分光計的調節(jié)和棱鏡角的測量教材

1、物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗分光計的調節(jié)和棱鏡角的測量 物理實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w1.了解分光儀的結構；w2.掌握分光儀的調節(jié)和使用方法。w3.掌握測定棱鏡頂角的方法。實驗目的物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗wJJY型分光儀（精度1分，包含配件），三棱鏡（等邊），鈉光燈等實驗儀器物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗平行光管望遠鏡游標盤刻度盤載物臺物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w分光計的四個主要部件：w1平行光管w作用：產生平行

2、光。w在其圓柱形筒的一端裝有一個可伸縮的套筒，套筒末端有一狹縫，筒的另一端裝有消色差透鏡組。伸縮狹縫裝置，使其恰位于透鏡的焦平面上時，平行光管就出射平行光。注意：狹縫寬度的選擇。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w2望遠鏡w望遠鏡用于觀察及定位被測光線。它是由物鏡、自準目鏡和測量用十字刻度線所組成的一個圓筒。w望遠鏡的調節(jié)及工作原理。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w3載物臺（5）w用來放置待測件。臺面下方裝有三個細牙螺絲，用來調整臺面的傾斜度。實驗的關鍵：載物臺的調節(jié)。物理學實驗

3、教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w4讀數(shù)裝置w讀數(shù)裝置由游標盤及游標和刻度盤組成，其讀數(shù)方法與游標卡尺相似。w在刻度盤同一直徑的兩端各裝有一個游標，測量時，兩個游標都應讀數(shù)，然后算出每個游標兩次讀數(shù)的差，再取平均值消除偏心差。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w1分光計的調整w(1)目測粗調。將望遠鏡、載物臺、平行光管用目測粗調成水平，并與中心軸垂直。w(2)用自準法調整望遠鏡，使其聚焦于無窮遠。接上照明小燈電源，打開開關，可在目鏡視場中看到綠色小十字的窗口。調節(jié)目鏡調焦手輪,直到能夠清楚地看到分劃板“準線”。 物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示

4、范中心光學實驗光學實驗物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗將平面鏡按下圖所示方位放置在載物臺上。這樣放置的意義？物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗沿望遠鏡外側觀察可看到平面鏡內有一亮十字，輕緩地轉動載物臺，亮十字也隨之轉動。w用望遠鏡對著平面鏡時，可看到反射的亮十字像，調節(jié)望遠鏡調焦調節(jié)手輪，使十字像與叉絲無視差重合（從望遠鏡射出的光被平面鏡反射到望遠鏡中）。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w(3)調整望遠鏡光軸，使之與分光計的中心軸垂直。w平行光管與望遠鏡的光軸各代表入射光和出射光的方向。為了測準角度，必須分別使它

5、們的光軸與刻度盤平行?？潭缺P在制造時已垂直于分光計的中心軸。因此，當望遠鏡與分光計的中心軸垂直時，就達到了與刻度盤平行的要求。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗調整望遠鏡高低傾斜螺絲 調整載物臺水平調節(jié)螺絲轉180度，用同樣方法調節(jié)。反復調整直至重合。將平面鏡轉90度，調整第三個螺絲。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w（4）調整平行光管取下平面鏡，關掉照明小燈，用鈉燈照亮狹縫，從望遠鏡中觀察來自平行光管的狹縫像，同時調節(jié)狹縫套筒制動螺絲，直至能在望遠鏡中看到清晰的狹縫像為止，然后調節(jié)縫寬使望遠鏡視場中的縫寬約為1mm。 物理學實驗教學示范中

6、心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗調節(jié)平行光管的光軸與分光計中心軸相垂直。望遠鏡中看到清晰的狹縫像后，轉動狹縫（不能前后移動）至水平狀態(tài)，調節(jié)平行光管傾斜螺絲，使狹縫水平像被分劃板的中央十字線上、下平分，如圖所示。這時平行光管的光軸已與分光計中心軸相垂直。再把狹縫轉至鉛直位置，并需保持狹縫像最清晰而且無視差。狹縫像與分劃板位置 物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w自準直法測量三棱鏡的頂角w 三棱鏡由兩個光學面AB、AC和及一個毛玻璃面BC構成。三棱鏡的頂角是指兩光面的夾角。自準直法就是用自準直望遠鏡光軸與AB面垂直，使三棱鏡面反射回來的小十字像位于準線中央，由分

7、光儀度盤和游標盤讀出1A、1B；再把望遠鏡轉到與三棱鏡的AC面垂直，由分光儀度盤和游標盤讀出2A、2B w望遠鏡光軸轉過的角度w三棱鏡頂角1802121212BBAA物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗12望遠鏡望遠鏡三棱鏡ABCOO準直法測三棱鏡頂角圖 7物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗1按前面介紹的知識，對分光儀進行調整調節(jié)目鏡，看清分劃板上準線及小棱鏡上十字。放上平面鏡，調節(jié)望遠鏡物鏡，使反射的十字像清晰。調整望遠鏡與分光儀主軸垂直。實驗內容物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗w用自準直法測量三棱鏡頂角w（）鎖緊

8、分度盤制動螺釘，轉動望遠鏡（這時望遠鏡轉動鎖緊螺釘松開），使望遠鏡對準三棱鏡的反射面AB，鎖緊望遠鏡轉動螺釘。利用望遠鏡轉動微調，使由AB面反射回來的小十字像位于分劃板準線的中央，記下分度盤兩個窗口的讀數(shù)值1A、1B 。w（）松開鎖緊螺釘，把望遠鏡轉到與AC面垂直，再鎖緊螺釘。利用微調使由面反射回來的小十字像位于分劃板上準線中央，記下分度盤上兩個窗口的讀數(shù)2A、2B 。w（）按上述兩步重復測量3-5次，將數(shù)據(jù)填入自擬表中，求出平均值及不確定度。w（4）正確報道實驗結果。物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實驗光學實驗不確定度計算3) 1(2222儀xpBASnntUUU測量次數(shù)n3452.481.591.24nntp) 1( 有限測量t分布算出各組數(shù)據(jù)對應的，按上式算出U物理學實驗教學示范中心物理學實驗教學示范中心光學實