分光儀的調(diào)整-梁厚蘊

1、分光儀的調(diào)整和三棱鏡頂角測量,北京航空航天大學(xué)物理實驗中心 梁厚蘊,一、實驗及應(yīng)用背景介紹 二、實驗?zāi)康暮徒虒W(xué)要求 三、實驗原理 四、實驗儀器和裝置 五、實驗內(nèi)容 六、課堂思考 七、選做實驗,目錄,一、實驗及應(yīng)用背景介紹 分光儀是分光測角儀的簡稱，它能較精確地測量平行光線的偏轉(zhuǎn)角度。借助它并利用反射、折射、衍射等物理現(xiàn)象，可完成全偏振角、晶體折射率、光柵常數(shù)和光波波長等物理量的測量，其用途十分廣泛。近代攝譜儀、單色儀等精密光學(xué)儀器也都是在分光儀的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。 分光儀比較精密，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用時應(yīng)按照一定的步驟進(jìn)行調(diào)整，才能得到精度較高的測量結(jié)果。分光儀的調(diào)整原理、方法和技巧，在光學(xué)儀器

2、中具有一定的代表性。,二、實驗?zāi)康暮徒虒W(xué)要求 了解分光儀的構(gòu)造及其主要部件的作用； 學(xué)習(xí)并掌握分光儀的調(diào)節(jié)原理與調(diào)節(jié)方法； 掌握自準(zhǔn)直法和逐次逼近調(diào)節(jié)法，鞏固消視差調(diào)節(jié)技術(shù)； 學(xué)會用反射法測量三棱鏡的頂角。,三、實驗原理 反射法測三棱鏡頂角 一束平行光射入三棱鏡頂角A ，經(jīng)過 AB 面和 AC 面反射的光線分別沿和方 位射出，由幾何關(guān)系可知 2. 自準(zhǔn)法測三棱鏡頂角 光線分別垂直入射于三棱鏡的 AB 面和 AC 面，然后沿原路反射回來，記下此時兩個反射方位之間的夾角，則三棱鏡頂角 A =180,反射法測三棱鏡頂角,四、實驗儀器和裝置,JJY型分光儀基本結(jié)構(gòu),五、實驗內(nèi)容 1分光儀的調(diào)整 必須滿

3、足兩個條件：入射光與出射光均為 平行光；入射光與出射光都與刻度盤平面平行。 （1）粗調(diào) （2）望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦于無窮遠(yuǎn) 要求：平面鏡反射回來的綠色“”字與叉絲無視差。,平面鏡的放置,（3）調(diào)整望遠(yuǎn)鏡光軸與儀器主軸垂直,要求：平面鏡正、反兩面反射回來的綠色“”字均與上叉絲重合 方法：采用半調(diào)法調(diào)節(jié),自準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡,（4）調(diào)整叉絲分劃板的縱絲與主軸平行 要求：轉(zhuǎn)動載物臺過程中綠“”字始終沿上叉絲移動 （5）平行光管的調(diào)整 要求：狹縫像與叉絲無視差，且其中點與中心 叉絲等高,半調(diào)法,2三棱鏡頂角的測量方法,（1）三棱鏡的放置 要求：將三棱鏡放置于載物臺上，使待測 頂角A近中心，并使其一個光學(xué)面與載物臺 上的

4、某根徑線平行,（2）調(diào)三棱鏡的AB面和AC面與望遠(yuǎn)鏡 光軸垂直 要求：望遠(yuǎn)鏡分別對準(zhǔn)AB面和AC面時均應(yīng) 有綠“”字與上叉絲重合 方法：三棱鏡的放置與調(diào)平螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)要遵循調(diào)整 第二個面的方位時，不致改變第一面的方位的原則,三棱鏡的放置,（3）用反射法測三棱鏡頂角 要求：采用對徑讀數(shù),每隔5060 測量一組數(shù)據(jù),共測量5組,3數(shù)據(jù)處理,（1）原始數(shù)據(jù)列表表示； （2）計算頂角A及其不確定度u(A)； （3）測量結(jié)果。,注意事項 （1）消除偏心差。方法是采用對徑讀數(shù)。 （2）減小主刻度盤刻度不均勻所造成的系統(tǒng)誤差。方法是在 刻度盤不同部位進(jìn)行多次測量，然后取其平均值。 （3）在推動望遠(yuǎn)鏡時，應(yīng)推動望遠(yuǎn)鏡支臂，切勿直接推鏡筒， 造成角度測量的超差。 （4）鈉燈熄滅后，不能立即啟動。應(yīng)等待幾分鐘。,課堂思考題 （1）分光儀調(diào)好后應(yīng)滿足的條件是什么？ （2）望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)依據(jù)的是什么原理？其判別標(biāo)志是 什么？若未達(dá)到要求，應(yīng)調(diào)整什么部位？ （3）望遠(yuǎn)鏡光軸與主軸垂直的標(biāo)志是什么？未達(dá)要求時采用 什么方法進(jìn)行調(diào)節(jié)？ （4）平行光管出射平行光的標(biāo)志是什么？平行光管光軸與主 軸垂直的標(biāo)志是什么？ （5）三棱鏡的放