大学物理实验-分光计的调节.ppt

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1、基础物理实验室,分光计的调节,-2-,分光计的调节,2011-9-1,1.JJY-1型分光计的结构,平行光管用于产生平行光,由一个消色差的凸透镜和可变狭缝组成。望远镜用于观测平行光，由物镜、分划板、照明光源和目镜组成。读数系统由刻度盘、游标盘组成。,分光计由望远镜、载物台、平行光管、读数系统、底座组成。,载物台用来放置被测元件。载物台下面有三个调节螺丝，可以用来调节载物台的倾斜程度。底座起着对整个仪器支撑的作用。在其中心有一固定的中心轴。望远镜、刻度盘以及游标盘均套在中心轴上，可以绕中心轴旋转。,-3-,分光计的调节,2011-9-1,2.JJY-1型分光计用途,JJY型分光计是一种分光测角光

2、学实验仪器，在利用光的反射、折射、衍射、干涉和偏振原理的各项实验中作角度测量。例如：利用光的反射原理测量棱镜的角度。利用光的折射原理测量棱镜的最小偏向角，从而计算棱镜玻璃的折射率和色散率。用光栅，作光的衍射实验，测量光波波长。用偏振片、波片，作光的偏振实验等。,-4-,分光计的调节,2011-9-1,3.分光计调节要求及注意事项,一、调节要求望远镜调焦到无穷远；平行光管出射平行光；望远镜光轴、平行光管光轴与分光计中心轴垂直。二、注意事项必须在了解仪器的使用方法和操作要求后才能使用仪器；光学元件应轻拿、轻放，切忌跌落，以免损坏元件；不能用手触摸光学元件的光学表面，光学表面如有灰尘，可用橡皮球将灰

3、尘吹去，切不可用纸巾、棉布等物品擦拭；转动望远镜及载物台前要将锁紧螺钉松开，防止损坏仪器；调节平行光管时再开汞灯，打开后就不要再频繁开关。光学元件及仪器用完后，应放回原处，摆放整齐，关掉仪器电源，经检查后方可离开。,-5-,分光计的调节,2011-9-1,4.分光计调节步骤,三、调节步骤目测粗调：调节载物台下的三个倾斜调节螺钉，使载物台面大致水平，调节望远镜及平行光管的俯仰调节螺钉，使望远镜和平行光管光轴大致垂直于仪器中心轴，松开望远镜止动螺钉，转动望远镜，使望远镜光轴与平行光管光轴大致在同一直线上；自准直望远镜调节；望远镜光轴调节（难点）；平行光管及其光轴调节。,-6-,分光计的调节,201

4、1-9-1,5.1 自准直望远镜调节-原理,望远镜用于观察平行光，聚焦于无限远，即目镜焦点、分划板、物镜焦点重合。在物镜前置反射面，若望远镜光轴与反射面垂直，分划板上的物也将成像到分划板所在的面。与分划板下十字叉丝重合的绿十字的反射像将与上十字叉丝重合。,-7-,分光计的调节,2011-9-1,5.2 自准直望远镜调节-步骤,自准直望远镜调节步骤：旋转目镜手轮，看清分划板上叉丝(如图3-a或3-b所示)，此时分划板与目镜焦点重合。打开LED光源，松开目镜锁紧螺钉，在物镜端面附近加一个反射镜，手持目镜镜筒(不要拿照明光源，以免损坏光源)如双箭头(直线)所示，前后移动目镜筒，看清楚位于上十字叉丝附

5、近的十字透光窗反射像(如图3-c所示)，且无视差(反射像清晰程度不随眼睛与目镜距离而改变)，此时分划板与物镜焦点重合，锁紧目镜锁紧螺钉。,-8-,分光计的调节,2011-9-1,6.1 望远镜光轴调节-原理,若望远镜光轴垂直仪器主轴，则A、B反射像均位于分划板上水平叉丝所在高度，如图5所示。若载物台倾斜(即反射面倾斜)，则A、B面反射像关于上水平叉丝对称，如图6所示，此时应调节载物台倾斜调节螺钉。若望远镜光轴倾斜，则A、B面反射像位于同一高度，如图7所示，此时应调节望远镜倾斜调节螺钉。,-9-,分光计的调节,2011-9-1,6.2 望远镜光轴调节-步骤（一）,望远镜光轴调节步骤：1.将反射镜

6、置于载物台上，如图9-a所示，其中1,2,3对应载物台下面三个倾斜调节螺钉。若使用三棱镜则如图9-b所示放置三棱镜。2.松开载物台高度调节螺钉，将载物台调至适当高度，锁紧螺钉。,1,a,b,图9 反射元件放置方式,经过粗调，载物台大致水平，望远镜光轴近似垂直仪器中心轴。,-10-,分光计的调节,2011-9-1,6.2 望远镜光轴调节-步骤（二）,3.松开游标盘止动螺钉，转动游标盘带动反射镜（或三棱镜）转动，使反射镜(或三棱镜)一个反射面(A)正对望远镜，观察绿十字反射像位置，继续转动游标盘使B面正对望远镜，观察绿十字反射像位置（若无反射像，则重复粗调），如果A、B面反射像高度相同，如图10-

7、c所示，则略过步骤4，执行步骤5，如果A、B面反射像高度不同，如图10-a，10-b所示，则 4.微调载物台倾斜调节螺钉1或3，将反射像调至如图10-c所示高度。5.微调望远镜俯仰调节螺钉，将反射像高度调至如图10-d所示上水平叉丝位置。重复步骤3、4、5直至两个面的反射像均达到上水平叉丝高度，如图10-d所示。至此望远镜光轴完成，此后不要再调节望远镜俯仰调节螺钉。,-11-,分光计的调节,2011-9-1,7.平行光管调节,平行光管调节步骤：取下反射镜(或三棱镜)，关闭LED灯，打开低压汞灯(至实验结束再关闭汞灯)。松开狭缝锁紧螺钉，前后移动狭缝机构，将狭缝调至消色差物镜的焦点处，目镜中可观

8、察到如图13-a所示清晰的亮线即为狭缝像。轻轻旋转狭缝宽度调节旋钮使狭缝宽度约为1mm，务必注意观察狭缝宽度，切忌将狭缝调得过细，致两个构成狭缝的两个刀片接触，使狭缝损坏。将狭缝机构绕平行光管光轴旋转90度(不要改变狭缝与物镜的距离)，竖直的狭缝像变为水平，调节平行光管俯仰调节螺钉，使狭缝像被分划板中间水平叉丝平分(如图13-b所示)，此时平行光管光轴与仪器中心轴垂直。将狭缝回转90度，狭缝像如图13-a所示，锁紧狭缝锁紧螺钉。,-12-,分光计的调节,2011-9-1,8.读数方法,分光计仪器精度为1。读数装置由刻度盘和游标盘两部分组成，游标盘上有两个游标，读取两个游标测得角度取平均值，消除偏心差。刻度盘上每一格的值为30，游标盘上有30格等分主刻度盘的29格的度数值，游标盘每一小格为1，读数时30的整数倍部分在刻度盘上读出(游标盘0刻线以左)，不足30的从游标盘上读，看游标盘的哪条刻线与主刻盘的刻线对齐，就读该值，单位为分(无需估读)。如图15所示，在刻度盘上读出116，游标盘的第12条刻线和主刻度盘的刻线正好对齐，故游标盘的读数为12，最后读数为11612。,11612,