分光儀的使用和光柵

1、分光儀的使用和光柵科目：工科物理實驗實驗日期：班級：學生姓名：【實驗名稱】分光儀的使用和光柵【實驗目的】1. 了解分光儀構造的差不多原理，把握儀器調劑方法。2. 裝我用光柵測量波長的原理和方法3. 了解色散與糞便木領的意義及測量方法?！緦嶒炘怼?. 分光儀結構光線入射到光學元件上，由于反射或折射等作用，使光線產生偏 離，分光儀確實是用來測量入射光與出射光之間偏離角度的一種儀 器。要測定此角，必須滿足兩個條件：（1）入射光與出射光均為平行光；（2）入射光、出射光以及反射而或折射面的法線都與分光儀的刻 度盤平行。為此，分光儀上裝有能造成平行光的平行光管、觀看平行光的望 遠鏡及放置光學元件的載物臺

2、，它們都裝有調劑水平的螺釘。為了讀 出測量時望遠鏡轉過的角度，配有與望遠鏡連接在一起的刻度盤。（1）平行光管。又稱準直管，用來產生平行光束。立柱固定在 底座上，平行光管安裝在立柱上，平行光管的光軸位置能夠通過立柱 上的調劑螺釘分別進行左右、水平微調，平行光管有一狹縫裝置1。 旋松螺釘2,轉動裝有狹縫的內套筒使狹縫成嚴格的垂直狀，前后移 動內套筒，使狹縫嚴格地處在透鏡焦平面上，則平行光管發(fā)出狹縫平 行光。（2）望遠鏡。用來觀看和確定平行光的前進方向。自準直望遠 鏡8安裝在支臂上，支臂和轉座固定在一起并套在度盤上。當松開制 動螺釘時，轉座和度盤能夠相對轉動，當旋緊此制動螺釘，轉座和度 盤一起旋轉。

3、旋緊制動架與底座上的制動螺釘時，借助于此制動架末 端上的調劑螺釘能夠對望遠鏡進行左右轉動微調。望遠鏡的光軸位 置，能夠通過螺釘分別進行水平、左右微調。旋目鏡調焦手輪，使目鏡中能十分清晰地看到分劃板上的分劃 線。旋松螺釘，轉動目鏡組使分劃線成水平狀。前后移動目鏡組，使 分劃板處在物鏡的焦平面上，則亮十字經物鏡發(fā)岀的光為平行光，當 它被反射回望遠鏡時，將在分劃板上成清晰的亮十字像，且與實物亮 十字無視差。（3）載物臺。用來放置棱鏡，光柵等光學元件的平臺。載物臺 套在游標盤上，可繞中心軸旋轉，旋緊載物臺鎖緊螺釘和制動架4與 游標盤的制動螺釘時，借助于立柱的調劑螺釘能夠對載物臺進行微 調。放松載物臺鎖

4、緊螺釘時，載物臺可依照需要升高或降低。調到所 需位置后，再把鎖緊螺釘鎖緊。載物臺有三只調平螺釘，可用來調劑 載物臺而，使之與旋轉主軸垂直。（4）讀數裝置。在底座中央固定一中心軸，度盤22和游標盤21 套在中心軸上，能夠繞中心軸旋轉；度盤下端有軸承支撐，使旋轉輕 便靈活；度盤上的刻線把360。圓周角分成720等份，每份為30。同 一直徑方向兩端各有一個游標讀數裝置，測量時，對望遠鏡的兩個位 置中每一位置都讀出兩個數值，然后對同側的差值讀數取平均值，如 此能夠排除因偏心引起的誤差。2分光儀調劑要求1）調整望遠鏡使其適合觀看平行光，即成為共焦光學系統(tǒng)。2）望遠鏡光軸垂直于儀器主軸3）平行光管發(fā)出平行

5、光。4）平行光軸夠垂直于儀器主軸。調劑步驟如下；（1）目視粗調調劑望遠鏡與平行光管的光軸，盡量使其與刻度盤平行；調劑載 物臺調平螺釘20使載物臺盡量與刻度盤平行。（2）調劑望遠鏡A自準法調劑望遠鏡使其適合觀看平行光。a點亮小燈，調劑目鏡與 分劃板的距離，看清分劃板上的叉絲。b將平行平而反射鏡放置在載 物臺上。將望遠鏡正對平面反射鏡，使得望遠鏡光軸大致垂直于反射 面，慢慢地左右移動載物臺是從平面鏡反射回來地光進入望遠鏡。找 到光團后，轉動手輪使B筒前后移動使得光團處出現叉絲地像。B用半近調劑法調劑望遠鏡使其光軸與儀器主軸垂直。°轉動載物臺, 依次使反射鏡地兩個鏡面正對望遠鏡，調劑直至兩

6、個反射地叉絲均位 于望遠鏡地視場中。b看清兩個叉絲后，采納半近似調劑法調劑，使 得像在視場中地豎直線上，用同樣地點法反復數次，直至望遠鏡地光 軸己垂直于儀器地主軸。（3）調劑平行光管A調出平行光：a取下平面鏡。開亮鈉光燈，松開螺釘11,狹縫 轉成水平，看到狹縫地像。b調劑平行光管與光軸高低螺釘22,使狹 縫像與分劃板叉絲地中央水平橫線重合，現在平行光管光軸與儀器主 軸相垂直c轉動狹縫使其平行于叉絲豎直線，調劑平行光管水平方向 調劑螺釘14,位于叉絲豎直線，直至重合d認真地前后捕搐狹縫體 排除視差，B轉動手輪調劑狹縫寬度C鎖緊狹縫體3.光柵光柵是一種重要的分光元件，分為透射光柵和反射光柵。入射光

7、 在光柵上發(fā)生衍射時，不同波長的光被分開光柵公式和用光柵測波長。光柵公式，一束波長為久的平行光垂直照耀在光柵上。通過光柵 衍射后沿某一方向傳播的光，其傳播方向與入射光方向之間的夾 角成為該傳播方向的衍生角。有衍生理論可知，在衍射角韓滿 足下式的方向上顯現極強條文即dsin ©Fk入式中，20, ±1, ±2,說明光柵的級次；d二a+b為光柵常數;©k為第k級衍射角【實驗內容與測量】1.光柵的調劑（1）使光柵平而與儀器主軸平行，且垂直于平行光管光軸 當分光 儀調好后，使望遠鏡分劃板上的豎線對準平行光管狹縫的像，固定望 遠鏡和平行光管。將光柵按照圖所示的方式放置在載物臺上，擋住平 行光管狹縫的入射光，開亮望遠鏡上的小燈，轉動平臺觀看反射回來 的綠色小燈叉絲像。使二者重合。（2）調劑光柵使其透光狹條與儀器主軸平行松開固定望遠鏡止動 螺釘15使望遠鏡能夠轉動，使平行光管射出平行光，左右轉動望遠 鏡觀看0級1級2級譜線，以分劃板橫線為參考線，比較左右兩側 譜線在視場中的高度是否一致，假如不同，調劑螺釘B1,使譜線等 高?，F在光柵透光狹條即與儀器主軸平行。2. 測量（1）點鈉燈，照亮平行光管的狹縫，向左轉動望遠鏡至鈉黃光的第 0級譜線左邊的第二級