分光计的使用

分光计的使用第一页，共二十七页，2022年，8月28日

分光计是比较精密的测角仪器，精度可到1’。物理学中很多的物理量都与入射光的偏转角度有关，因此，通过对角度的测量可以计算媒质折射率、光波波长、色散关系等相关的物理量。还可以用来检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行等。第二页，共二十七页，2022年，8月28日内容实验目的1实验仪器2分光计的调节

3测量原理4实验内容5注意事项6第三页，共二十七页，2022年，8月28日实验目的1、了解分光计的结构，学会分光计的调整和使用方法；2、测量三棱镜顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象；3、通过测量三棱镜的最小偏向角，测定其对每种单色光的折射率；4、通过用分光计和光栅来测定光栅常数、波长及角色散率。第四页，共二十七页，2022年，8月28日实验仪器分光计三棱镜平面反射镜汞灯光源光栅第五页，共二十七页，2022年，8月28日分光计的结构图第六页，共二十七页，2022年，8月28日1.狭缝装置；2.狭缝装置锁紧螺丝；3．平行光管；4.制动架；5载物台；6．载物台调平螺丝；7．载物台锁紧螺丝；8．望远镜；9．望远镜锁紧螺丝；10，阿贝式自准直自镜；11．目镜视度调节手轮；12．望远镜光轴高低调节螺丝；13．望远镜光轴水平调节螺丝；14．支臂；15．望远镜微调螺丝；16．转轴与刻度盘止动螺丝；17．望远镜止动螺丝；18．制动架；19．底座；20．转座；21．刻度盘；22．游标盘；23．立柱；24．游标盘微调螺丝；25．游标盘止动螺丝；26．平行光管光轴水平调节螺丝；27．平行光管光轴高低调节螺丝；28．狭缝宽度调节手轮各部分名称第七页，共二十七页，2022年，8月28日分光计的调节测量前应调节分光计，达到：望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光轴共轴。待测光学元件的表面与中心转轴平行。

第八页，共二十七页，2022年，8月28日1)目视粗调

⑤

调节望远镜俯仰调节螺钉平行光管俯仰调节螺钉望远镜支架平行光管水平调节螺钉望远镜水平调节螺钉④

松开望远镜锁紧螺钉③松开游标盘锁紧螺钉锁紧载物台升降锁紧螺钉②调节载物盘水平调节螺钉①

移动底座第九页，共二十七页，2022年，8月28日载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例

平面镜两侧面的反射像分别位于和时，只需调节望远镜的俯仰调节螺钉dd平面镜两侧面的反射像同时位于或时，只需调节载物盘的水平调节螺钉dd第十页，共二十七页，2022年，8月28日⑵

2)用自准直法将望远镜调焦到无穷远叉丝像分划板视场透光窗反射像旋转目镜调节鼓轮⑴

伸缩目镜筒⑶

第十一页，共二十七页，2022年，8月28日观察不到反射像的原因目镜中观察到的叉丝和透光窗中绿色十字的像模糊。（转动目镜调节鼓轮）望远镜没有聚焦于无穷远。（松开目镜筒锁紧螺钉，前后移动目镜筒）平面反射镜的镜面与望远镜的光轴不垂直。

俯视侧视转动载物台或望远镜调节望远镜俯仰或载物盘水平调节螺钉第十二页，共二十七页，2022年，8月28日3)调节望远镜光轴与中心转轴垂直

①放置平面镜

②拨动游标盘

③调节载物盘水平调节螺钉或望远镜俯仰调节螺钉

ABC第十三页，共二十七页，2022年，8月28日载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节d调节望远镜俯仰调节螺钉

调节载物盘水平调节螺钉d/2第十四页，共二十七页，2022年，8月28日4)调节平行光管平行光管由狭缝和准直透镜组成。第十五页，共二十七页，2022年，8月28日松开狭缝锁紧螺钉前后移动狭缝①

转动狭缝调节平行光管俯仰调节螺钉

②

转动狭缝锁住狭缝锁紧螺钉③

狭缝锁紧螺钉俯仰调节螺钉第十六页，共二十七页，2022年，8月28日读数方法第十七页，共二十七页，2022年，8月28日测量原理（棱镜折射率）

由理论计算可知，三棱镜对某一光波的折射率n为：式中，A为所用棱镜的折射棱角（即顶角），δmin为该波长所对应的最小偏向角。第十八页，共二十七页，2022年，8月28日δ

平行光管α2

β2

望远镜平行光管α1

β1

望远镜第十九页，共二十七页，2022年，8月28日xf0φ屏二级谱一级光谱复色光测量原理（光栅常数、波长等）第二十页，共二十七页，2022年，8月28日若将平行光垂直照射在光栅上，光栅衍射明纹的条件是衍射角φ必须满足光栅方程式中称为光栅常数，，为每毫米上狭缝数目，λ为入射光波长，k为谱线级数，φk为k级谱线对应的衍射角。若已知λ

，并测出衍射角φk，即可求得光栅常数d=a+b。本实验汞光灯发出六种不同波长的可见光，每一级谱线都因对应的衍射角不同而相互分开。其中有紫、绿、黄1、黄2四条强线，另一紫是中强线，兰是弱线。第二十一页，共二十七页，2022年，8月28日实验内容1、调节分光计2、用透射光栅测光栅常数：测波长λ＝546.1nm的绿色谱线的级之间的夹角，求出平均值，代入公式（1）求出d。

衍射光谱级次-11-22左侧衍射光方位角右侧衍射光方位角第二十二页，共二十七页，2022年，8月28日

3、测角色散率分别测出双黄线λ2，λ3的衍射角，计算出它们的波长，则波长λ2

（2级）λ2

（-2级）λ3

（2级）λ3

（-2级）左侧衍射光方位角右侧衍射光方位角数据记录表格：（衍射光谱级次k=2）第二十三页，共二十七页，2022年，8月28日4、测角三棱镜顶角等望远镜位置望远镜向左转望远镜向右转测量次数左窗读数右窗读数左窗读数右窗读数12356第二十四页，共二十七页，2022年，8月28日注意事项1分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。2光栅是精密光学器件，严禁用手触摸刻痕，注意轻拿轻放，以免弄脏或损坏。3在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。第二十五页，共二十七页，2022年，8月28日