大学物理实验系列——分光计的调整与使用讲义.pdf

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1、分光计的调整和使用物理实验中心一、分光计的结构•分光计是测定光线偏转角度的精密仪器•分光计组成部件：平行光管——发出平行光；望远镜——观察平行光；载物台——放置光学器件；读数圆盘——测量光线偏转角度。二、读数方法读数圆盘：主刻度盘+游标（最小分度值是1′）游标窗口游标盘主刻度盘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1游标盘ϕϕϕ=()+左右21=()θθθθ−+−左左右右212123、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

2、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。（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、伸缩目镜叉丝上交点筒使反射的亮十字像清晰；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。调节方法：载物台水平、望远镜俯仰的各半调节法。dd/2观察不到反射像的原因1、望远镜没有聚焦于无穷远——前后移动目镜筒

3、2、光学平板法线与望远镜光轴水平方向不对齐——转动载物台或望远镜俯视侧视3、光学平板法线与望远镜光轴竖直方向不对齐——调节望远镜俯仰或载物台调平螺钉这三个方法经常需要联合使用细调2：调节平行光管光轴与分光计中心轴垂直并发出平行光•平行光管由狭缝和准直透镜组成。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3、转动狭缝竖直，螺钉使狭缝与叉丝锁住狭缝锁紧螺钉。中间水平线重合；（1）调节三棱镜两个光学面4、实验内容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

4、上交点重合。三棱镜的摆放要求：调节一个调平螺钉时只改变一个光学面的法线方向，而对另一个光学面的法线方向无影响。（2）自准法测量三棱镜的顶角OAβ望远镜1A=180−β=−180(θθθθ左左右右2121−+−)2注意：三棱镜两个光学面反射的亮十字像不能同时与望远镜叉丝上交点重合。原因：仪器精度有限，望远镜光轴在旋转过程中改变了方向。测量要求：不要求三棱镜两个光学面反射的亮十字像都与望远镜的叉丝上交点重合。和（3）最小偏向角法测三棱镜折射率δδ=时min1sin(δ+A)min2n=A1sinAδ2最小偏向

5、角的测定注意：使入射光与三棱镜的第二个折射面大致垂直1、转动望远镜找到谱线；2、转动载物台找到谱线的折返点；3、转动望远镜使叉丝竖线对准谱线，然后读数；4、转动载物台使棱镜处于与刚才对称的位置，进行相同的操作。望远镜1δ=()θθθθ−+−min左左右右212145、实验注意事项（1）不得用手触摸仪器的光学表面；（2）转动望远镜时，切勿直接推镜筒；（3）调整分光计时一定要先目测粗调；（4）望远镜、平行光管和三棱镜法线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

6、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∆=θ2′谢谢