物理实验分光计的调节与使用.ppt

物理实验分光计的调节与使用
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实验目的：
1、了解分光计的结构、各部分的作用
及工作原理。
2、掌握分光计的调节要求和调节方法。
3、学会测量棱镜的顶角、棱镜玻璃的
折射率。
第2页，本讲焦）。
2、将双面镜放置在载物台上，使双面镜的镜面与载物台下两螺 钉
连线垂直;使双面镜的反射面与望远镜大致垂直，缓缓地转动载
物台，从侧面观察，判断从双面镜正、反两面反射的十字叉丝
光线能否进入望远镜内。
3、从望远镜的目镜中观察到
十字叉丝像，前后移动目
镜对望远镜调焦，使十字
叉丝成像清晰,如右下图所
示。
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装置调节—望远镜的调节
用二分之一调节法调望远镜的光轴与仪器的主轴垂直
1、转动载物平台使小十字叉丝的反射像的竖线与分刻板的竖线合。
2、调节望远镜的调倾螺钉，使小十字叉丝的反射像向调整用叉丝靠
近一半的距离。然后再调节载物平台下与连线反射镜面垂直的螺
钉，使小十字叉丝的反射像和调整用叉丝重合。
3、将载物台旋转180，使另外一个反射面对准望远镜，找到小十字
叉丝的反射像后，用二分之一调节法调节小十字叉丝的反射像和
调整用叉丝重合。
4、重复步骤2、3，直到望远镜不论对准哪个反射面，小十字叉丝的
反射像都和调整
用叉丝重合，则望
远镜的光轴和仪器
的主轴垂直。
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装置调节—平行光管的调节
平行光管的光轴与仪器的主轴垂直
1、关掉目镜的照明灯电源，打开光源。调节狭缝使宽度适
中，让光照亮狭缝。
2、将望远镜对准平行光管，找到狭缝的像后，前后移动狭
缝的位置，使从望远镜中看到清晰的狭缝像，此时平
行光管发出平行光。
3、转动望远镜和狭缝（注意不能前后移动狭缝）的位置，
使狭缝的像与分刻板上的竖线重合，然后固定狭缝和
望远镜的位置。
4、调节平行光管的调倾螺钉，使狭缝的像相对于测量用叉
丝对称。
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实验原理—三棱镜玻璃的折射率
由光的反射和折射定律可以求得棱镜折射率n


式中i1、 i2 、δmin 分别为某一单色光的入射角、折射
角和最小偏向角δmin，α为三棱镜的顶角。
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实验原理—自准直法测三棱镜顶角
下图为自准直法测量三棱镜顶角的示意图。让望远镜对准
三棱镜的一个光学面，当小十字叉丝的反射像和调整用叉丝重
合时，从刻度盘上记录两游标的读数 和 ；转动望远镜
（或载物台），让三棱镜的另外一个光学面对准望远镜，当小
十字叉丝的反射像和调整用叉丝重合时，再次记录两游标的读
数 和 。由图可知，三棱镜的顶角为

其中
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实验原理—三棱镜的最小偏向角
如图所示，观察光线偏向情况，判
断出射光线的方向。先用眼睛沿光线可
能出射的方向观察，微微转动载物台，
当观察到出射的彩色谱线时，选定一种
谱线，继续转动载物台，注意该谱线出
射光所对应的偏向角的变化，选择使偏
向角减小的方向缓慢转动载物台，当看
到该谱线移至某一位置后反向移动，逆
转处即为最小偏向角的位置。则最小偏
向角出射光线与原光路（不放三棱镜时
望远镜直接对准入射光线的位置）之间
的夹角即为最小偏向角。设最小偏向位
置时两游标的读数为 、 ，原光
路的为 、 ，则有右式：
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实验内容—调节分光计为可工作状态
调整好的分光计只能测量与刻度盘相平行平面内的角度，所以测量时必须对待测光学元件进行调节，使经光学元件（棱镜、光栅）反射、折射和衍射的光线确定的平面与刻度盘面平行。
注意：这时只能调节载物台，不能再调节望远镜、平行光管调倾螺钉。
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实验内容—三棱镜的调节及顶角测量
将三棱镜如图示放置在载物台上