分光计的调整与玻璃三棱镜折射率测量

关于分光计的调整与玻璃三棱镜折射率测量第1页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三【实验背景】分光计(光学测角仪)是一种精确测量角度的典型光学仪器。利用它不但能直接测出反射角、透明物质的折射角、光栅的衍射角、劈尖的角度，而且确定与这些角度有关的物理量(如折射率、光波波长、色散率、光栅常数等)。除此之外，分光计还可以用作多种光学现象的定性观察，如光波的衍射和干涉现象。分光计不仅用途广泛，而且构造精密，因此要求学生必须掌握分光计的调整和使用方法。第2页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三【实验目的】1、了解分光计的主要构造及各部分的作用。2、掌握分光计的调节要求和调节方法。3、学会用最小偏向角法测量玻璃三棱镜折射率。第3页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三

本次实验用到的仪器有分光计、平面镜、三棱镜和钠光源。注：分光计（又名分光测角仪）是用来精确测量角度的仪器。分光计是光学实验的基本仪器之一，通过角度的测量可以计算媒质折射率、光波波长等相关的物理量，检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行等。

【实验仪器】第4页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三1.分光计的结构第5页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三2.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6页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三1)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7页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三载物盘水平、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8页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三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9页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三观察不到反射像的原因目镜中观察到的叉丝和透光窗中黑色十字的像模糊。（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10页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三3)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

第11页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三载物盘水平、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12页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三4)调节平行光管平行光管由狭缝和准直透镜组成。第13页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三狭缝锁紧螺钉俯仰调节螺钉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

第14页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三3.分光计的测量原理δ＝(α2-α1+β2-β1)/2

δ

平行光管α2

β2

望远镜平行光管α1

β1

望远镜第15页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三读数方法主刻度盘游标盘游标窗口233º

13΄

第16页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三偏心差主刻度盘游标盘第17页，讲稿共19页，2023年5月2日，星期三【思考题】试考虑另外一种用分光计测量三棱镜顶角的方法并解释原理。在调节仪器中，发现我们的眼睛上下、左右移动时，亮十字像也在分划板上方十字叉丝处上下、左右相对移动，此现象称为视差。视差的存在影响测量的准确度，怎样消除视差。如何利用自准直望远镜调节分光计到正常工作状态。试证明为什么双游标可以消除偏心差。当望远镜的主光轴、反射平面镜的法线未与仪器中心轴垂直而