分光計的調(diào)整及使用北方民族大學(xué)物理實驗中心Fundamentalphysicsexperiment分光計的調(diào)整及使用北方民族大學(xué)物理實驗中心Fund1

分光計是比較精密的測角儀器，精度可到1’。物理學(xué)中很多的物理量都與入射光的偏轉(zhuǎn)角度有關(guān)，因此，通過對角度的測量可以計算媒質(zhì)折射率、光波波長、色散關(guān)系等相關(guān)的物理量。還可以用來檢驗棱鏡的棱角是否合格、玻璃磚的兩個表面是否平行等。分光計的使用課件2內(nèi)容實驗?zāi)康?實驗儀器2分光計的調(diào)節(jié)

3測量原理4實驗內(nèi)容5注意事項6內(nèi)容實驗?zāi)康?實驗儀器2分光計的調(diào)節(jié)3測量原理4實驗3實驗?zāi)康?、了解分光計的結(jié)構(gòu)，學(xué)會分光計的調(diào)整和使用方法；2、測量三棱鏡頂角，觀察三棱鏡對汞燈的色散現(xiàn)象；3、通過測量三棱鏡的最小偏向角，測定其對每種單色光的折射率；4、通過用分光計和光柵來測定光柵常數(shù)、波長及角色散率。實驗?zāi)康?、了解分光計的結(jié)構(gòu)，學(xué)會分光計的調(diào)整和使用方法；4實驗儀器分光計三棱鏡平面反射鏡汞燈光源光柵實驗儀器分光計5分光計的結(jié)構(gòu)圖分光計的結(jié)構(gòu)圖61.狹縫裝置；2.狹縫裝置鎖緊螺絲；3．平行光管；4.制動架；5載物臺；6．載物臺調(diào)平螺絲；7．載物臺鎖緊螺絲；8．望遠鏡；9．望遠鏡鎖緊螺絲；10，阿貝式自準(zhǔn)直自鏡；11．目鏡視度調(diào)節(jié)手輪；12．望遠鏡光軸高低調(diào)節(jié)螺絲；13．望遠鏡光軸水平調(diào)節(jié)螺絲；14．支臂；15．望遠鏡微調(diào)螺絲；16．轉(zhuǎn)軸與刻度盤止動螺絲；17．望遠鏡止動螺絲；18．制動架；19．底座；20．轉(zhuǎn)座；21．刻度盤；22．游標(biāo)盤；23．立柱；24．游標(biāo)盤微調(diào)螺絲；25．游標(biāo)盤止動螺絲；26．平行光管光軸水平調(diào)節(jié)螺絲；27．平行光管光軸高低調(diào)節(jié)螺絲；28．狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪各部分名稱1.狹縫裝置；2.狹縫裝置鎖緊螺絲；3．平行光管；4.制動架7分光計的調(diào)節(jié)測量前應(yīng)調(diào)節(jié)分光計，達到：望遠鏡聚焦到無窮遠，望遠鏡的光軸對準(zhǔn)儀器的中心轉(zhuǎn)軸并與中心轉(zhuǎn)軸垂直。平行光管出射平行光，且光軸與望遠鏡的光軸共軸。待測光學(xué)元件的表面與中心轉(zhuǎn)軸平行。

分光計的調(diào)節(jié)測量前應(yīng)調(diào)節(jié)分光計，達到：81)目視粗調(diào)

⑤

調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘望遠鏡支架平行光管水平調(diào)節(jié)螺釘望遠鏡水平調(diào)節(jié)螺釘④

松開望遠鏡鎖緊螺釘③松開游標(biāo)盤鎖緊螺釘鎖緊載物臺升降鎖緊螺釘②調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘①

移動底座1)目視粗調(diào)⑤調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘望遠鏡支架平行光管9載物盤水平、望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)的特例

平面鏡兩側(cè)面的反射像分別位于和時，只需調(diào)節(jié)望遠鏡的俯仰調(diào)節(jié)螺釘dd平面鏡兩側(cè)面的反射像同時位于或時，只需調(diào)節(jié)載物盤的水平調(diào)節(jié)螺釘dd載物盤水平、望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)的特例平面鏡兩側(cè)面的反射像分別位10⑵

2)用自準(zhǔn)直法將望遠鏡調(diào)焦到無窮遠叉絲像分劃板視場透光窗反射像旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)節(jié)鼓輪⑴

伸縮目鏡筒⑶

⑵2)用自準(zhǔn)直法將望遠鏡調(diào)焦到無窮遠叉絲像分劃板視場透光11觀察不到反射像的原因目鏡中觀察到的叉絲和透光窗中綠色十字的像模糊。（轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)節(jié)鼓輪）望遠鏡沒有聚焦于無窮遠。（松開目鏡筒鎖緊螺釘，前后移動目鏡筒）平面反射鏡的鏡面與望遠鏡的光軸不垂直。

俯視側(cè)視轉(zhuǎn)動載物臺或望遠鏡調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰或載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘觀察不到反射像的原因目鏡中觀察到的叉絲和透光窗中綠色十字的像123)調(diào)節(jié)望遠鏡光軸與中心轉(zhuǎn)軸垂直

①放置平面鏡

②撥動游標(biāo)盤

③調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘或望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘

ABC3)調(diào)節(jié)望遠鏡光軸與中心轉(zhuǎn)軸垂直①放置平面鏡②撥動③調(diào)13載物盤水平、望遠鏡俯仰的各半調(diào)節(jié)d調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘

調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘d/2載物盤水平、望遠鏡俯仰的各半調(diào)節(jié)d調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘調(diào)144)調(diào)節(jié)平行光管平行光管由狹縫和準(zhǔn)直透鏡組成。4)調(diào)節(jié)平行光管平行光管由狹縫和準(zhǔn)直透鏡組成。15松開狹縫鎖緊螺釘前后移動狹縫①

轉(zhuǎn)動狹縫調(diào)節(jié)平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘

②

轉(zhuǎn)動狹縫鎖住狹縫鎖緊螺釘③

狹縫鎖緊螺釘俯仰調(diào)節(jié)螺釘松開狹縫鎖緊螺釘①轉(zhuǎn)動狹縫②轉(zhuǎn)動狹縫③狹縫鎖16讀數(shù)方法讀數(shù)方法17測量原理（棱鏡折射率）

由理論計算可知，三棱鏡對某一光波的折射率n為：式中，A為所用棱鏡的折射棱角（即頂角），δmin為該波長所對應(yīng)的最小偏向角。測量原理（棱鏡折射率）由理論計算可知，三棱鏡對某一光18δ

平行光管α2

β2

望遠鏡平行光管α1

β1

望遠鏡δ平行光管α2β2望遠鏡平行光管α1β1望遠鏡19xf0φ屏二級譜一級光譜復(fù)色光測量原理（光柵常數(shù)、波長等）xf0φ屏二級譜一級光譜復(fù)色光測量原理（光柵常數(shù)、波長等）20若將平行光垂直照射在光柵上，光柵衍射明紋的條件是衍射角φ必須滿足光柵方程式中稱為光柵常數(shù)，，為每毫米上狹縫數(shù)目，λ為入射光波長，k為譜線級數(shù)，φk為k級譜線對應(yīng)的衍射角。若已知λ

，并測出衍射角φk，即可求得光柵常數(shù)d=a+b。本實驗汞光燈發(fā)出六種不同波長的可見光，每一級譜線都因?qū)?yīng)的衍射角不同而相互分開。其中有紫、綠、黃1、黃2四條強線，另一紫是中強線，蘭是弱線。若將平行光垂直照射在光柵上，光柵衍射明21實驗內(nèi)容1、調(diào)節(jié)分光計2、用透射光柵測光柵常數(shù)：測波長λ＝546.1nm的綠色譜線的級之間的夾角，求出平均值，代入公式（1）求出d。

衍射光譜級次-11-22左側(cè)衍射光方位角右側(cè)衍射光方位角實驗內(nèi)容1、調(diào)節(jié)分光計衍射光譜級次-11-22左側(cè)衍射光方位22

3、測角色散率分別測出雙黃線λ2，λ3的衍射角，計算出它們的波長，則波長λ2

（2級）λ2

（-2級）λ3

（2級）λ3

（-2級）左側(cè)衍射光方位角右側(cè)衍射光方位角數(shù)據(jù)記錄表格：（衍射光譜級次k=2）3、測角色散率波長λ2（2級）λ2（-2級）λ3（2234、測角三棱鏡頂角等望遠鏡位置望遠鏡向左轉(zhuǎn)望遠鏡向右轉(zhuǎn)測量次數(shù)左窗讀數(shù)右窗讀數(shù)左窗讀數(shù)右窗讀數(shù)123564、測角三棱鏡頂角等望遠鏡位置望遠鏡向左轉(zhuǎn)望遠鏡向右轉(zhuǎn)測量次24注意事項1分光計是較精密的光學(xué)儀器，要加倍愛護，不應(yīng)在制動螺絲鎖緊時強行轉(zhuǎn)動望遠鏡，也不要隨意擰動狹縫。2光柵是精密光學(xué)器件，嚴禁用手觸摸刻痕，注意輕拿輕放，以免弄臟或損壞。3在測量數(shù)據(jù)前務(wù)須檢查分光計的幾個制動螺絲是否鎖緊，若未鎖緊，取得的數(shù)據(jù)會不可靠。注意事項1分光計是較精密的光學(xué)儀器，要加倍愛護，不應(yīng)在制動25注意事項4測量中應(yīng)正確使用望遠鏡轉(zhuǎn)動的微調(diào)螺絲，以便提高工作效率和測量準(zhǔn)確度。5在游標(biāo)讀數(shù)過程中，由于望遠鏡可能位于任何方位，故應(yīng)注意望遠鏡轉(zhuǎn)動過程中是否過了刻度的零點。注意事項4測量中應(yīng)正確使用望遠鏡轉(zhuǎn)動的微調(diào)螺絲，以便提高26ThankYou!ThankYou!27

分光計的調(diào)整及使用北方民族大學(xué)物理實驗中心Fundamentalphysicsexperiment分光計的調(diào)整及使用北方民族大學(xué)物理實驗中心Fund28

分光計是比較精密的測角儀器，精度可到1’。物理學(xué)中很多的物理量都與入射光的偏轉(zhuǎn)角度有關(guān)，因此，通過對角度的測量可以計算媒質(zhì)折射率、光波波長、色散關(guān)系等相關(guān)的物理量。還可以用來檢驗棱鏡的棱角是否合格、玻璃磚的兩個表面是否平行等。分光計的使用課件29內(nèi)容實驗?zāi)康?實驗儀器2分光計的調(diào)節(jié)

3測量原理4實驗內(nèi)容5注意事項6內(nèi)容實驗?zāi)康?實驗儀器2分光計的調(diào)節(jié)3測量原理4實驗30實驗?zāi)康?、了解分光計的結(jié)構(gòu)，學(xué)會分光計的調(diào)整和使用方法；2、測量三棱鏡頂角，觀察三棱鏡對汞燈的色散現(xiàn)象；3、通過測量三棱鏡的最小偏向角，測定其對每種單色光的折射率；4、通過用分光計和光柵來測定光柵常數(shù)、波長及角色散率。實驗?zāi)康?、了解分光計的結(jié)構(gòu)，學(xué)會分光計的調(diào)整和使用方法；31實驗儀器分光計三棱鏡平面反射鏡汞燈光源光柵實驗儀器分光計32分光計的結(jié)構(gòu)圖分光計的結(jié)構(gòu)圖331.狹縫裝置；2.狹縫裝置鎖緊螺絲；3．平行光管；4.制動架；5載物臺；6．載物臺調(diào)平螺絲；7．載物臺鎖緊螺絲；8．望遠鏡；9．望遠鏡鎖緊螺絲；10，阿貝式自準(zhǔn)直自鏡；11．目鏡視度調(diào)節(jié)手輪；12．望遠鏡光軸高低調(diào)節(jié)螺絲；13．望遠鏡光軸水平調(diào)節(jié)螺絲；14．支臂；15．望遠鏡微調(diào)螺絲；16．轉(zhuǎn)軸與刻度盤止動螺絲；17．望遠鏡止動螺絲；18．制動架；19．底座；20．轉(zhuǎn)座；21．刻度盤；22．游標(biāo)盤；23．立柱；24．游標(biāo)盤微調(diào)螺絲；25．游標(biāo)盤止動螺絲；26．平行光管光軸水平調(diào)節(jié)螺絲；27．平行光管光軸高低調(diào)節(jié)螺絲；28．狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪各部分名稱1.狹縫裝置；2.狹縫裝置鎖緊螺絲；3．平行光管；4.制動架34分光計的調(diào)節(jié)測量前應(yīng)調(diào)節(jié)分光計，達到：望遠鏡聚焦到無窮遠，望遠鏡的光軸對準(zhǔn)儀器的中心轉(zhuǎn)軸并與中心轉(zhuǎn)軸垂直。平行光管出射平行光，且光軸與望遠鏡的光軸共軸。待測光學(xué)元件的表面與中心轉(zhuǎn)軸平行。

分光計的調(diào)節(jié)測量前應(yīng)調(diào)節(jié)分光計，達到：351)目視粗調(diào)

⑤

調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘望遠鏡支架平行光管水平調(diào)節(jié)螺釘望遠鏡水平調(diào)節(jié)螺釘④

松開望遠鏡鎖緊螺釘③松開游標(biāo)盤鎖緊螺釘鎖緊載物臺升降鎖緊螺釘②調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘①

移動底座1)目視粗調(diào)⑤調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘望遠鏡支架平行光管36載物盤水平、望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)的特例

平面鏡兩側(cè)面的反射像分別位于和時，只需調(diào)節(jié)望遠鏡的俯仰調(diào)節(jié)螺釘dd平面鏡兩側(cè)面的反射像同時位于或時，只需調(diào)節(jié)載物盤的水平調(diào)節(jié)螺釘dd載物盤水平、望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)的特例平面鏡兩側(cè)面的反射像分別位37⑵

2)用自準(zhǔn)直法將望遠鏡調(diào)焦到無窮遠叉絲像分劃板視場透光窗反射像旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)節(jié)鼓輪⑴

伸縮目鏡筒⑶

⑵2)用自準(zhǔn)直法將望遠鏡調(diào)焦到無窮遠叉絲像分劃板視場透光38觀察不到反射像的原因目鏡中觀察到的叉絲和透光窗中綠色十字的像模糊。（轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)節(jié)鼓輪）望遠鏡沒有聚焦于無窮遠。（松開目鏡筒鎖緊螺釘，前后移動目鏡筒）平面反射鏡的鏡面與望遠鏡的光軸不垂直。

俯視側(cè)視轉(zhuǎn)動載物臺或望遠鏡調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰或載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘觀察不到反射像的原因目鏡中觀察到的叉絲和透光窗中綠色十字的像393)調(diào)節(jié)望遠鏡光軸與中心轉(zhuǎn)軸垂直

①放置平面鏡

②撥動游標(biāo)盤

③調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘或望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘

ABC3)調(diào)節(jié)望遠鏡光軸與中心轉(zhuǎn)軸垂直①放置平面鏡②撥動③調(diào)40載物盤水平、望遠鏡俯仰的各半調(diào)節(jié)d調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘

調(diào)節(jié)載物盤水平調(diào)節(jié)螺釘d/2載物盤水平、望遠鏡俯仰的各半調(diào)節(jié)d調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘調(diào)414)調(diào)節(jié)平行光管平行光管由狹縫和準(zhǔn)直透鏡組成。4)調(diào)節(jié)平行光管平行光管由狹縫和準(zhǔn)直透鏡組成。42松開狹縫鎖緊螺釘前后移動狹縫①

轉(zhuǎn)動狹縫調(diào)節(jié)平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘

②

轉(zhuǎn)動狹縫鎖住狹縫鎖緊螺釘③

狹縫鎖緊螺釘俯仰調(diào)節(jié)螺釘松開狹縫鎖緊螺釘①轉(zhuǎn)動狹縫②轉(zhuǎn)動狹縫③狹縫鎖43讀數(shù)方法讀數(shù)方法44測量原理（棱鏡折射率）

由理論計算可知，三棱鏡對某一光波的折射率n為：式中，A為所用棱鏡的折射棱角（即頂角），δmin為該波長所對應(yīng)的最小偏向角。測量原理（棱鏡折射率）由理論計算可知，三棱鏡對某一光45δ

平行光管α2

β2

望遠鏡平行光管α1

β1

望遠鏡δ平行光管α2β2望遠鏡平行光管α1β1望遠鏡46xf0φ屏二級譜一級光譜復(fù)色光測量原理（光柵常數(shù)、波長等）xf0φ屏二級譜一級光譜復(fù)色光測量原理（光柵常數(shù)、波長等）47若將平行光垂直照射在光柵上，光柵衍射明紋的條件是衍射角φ必須滿足光柵方程式中稱為光柵常數(shù)，，為每毫米上狹縫數(shù)目，λ為入射光波長，k為譜線級數(shù)，φk為k級譜線對應(yīng)的衍射角。若已知λ

，并測出衍射角φk，即可求得光柵常數(shù)d=a+b。本實驗汞光燈發(fā)出六種不同波長的可見光，每一級譜線都因?qū)?yīng)的衍射角不同而相互分開。其中有紫、綠、黃1、黃2四條強線，另一紫是中強線，蘭是弱線。若將平行光垂直照射在光柵上，光柵衍射明48實驗內(nèi)容1、調(diào)節(jié)分光計2、用透射光柵測光柵常數(shù)：測波長λ＝546.1nm的綠色譜線的級之間的夾角，求出平均值，代入公式（1）求出d。

衍射光譜級次-11-22左