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1、实验分光计调节与棱镜顶角测定第1页，共27页，编辑于2022年，星期五实验目的实验目的1.了解分光计的结构并学习其调节与使用了解分光计的结构并学习其调节与使用的方法。的方法。2.学习用分光计测定棱镜的顶角。学习用分光计测定棱镜的顶角。第2页，共27页，编辑于2022年，星期五实验内容实验内容调节分光计调节分光计调节分光计调节分光计（1 1）把望远镜目镜分划板上的叉丝调节清晰；）把望远镜目镜分划板上的叉丝调节清晰；）把望远镜目镜分划板上的叉丝调节清晰；）把望远镜目镜分划板上的叉丝调节清晰；（2 2）把望远镜调节到适合观察平行光；）把望远镜调节到适合观察平行光；（3 3）把望远镜的光轴调节到与仪器
2、的主轴垂直；）把望远镜的光轴调节到与仪器的主轴垂直；）把望远镜的光轴调节到与仪器的主轴垂直；）把望远镜的光轴调节到与仪器的主轴垂直；（4 4）把平行光管调节到能够出射平行光；）把平行光管调节到能够出射平行光；（5 5）把平行光管的光轴调节到与望远镜共轴；）把平行光管的光轴调节到与望远镜共轴；）把平行光管的光轴调节到与望远镜共轴；）把平行光管的光轴调节到与望远镜共轴；（6）把狭缝调节成竖直状态且宽度适中。）把狭缝调节成竖直状态且宽度适中。2.2.用反射法测量棱镜的顶角。用反射法测量棱镜的顶角。第3页，共27页，编辑于2022年，星期五背景知识背景知识分光计是一种常用的比较精密的光学仪器。分光计是
3、一种常用的比较精密的光学仪器。分光计是一种常用的比较精密的光学仪器。分光计是一种常用的比较精密的光学仪器。其基本原理是，让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一其基本原理是，让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一其基本原理是，让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一其基本原理是，让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线，经过光学元件形成光学现象成像在望束平行光线，经过光学元件形成光学现象成像在望束平行光线，经过光学元件形成光学现象成像在望束平行光线，经过光学元件形成光学现象成像在望远镜的焦平面上，通过目镜进行光学现象的观察并远镜的焦平面上，通过目镜进行光学现象的观察并远镜的焦平面上，通过目镜进行光学现象的观察并远镜的焦平
4、面上，通过目镜进行光学现象的观察并进行各种光线的偏转角度的测量，从而得到光学参进行各种光线的偏转角度的测量，从而得到光学参进行各种光线的偏转角度的测量，从而得到光学参进行各种光线的偏转角度的测量，从而得到光学参量如折射率、波长、色散率、衍射角等。量如折射率、波长、色散率、衍射角等。量如折射率、波长、色散率、衍射角等。量如折射率、波长、色散率、衍射角等。第4页，共27页，编辑于2022年，星期五 分光计主要由自准直望远镜、平行分光计主要由自准直望远镜、平行光管、载物台和刻度盘组成，如图光管、载物台和刻度盘组成，如图2所所示。各部分的详细结构如图示。各部分的详细结构如图3所示。所示。分光计结构介绍
5、分光计结构介绍 第5页，共27页，编辑于2022年，星期五平行光管望远镜游标盘刻度盘载物台三足底座第6页，共27页，编辑于2022年，星期五第7页，共27页，编辑于2022年，星期五（1 1）望远镜）望远镜 望远镜由套筒、物镜和阿贝自准直目镜组望远镜由套筒、物镜和阿贝自准直目镜组成。其中阿贝自准直目镜由全反射棱镜、十字成。其中阿贝自准直目镜由全反射棱镜、十字形小孔、光源、分划板组成。其结构如图形小孔、光源、分划板组成。其结构如图4所所示示。第8页，共27页，编辑于2022年，星期五（2）平行光管）平行光管 平行光管的作用是把普通光源发出的光转平行光管的作用是把普通光源发出的光转化为线状的平行光
6、光源。其结构为：在镜筒的化为线状的平行光光源。其结构为：在镜筒的一端装有消色差透镜组；筒的另一端装一个可一端装有消色差透镜组；筒的另一端装一个可伸缩的套筒，套筒末端有一个狭缝装置，如图伸缩的套筒，套筒末端有一个狭缝装置，如图5所示。所示。第9页，共27页，编辑于2022年，星期五（3）载物台）载物台 载物台是用来放置待测样品的圆盘，它可载物台是用来放置待测样品的圆盘，它可以单独绕分光计中心轴转动或升降，其下方以单独绕分光计中心轴转动或升降，其下方装有三个调平螺钉，如图装有三个调平螺钉，如图6所示。所示。第10页，共27页，编辑于2022年，星期五（4）角度刻度盘）角度刻度盘 刻度盘由刻度盘主尺
7、和双游标盘组成。刻刻度盘由刻度盘主尺和双游标盘组成。刻度盘主尺最小分度值为度盘主尺最小分度值为0.5度。双游标盘上的度。双游标盘上的两个游标分别装在在黑色内盘边缘对径方向，两个游标分别装在在黑色内盘边缘对径方向，游标分成游标分成30小格。游标盘一般固定不动。刻小格。游标盘一般固定不动。刻度盘主尺和望远镜联动，可绕仪器转轴转动度盘主尺和望远镜联动，可绕仪器转轴转动如图如图7所示。所示。第11页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计1粗调粗调 （1）目测粗调使望远镜光轴大致水平，并）目测粗调使望远镜光轴大致水平，并 粗调平行光管使其与望远镜大致共轴。粗调平行光管使其与望远
8、镜大致共轴。（2）调节载物台水平度调节螺丝使载物台）调节载物台水平度调节螺丝使载物台 台面大致水平。台面大致水平。第12页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计遮光窗第13页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计第14页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计第15页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计d、旋转载物台，使双面反射镜转过、旋转载物台，使双面反射镜转过180，重复各调一半法，使绿十字叉丝像如图重复各调一半法，使绿十字叉丝像如图 11(c)所示。所示。e、重复上述步骤，使经双面反射
9、镜两个面反、重复上述步骤，使经双面反射镜两个面反 射的的绿十字叉丝像均如图射的的绿十字叉丝像均如图11(c)所示。所示。第16页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计3 3、调节平行光管、调节平行光管第17页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计3 3、调节平行光管、调节平行光管第18页，共27页，编辑于2022年，星期五一、一、调节分光计调节分光计3、调节平行光管、调节平行光管第19页，共27页，编辑于2022年，星期五第20页，共27页，编辑于2022年，星期五实验原理及方法实验原理及方法第21页，共27页，编辑于2022年，星期五二、二
10、、反射法测定棱镜的顶角反射法测定棱镜的顶角1 1 1 1、如图、如图、如图、如图1 1 1 1所示，将三棱镜放在载物台上，让棱镜顶角对准所示，将三棱镜放在载物台上，让棱镜顶角对准所示，将三棱镜放在载物台上，让棱镜顶角对准所示，将三棱镜放在载物台上，让棱镜顶角对准平行光管，则平行光管射出的光束照在三棱镜的两反射平行光管，则平行光管射出的光束照在三棱镜的两反射平行光管，则平行光管射出的光束照在三棱镜的两反射平行光管，则平行光管射出的光束照在三棱镜的两反射面面面面ABABABAB面和面和面和面和ACACACAC面上。面上。面上。面上。2 2、根据光的反射定律，分析一下经两个反射面反射过来的、根据光的
11、反射定律，分析一下经两个反射面反射过来的、根据光的反射定律，分析一下经两个反射面反射过来的、根据光的反射定律，分析一下经两个反射面反射过来的反射光的大致方向；反射光的大致方向；反射光的大致方向；反射光的大致方向；3 3 3 3、将望远镜转到两反射光的方向上观察经两反射面、将望远镜转到两反射光的方向上观察经两反射面反射过来的狭缝的像，同时观察两个像的高度是否反射过来的狭缝的像，同时观察两个像的高度是否等高，如果不相等，必须调节载物台调平螺丝使之等高，如果不相等，必须调节载物台调平螺丝使之等高。等高。第22页，共27页，编辑于2022年，星期五二、二、反射法测定棱镜的顶角反射法测定棱镜的顶角4 4
12、、将望远镜转到位置、将望远镜转到位置、将望远镜转到位置、将望远镜转到位置“1”1”，微调望远镜位置，使分划，微调望远镜位置，使分划，微调望远镜位置，使分划，微调望远镜位置，使分划板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上读出方向读出方向读出方向读出方向“1”1”的读数的读数的读数的读数 。5 5、将望远镜转到位置、将望远镜转到位置“2”2”，微调望远镜位置，使分划，微调望远镜位置，使分划，微调望远镜位置，使分划，微调望远镜位置，使分划板竖直叉丝对准狭缝象
13、，从角度刻度盘的左右游标上读板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上读板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上读板竖直叉丝对准狭缝象，从角度刻度盘的左右游标上读出方向出方向出方向出方向“2”2”的读数的读数的读数的读数 。第23页，共27页，编辑于2022年，星期五实验完成实验完成第24页，共27页，编辑于2022年，星期五思考题：思考题：1.1.如何判断你观察到的光学现象为最清晰的如何判断你观察到的光学现象为最清晰的现象？现象？2.2.请从主轴与双面反射镜的关系来解释各半请从主轴与双面反射镜的关系来解释各半调节法调节望远镜光轴与仪器主轴垂直的调节法调节望远镜光轴与仪器主轴垂直的依
14、据。依据。3.3.如果仪器已经调节好。在实验过程中，改如果仪器已经调节好。在实验过程中，改变了载物台，是否应该再使用各半调节法变了载物台，是否应该再使用各半调节法重新调节望远镜光轴与仪器主轴垂直？重新调节望远镜光轴与仪器主轴垂直？第25页，共27页，编辑于2022年，星期五思考题：思考题：4、在测量的数据中如何判断是否应该加上、在测量的数据中如何判断是否应该加上360o。5、在观察三棱镜两个反射面反射过来的狭缝、在观察三棱镜两个反射面反射过来的狭缝的像时，可能一面能看到而另一面无法看的像时，可能一面能看到而另一面无法看到，试分析原因？到，试分析原因？第26页，共27页，编辑于2022年，星期五
15、注意事项注意事项1.1.分光计是精密仪器，各部件的操作要小心。分光计是精密仪器，各部件的操作要小心。分光计是精密仪器，各部件的操作要小心。分光计是精密仪器，各部件的操作要小心。2.2.切勿用手或不干净的布和镜头纸去插拭望远镜、平行切勿用手或不干净的布和镜头纸去插拭望远镜、平行切勿用手或不干净的布和镜头纸去插拭望远镜、平行切勿用手或不干净的布和镜头纸去插拭望远镜、平行光管、三棱镜的光学表面。光管、三棱镜的光学表面。光管、三棱镜的光学表面。光管、三棱镜的光学表面。3.3.转到望远镜时手应扳望远镜支架，不可直接扳望远镜。转到望远镜时手应扳望远镜支架，不可直接扳望远镜。转到望远镜时手应扳望远镜支架，不可直接扳望远镜。转到望远镜时手应扳望远镜支架，不可直接扳望远镜。4.4.几个紧固螺丝必须要锁紧。几个紧固螺丝必须要锁紧。几个紧固螺丝必须要锁紧。几个紧固螺丝必须要锁紧。5.5.在重复测量过程中，三棱镜的位置不要改变。在重复测量过程中，三棱镜的位置不要改变。在重复测量过程中，三棱镜的位置不要改变。在重复测量过程中，三棱镜的位置不要改变。第27页，共27页，编辑于2022年，星期五