远镜前端的自准目镜手轮，使双十字叉丝刻线位于目镜的焦平面上，此时看到的双十字叉丝最清晰。
b. 将双面反射平面镜放在载物台上，放置时应如图所示，镜面垂直于其中两个螺钉的连线。
点亮目镜筒附连的光标灯，就可以从望远镜目镜视场正中下方看到透过三棱镜背面的十字亮光标，转动载物台使双面镜对准望远镜，观察是否可从望远镜中看见经双面镜反射回来的光标像或其亮光斑，并且要求无论双面镜的A面还是B面对准望远镜都能看到它。
c. 若看不到或只从其中一面看到，则说明镜面对望远镜的倾斜度不合适，应调节望远镜的光轴高低调节螺钉或载物台下的螺钉加以改善。
d. 见到十字亮光标像后，松开螺钉，抽出或推入目镜筒，使光标像清晰且无视差（眼睛左右微微移动，光标像与辅助水平叉线像之间没有相对移动就是无视差）。
这样，望远镜就已对焦无穷远，可以接收平行光束了。
1.3. 调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴。
具体操作如下：a. 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。
b. 使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴。
2. 测量三棱镜的顶角和最小偏向角：2.1. 将三棱镜放在载物台上，确保其稳定。
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。
分光计的调节与使用实验报告2篇
分光计的调节与使用实验报告2篇分光计的调节与使用实验报告（一）一、实验目的1、了解分光计的基本原理和操作方法；2、掌握分光计的调节方法和技巧；3、学会使用分光计进行测试和测量。
二、实验仪器1、分光计；2、样品。
三、实验原理分光计是测定物质吸收或透过性的一种常用仪器。
其原理是将来样物质通过分光器分成两条光路：样品光路和参比光路。
样品光路与参比光路通过同一单色器、棱镜、滤光片和检测器。
样品通过样品槽后，进入样品光路；而参比光则通过参比槽后进入参比光路。
将两者的光强比较，便可得到吸收光强的比值，用这种比值来计算吸收率或透射率，从而实现对样品的检测和测量。
四、实验步骤1、首先将样品放入样品槽中，调整样品槽的位置，使样品顶部与盖子处于同一水平面。
2、打开分光计电源，进行预热，预热时间一般为30min。
3、在分光计上调节样品光路和参比光路，需要通过螺旋齿轮调节分光比例。
首先，选择透明的样品，将样品槽置入样品架上，调节螺旋齿轮，使得参比光路和样品光路的光强相等。
对于颜色较深的样品，则需要进行较大的比例调节。
4、进行测试和测量。
摆动样品槽的轴，使样品槽中的液体充满槽，在读数过程中不能晃动样品槽和分光计。
在不同波长下进行测试，用计算机或分光计自带的计算方法计算透过率或吸光度。
五、实验注意事项1、在进行实验前，需要注意预热时间，一定要正确定时。
2、保持仪器的干燥和无尘状态，清洁样品槽和盖子。
3、波长选择要根据不同的分析物质选择不同，切勿随意更改波长。
4、将样品槽中的液体移除后，要及时清洗干净，避免残留污染。
5、实验过程中需注意安全，严禁接触高温、高压部件，禁止倒入腐蚀性物质。
六、实验结果与分析实验中，我们分别测量了几种不同浓度的HCl，结果如下：浓度（mol/L）透过率光吸收度0.05 87.6% 0.1340.1 76.2% 0.2750.2 55.7% 0.4710.5 30.3% 1.418分析结果发现，随着HCl浓度的增大，透射率不断降低，吸光度逐渐增大，说明HCl浓度与透射率、吸光度之间的关系呈现良好的负相关性。
大学物理实验分光计的调节与使用
测量光谱线的衍射角
分光计还可以用来测量光谱线的衍射 角，这是研究光谱线性质的重要参数 之一。
通过观察衍射光线与刻度线的夹角， 可以计算出衍射角的大小，这种方法 对于研究光的波动性质和光谱线的形 成机制具有重要意义。
调节载物台
粗调
旋转载物台，使三棱镜的一个面与望远镜大致对准。
细调
使用微调螺丝，调整载物台的角度和位置，使三棱镜与望远镜完全 对准。
锁定
确保载物台稳固，不会随意移动。
04 分光计的使用
测量角度
测量角度是分光计的基本功能之一，通过分光计可以精确测量光线与分光计反射镜 面的夹角。
在测量角度时，需要先将分光计调整至水平状态，然后调整望远镜和反射镜的角度， 使光线准确入射到反射镜上并经望远镜观察。
测量角度的精度直接影响到实验结果的准确性，因此需要仔细调整分光计的各个部 件，确保测量结果的可靠性。
测量光谱线波长
01
分光计可以用来测量光谱线的 波长，这是光谱分析中常用的 方法之一。
02
在测量光谱线波长时，需要先 将光谱线准直，然后调整分光 计的反射镜角度，使光谱线恰 好与分光计的刻度线对齐。
03
粗大误差
由于人为因素或意外事件引起 的误差，如测量失误、仪器损 坏等。
误差传递
误差在测量过程中的传递，如测 量一个物理量时，其他相关物理
量也会对测量结果产生影响。
06 结论与展望
实验结论
分光计是一种高精度的光学仪器， 通过调节可使望远镜垂直对准分 光仪的轴线，从而测量角度。
在实验过程中，我们学会了如何 调节分光计，包括望远镜、平行 光管、载物台等部件的调节，以
大学物理实验《分光计的调整与使用》
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数据记录及处理
谱线 游标读数
蓝 左右
-1 级α-
+1 级α+
左
1 2
1
1
右
1 2
11 12
绿 左右
黄1 左右
黄2 左右
1 2
1
2
d sin
标 (10 -6 m)
标
Er
标
100 %
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思考题
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减半调节法
每次让十字像向分划板上十字线靠近一半，转过180°后， 再靠近一半。对于每一个反射面的每一次调节都必须是： 载物台和望远镜各调一半。如此反复调节，可较快的使十 字像与分划板上十字线重合。
分
划
a
a/2
板
返回
十字像
分
划
亮十字
板
返回
调整平行光管
用已调整好的望远镜来调整平行光管。 调整方法：
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和小十字。
平行光管
在圆筒平行光管的末端有一狭缝，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。
分光计的调整与使用
哈尔滨工程大学物理实验中心
分光计的调节及使用实验报告
分光计的调节及使用实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和工作原理。
2、掌握分光计的调节方法，使其达到正常工作状态。
3、学会使用分光计测量三棱镜顶角和最小偏向角。
二、实验原理1、分光计的结构分光计主要由望远镜、平行光管、载物台、读数圆盘等部分组成。
望远镜用于观察和测量光线的角度，平行光管提供平行光线，载物台放置待测光学元件，读数圆盘用于测量角度。
2、分光计的调节原理（1）望远镜调焦至无穷远：通过目镜观察叉丝清晰，且当物镜对准平行光时叉丝与像无视差。
（2）望远镜光轴与仪器中心轴垂直：通过分别在载物台的两个垂直方向放置平面镜，调节望远镜和载物台螺丝，使反射像都与叉丝重合。
（3）平行光管出射平行光：调节平行光管狭缝宽度合适，使望远镜中看到清晰狭缝像，且狭缝像与叉丝无视差。
（4）平行光管光轴与望远镜光轴平行：通过调节平行光管俯仰螺丝，使狭缝像位于叉丝交点处。
3、测量三棱镜顶角测量三棱镜顶角可以采用自准法和反射法。
自准法是利用望远镜自身的平行光和反射光来测量顶角；反射法是通过测量三棱镜两个光学面反射光的夹角来计算顶角。
4、测量最小偏向角当入射光线在三棱镜中折射时，偏向角随入射角变化，存在一个最小偏向角。
通过转动载物台，使入射光以不同角度入射，找到偏向角最小时的角度，从而测量最小偏向角。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯四、实验步骤1、分光计的调节（1）目测粗调：使望远镜、平行光管大致水平，载物台大致与中心轴垂直。
（2）调节望远镜①目镜调焦：通过旋转目镜，使分划板上的叉丝清晰。
②物镜调焦：将平面反射镜放在载物台上，使反射面正对望远镜，通过望远镜观察反射像。
前后移动目镜筒，直到反射像清晰且无视差。
③望远镜光轴与中心轴垂直：将平面反射镜在载物台上旋转180°，观察反射像的位置。
若反射像偏离叉丝，调节望远镜俯仰螺丝和载物台螺丝，使反射像与叉丝重合。
重复此步骤，直至无论平面镜在何位置，反射像均与叉丝重合。
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”。
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。
分光计的调节和使用实验报告
分光计的调节和使用实验报告分光计的调节和使用实验报告实验目的：掌握分光计的调节和使用方法，了解其原理和应用。
实验仪器和材料：分光计、样品溶液、试管、移液管、光栅、光源、调节螺丝。
实验原理：分光计是一种用来测量光的波长和强度的仪器。
它通过将光分散成不同波长的光束，然后通过光电探测器测量光的强度。
分光计的主要部件包括光源、光栅、入射口、出射口、光电探测器等。
实验步骤：1. 调节光源：首先，打开分光计的电源开关，调节光源的亮度。
通过旋转光源旁边的调节螺丝，使光源的亮度适合实验需要。
注意不要让光源太亮或太暗，以免影响实验结果。
2. 调节入射口：将样品溶液倒入试管中，并将试管放入入射口。
通过旋转入射口旁边的调节螺丝，调节入射口的位置，使光线能够准确地照射到样品溶液上。
调节时要注意入射口与样品溶液之间的距离，以免影响光的入射角度。
3. 调节出射口：将光栅放入出射口，并通过旋转出射口旁边的调节螺丝，调节出射口的位置，使光线能够通过光栅并进入光电探测器。
调节时要注意出射口与光栅之间的距离，以及出射口与光电探测器之间的距离，以确保光线能够准确地被探测器接收。
4. 测量光谱：调节好分光计的各个部件后，可以开始测量光谱了。
将样品溶液置于入射口，并打开光电探测器的开关。
通过旋转光栅旁边的调节螺丝，可以调节光栅的角度，从而改变光的波长。
同时，观察光电探测器上的读数，记录下不同波长下的光强度。
可以通过旋转光栅旁边的调节螺丝，使光栅旋转到最大读数的位置，这样可以找到样品溶液的最大吸收波长。
实验结果：通过实验测量，得到了样品溶液在不同波长下的光谱图。
根据光谱图可以得到样品溶液的吸收峰位置和强度。
通过分析光谱图，可以判断样品溶液中的物质成分和浓度。
实验讨论：在实验过程中，需要注意光源的亮度调节，以及入射口和出射口的位置调节。
这些调节对于实验结果的准确性和稳定性非常重要。
此外，还需要注意样品溶液的浓度和纯度，以及光栅的角度调节。
这些因素都会影响到实验结果的准确性。
《分光计的调整与使用》大学物理实验报告(有数据)
分光计的调整与使用一、实验目的（1）了解分光计的构造、作用和工作原理。
（2）掌握分光计的调整和使用方法。
（3）用分光计测棱镜的折射率。
二、实验仪器分光计、三棱镜、反射镜、汞灯。
三、简要原理1、测角原理测量光线之间的夹角，实质是测定平行光束的方位角。
A、B分别为平行光束和在望远镜焦平面上的会聚像点。
焦平面上的每一个点，都与从一定方向入射的平行光束相对应。
如果望远镜的光轴绕垂直于光束1和光束2的转轴转动，光轴由平行于光束1的方位转到平行于光束2的方位，则光轴所转过的角度即是平行光束1与2之间的夹角θ。
2、用最小偏向角法测三棱镜折射率n的原理棱镜的顶角φ由实验室给出，实验时只要测出最小偏向角θ0便可计算出棱镜的折射率n。
四、内容步骤用分光计测量棱镜玻璃的顶角。
（1）用平面镜调整分光计；（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，使棱镜三边与台下三螺钉的连线所称三边互相垂直。
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反射回来的十字像，只调台下三螺钉，使其反射像都落到上十字线处。
调节时，切莫动螺钉（12）。
③测棱镜顶角A：对两游标作一适当标记，分别称游标1和游标2，旋紧刻度盘下螺钉，望远镜和刻度盘固定不动。
转动游标盘，使AB面正对望远镜，记下游标1的读数θ1和游标2的读数θ2。
再转动游标盘，使AB面正对望远镜，记下游标1的读数θ′1和游标2的读数θ’2.同意游标两次读数之差即是载物台转过的角度ϕ，取个平均值即是A角的补角，A=π−ϕ。
五、数据处理σn̅=26.38n=579.28+26.38六、结论及分析误差很大，主要原因是读数读的不准。
本实验包括“分光计的调节”和“读取数据”两个部分。
其中“分光计的调节”比较难也比较复杂，读取数据简单，但容易出错。
调节过程，步骤较多，要认真按照老师讲解的要求和方法调节。
在“读数”的过程中，需要仔细看清游标卡尺的0刻度线所对位置。
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调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直
经过目测粗调后，在两个反射面都能看到 十字像。用“减半”调节法调节载物台下 的调平螺丝和望远镜高低调节螺丝，达到： 从双面镜的两个反射面反射回来的十字像 都与分划板的上十字线重合。
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减半调节法
每次让十字像向分划板上十字线靠近一半，转过180°后， 再靠近一半。对于每一个反射面的每一次调节都必须是： 载物台和望远镜各调一半。如此反复调节，可较快的使十 字像与分划板上十字线重合。
读数装置
读数装置由主刻度盘和游标盘组成。主刻度圆盘分为 360°，最小刻度为0.5 °，小于0.5 °则用游标读 数。游标上刻有30小格，每小格对应角度为1‘。角 度游标读数的方法与游标卡尺的读数方法相似。
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实验原理及步骤
（一）、分光计的调整 （二）用光栅测量光波波长
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1、目测粗调
2、调节望远镜
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和小十字。
平行光管
在圆筒平行光管的末端有一狭缝，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。
分光计的调整与使用
哈尔滨工程大学物理实验中心
实验目的 实验仪器
实验原理及步骤
思考题
了解分光计的基本结构和工作原理，掌 握分光计的调整方法； 学习用衍射光栅测光波波长的原理和方 法；
加深对光栅衍射理论的理解；
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分光计:
分光计是用来精确测量光纤间夹角的一种仪器，例如 入射光与折射光之间的夹角，光纤衍射光的偏转角等，也 常用来测量折射率、角度、波长色散率和光栅常数等。任 何一台分光计必须具备以下四个主要部件：平行光管、望 远镜、载物台和读数装置。
分 划 板
a/2
a
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十字像
分 划
亮十字
板
返回
调整平行光管
用已调整好的望远镜来调整平行光管。 调整方法： （1）从侧面和俯视两个方向用目视法把平行光管光轴大 致调节到与望远镜光轴相一致。接通光源的电源，使之充 分照亮平行光管的狭缝。 （2）打开狭缝，从望远镜中观察同时调节平行光管狭缝 与透镜间的距离，直到看见清晰的狭缝像为止。然后调节 狭缝宽度使之既窄又亮。 （3）调节平行光管的倾斜度，使狭缝的像位于望远镜视 场的中间。
当从目镜中观察分划板叉丝不清楚时，用目镜视度调节手 轮调节目镜焦距，调节清楚后锁紧目镜锁紧螺丝。 若所成的像不清楚时，可松开目镜锁紧螺丝，拉伸望远镜 目镜调节望远镜物镜焦距，使成像清晰。 将望远镜支架和刻度盘固定在一起，它可绕分光计中心轴 旋转，转过的角度借助游标来读出。望远镜的倾斜度可用 光轴高低调节螺丝来调节。
注意：测量每一条谱线时，在刻度盘上的两个游标都要读 数，然后取其平均值。 返回
数据记录及处理
游标读数 谱线 左 -1 级α +1 级α +
左
1 1 1 2 1 11 12 2
蓝 右 左
绿 右 左
黄1 右 左
黄2 右
右
1 1 2 2
载物台
载物台是用来放置待测件的。 台面下方装有三个细纹螺丝，用 来调节台面的倾斜角度。这三个 螺丝的中心组成一个正三角形。 松开载物台锁紧螺丝，载物台可 以单独绕分光计中心轴转动，也 可沿中心轴升降以适应不同待测 件；旋紧载物台锁紧螺丝，载物 台将与游标盘固定在一起。游标 盘可用游标盘止动螺丝固定，然 后用游标盘微动螺丝尽行微调。
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
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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
双面反射镜的方法
将双面镜放置在载物 平台中央，与平台上的 任意两个调节螺丝的连 线垂直,如右图。
返回
调整望远镜的光轴与仪器主转轴垂直的方法示意图
A B
平 面 镜 的 边
载 物 台
望 远 镜
望 远 镜 光 轴 载 物 台 调 平 螺 丝 高 低 调 节 螺 丝
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十字像
分 划
亮十字
板
返回
调节望远镜
d sin
标 (10-6 m)
标
Er
标
100%
返回
思考题
实验中若把光栅面放反了，或者是没有将 光栅放在载物台中央，是否会引入附加误 差？
利用本实验装置怎样测定光栅常数？ 当狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象？ 分光计游标盘上为什么要设置两个游标？
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视场中狭缝的像的位置
分
狭缝 亮十字
划 板
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1、原理
2、实验操作 3、数据记录及处理
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原理
a bsin k
k
d sin k k
(k =0，1，2，…)
入射光d a 光栅源自1d sin 1b
1
黄1 黄2 绿蓝
黄1 黄2 绿 蓝
一级明条纹 k = -1
中央明条纹 k =0
一级明条纹 k = +1
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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。