分光计的调整和使用

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1、实验30分光计的调整和使用分光计是一种测量光线偏转角的仪器，实际上就是一种精密的测角仪。由于不少物理量如折射率、波长……等往往可以用光线的偏折来量度，因此分光计是光学实验中的一种基本仪器。在分光计的载物台上放置色散棱镜或衍射光栅，它就成为一台简单的光谱仪器；在分光计上装上光电探测器，还可以对光的偏振现象进行定量的研究。为了保证测量的精确，分光计在使用前必须调整。分光计的调整方法对一般光学仪器的调整也是有一定通用性，因此学习分光计的调整方法也是使用光学仪器的一种基本训练。[一]实验目的1．了解分光计

2、的结构，学会正确的调节和使用方法。2．掌握用自准直法调节望远镜调焦至无穷远。3．学会用分光计测量光学平面间夹角的方法。[二]实验仪器本实验使用JJY型的分光计。该分光计由“阿贝”式自准直望远镜、装有可调狭缝的平行光管、可升降的载物平台及光学度盘游标读数系统等四大部分组成。1——目镜2——小灯3——望远镜筒4——平行平面镜5——平台倾斜度调节螺丝6——平行光管7——狭缝装置8——望远镜倾斜度调节螺丝9——望远镜微调螺丝10——平行光管微调螺丝11——度盘微调螺丝12——望远镜锁进螺丝13——游标盘图

3、31-1现将各部分逐一介绍。1.“阿贝”式自准直望远镜装有“阿贝”目镜的望远镜称“阿贝”式自准望远镜。它用以观察平行光进行的方向。与普通望远镜相类似，它由物镜与目镜组成。改变物镜至目镜的距离，可以使不同距离远处的物体成象清晰。望远镜调焦于无穷远时，则可使从无穷远处来的平行光成象最清晰。为了测量，物镜与目镜之间有叉丝，目镜与叉丝，及目镜、叉丝相对于物镜的距离均可调节，叉丝应位于目镜焦平面上。目镜是有场镜和接目镜组成的，常用的目镜有二种：一是高斯目镜，在它的场镜和接目镜间装了一片与镜筒成45°角的薄玻

4、璃片。当小灯的光经玻璃片反射后可将叉丝全部照亮。二是阿贝目镜，在目镜与叉丝之间装了一个全反射小三棱镜，小灯发出的光经小三棱镜反射后将叉丝的一部分照亮，而从目镜望去这照亮的部分刚好被小三棱镜遮住，故只能看到叉丝的其他部分，见图30-2。JJY型分光计采用的是阿贝目镜。图30-2望远镜可绕分光计中心轴转动，它的倾斜度也可通过螺丝进行调节，而望远镜固定螺丝则起着把望远镜倾斜度固定的作用，见图30-1。在望远镜与中心轴相连处有望远镜锁紧螺丝，放松时可使望远镜绕中心轴转动，旋紧时可固定望远镜，见图30-1。

5、2.平行光管平行光管是仪器中产生平行光的机构。它有一个可改变缝宽的狭缝及一个会聚透镜所组成。狭缝至透镜的距离可调节。当用光源照明狭缝时，若狭缝刚好位于透镜焦平面处，则平行光管将发出平行光。平行光管与分光计底座固定在一起，它的倾斜度可以通过调整螺丝进行调节。而平行光管固定螺丝则起着把平行光管倾斜度固定的作用（见图30-1）。为了得到较精密的调整，望远镜和平行光管均装有微调机构，只要拧紧望远镜（或平行光管）的锁紧螺丝后，再转动其微调螺丝（见图30-1），则望远镜（或平行光管）就能转动微小角度。3.升降

6、的载物平台载物小平台可放光学元件，如三棱镜、光栅等。有三只调节螺钉a、b和c可改变小平台倾斜度，见图30-3。载物台也有锁紧螺丝固定位置。图30-31.读数装置望远镜和载物台分别与刻度盘和角游标相连，它们的相对转动角度可从读数窗中读出，读数窗有A，B二个，它们相隔180°，从A，B两窗可分别读得望远镜转过的角度，然后取平均值，这样可消除中心轴可能存在的偏心。本实验室中分光计角游标的最小分度为（主刻度盘上每小格为，角游标30分格的弧长与刻度盘29分格的弧长相等），游标每小格之差，见图30-4。图30

7、-4例如图30-4右图的读数应为：314°+=314°[三]实验内容1．分光计的调整（1）调整分光计的目的。分光计在实验中通常来测量光线经各种光学元件（如狭缝、光栅、棱镜等）后的偏转角度，其测角时的光路如图30-5所示。图30-5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。但是为使得所得角度与实际光线偏转角度一致，必须有以下考虑。用分光计进行观测时，其观测系统基本上由下述三个平面构成，如图30-6。图30-6l读值平面这是读取数据的平面，有主刻度盘和游标内盘绕中心转轴旋转时形成的。

8、对每一具体的分光计，读值平面都是固定的，且和中心转轴垂直。l观察平面由望远镜光轴绕仪器中心转轴旋转时所形成的。只有当望远镜光轴与中心转轴垂直时，观察面才是一个平面，否则，将形成一个以望远镜光轴为母线的圆锥面。l待测光路平面有平行光管的光轴和经过待测光学元件（棱镜、光栅等）作用后，所反射、折射和衍射的光线所共同确定的。调节载物台下方的三个螺丝，可以将待测光路平面调节到所需的方位。应将此三个平面调节成相互平行。所以，仪器必须精密调整，以保证：①入射光线是平行光（即要求调整平行光管，使之