分光計的調(diào)整與使用哈爾濱工程大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心分光計的調(diào)整與使用哈爾濱工程大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理及步驟思考題實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理及步驟思考題實(shí)驗(yàn)儀器2了解分光計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握分光計的調(diào)整方法；學(xué)習(xí)用衍射光柵測光波波長的原理和方法；加深對光柵衍射理論的理解；返回了解分光計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握分光計的調(diào)整方法；返回3

分光計:

分光計是用來精確測量光纖間夾角的一種儀器，例如入射光與折射光之間的夾角，光纖衍射光的偏轉(zhuǎn)角等，也常用來測量折射率、角度、波長色散率和光柵常數(shù)等。任何一臺分光計必須具備以下四個主要部件：平行光管、望遠(yuǎn)鏡、載物臺和讀數(shù)裝置。分光計:4載物臺

載物臺是用來放置待測件的。臺面下方裝有三個細(xì)紋螺絲，用來調(diào)節(jié)臺面的傾斜角度。這三個螺絲的中心組成一個正三角形。松開載物臺鎖緊螺絲，載物臺可以單獨(dú)繞分光計中心軸轉(zhuǎn)動，也可沿中心軸升降以適應(yīng)不同待測件；旋緊載物臺鎖緊螺絲，載物臺將與游標(biāo)盤固定在一起。游標(biāo)盤可用游標(biāo)盤止動螺絲固定，然后用游標(biāo)盤微動螺絲盡行微調(diào)。載物臺載物臺是用來放置待測件的。臺面下5望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是由物鏡和自準(zhǔn)直目鏡（內(nèi)有分劃板叉絲和小十字）組成的一個圓筒。照明望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部視場（帶有小十字的分劃板叉絲）的小燈泡的光自筒下面進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡中，通過與鏡軸成45°角的半透半反平玻璃反射照亮分劃板叉絲和小十字。望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是由物鏡和自準(zhǔn)直目鏡（內(nèi)有分劃板叉絲和小十字）組6平行光管在圓筒平行光管的末端有一狹縫，其寬度由狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)。狹縫整體被固定在一個可伸縮的套筒上。平行光管的另一端裝有消色差透鏡組。調(diào)整可伸縮的套筒，當(dāng)被照亮的狹縫恰好位于透鏡的焦平面上時，由平行光管出來的是平行光束，調(diào)整好狹縫的焦距后，可用狹縫裝置鎖緊螺絲鎖定。平行光管的水平度可用平行光管光軸高低調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)。平行光管在圓筒平行光管的末端有一狹縫，其寬度由狹縫寬度調(diào)節(jié)手7讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置由主刻度盤和游標(biāo)盤組成。主刻度圓盤分為360°，最小刻度為0.5°，小于0.5°則用游標(biāo)讀數(shù)。游標(biāo)上刻有30小格，每小格對應(yīng)角度為1‘。角度游標(biāo)讀數(shù)的方法與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法相似。返回讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置由主刻度盤和游標(biāo)盤組成。主刻度圓盤分為3608實(shí)驗(yàn)原理及步驟（一）、分光計的調(diào)整（二）用光柵測量光波波長返回實(shí)驗(yàn)原理及步驟（一）、分光計的調(diào)整（二）用光柵測量光波波長返91、目測粗調(diào)2、調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡3、調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心轉(zhuǎn)軸垂直4、調(diào)整平行光管返回1、目測粗調(diào)返回10目測粗調(diào)步驟：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的光軸高低調(diào)節(jié)螺絲和載物平臺下的三個調(diào)平螺絲，使望遠(yuǎn)鏡和平臺基本水平。將雙面反射鏡放在載物臺的適當(dāng)位置，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡讓望遠(yuǎn)鏡光軸橫在面前，。在垂直于望遠(yuǎn)鏡的方向望去，可將望遠(yuǎn)鏡的鏡口視為一條直線B，平面鏡的一個反射面可視為另一條直線A（圖示）。如果A，B兩條直線平行，則望遠(yuǎn)鏡的光軸垂直平面鏡。將載物臺轉(zhuǎn)動180°，使平面鏡的另一面對著望遠(yuǎn)鏡的鏡筒，同樣滿足兩條直線平行，此時載物臺和望遠(yuǎn)鏡的光軸“初步接近”同時垂直于一起中心軸的狀態(tài)。最終要求達(dá)到：將雙面反射鏡放在載物平臺上，與望遠(yuǎn)鏡筒垂直，視場中能看到亮十字和十字的像，將平臺轉(zhuǎn)過180°，視場中仍能看到十字的像。返回目測粗調(diào)步驟：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的光軸高低調(diào)節(jié)螺絲和載物平臺下的三11雙面反射鏡的方法將雙面鏡放置在載物平臺中央，與平臺上的任意兩個調(diào)節(jié)螺絲的連線垂直,如右圖。返回雙面反射鏡的方法將雙面鏡放置在載物平臺中央，與平臺12調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的光軸與儀器主轉(zhuǎn)軸垂直的方法示意圖返回調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的光軸與儀器主轉(zhuǎn)軸垂直的方法示意圖返回13返回返回14調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡當(dāng)從目鏡中觀察分劃板叉絲不清楚時，用目鏡視度調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)目鏡焦距，調(diào)節(jié)清楚后鎖緊目鏡鎖緊螺絲。若所成的像不清楚時，可松開目鏡鎖緊螺絲，拉伸望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距，使成像清晰。將望遠(yuǎn)鏡支架和刻度盤固定在一起，它可繞分光計中心軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過的角度借助游標(biāo)來讀出。望遠(yuǎn)鏡的傾斜度可用光軸高低調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)。返回調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡當(dāng)從目鏡中觀察分劃板叉絲不清楚時，用目鏡視度調(diào)節(jié)手15調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心轉(zhuǎn)軸垂直經(jīng)過目測粗調(diào)后，在兩個反射面都能看到十字像。用“減半”調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)載物臺下的調(diào)平螺絲和望遠(yuǎn)鏡高低調(diào)節(jié)螺絲，達(dá)到：從雙面鏡的兩個反射面反射回來的十字像都與分劃板的上十字線重合。返回調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心轉(zhuǎn)軸垂直經(jīng)過目測粗調(diào)后，在兩個反射16減半調(diào)節(jié)法每次讓十字像向分劃板上十字線靠近一半，轉(zhuǎn)過180°后，再靠近一半。對于每一個反射面的每一次調(diào)節(jié)都必須是：載物臺和望遠(yuǎn)鏡各調(diào)一半。如此反復(fù)調(diào)節(jié)，可較快的使十字像與分劃板上十字線重合。返回減半調(diào)節(jié)法每次讓十字像向分劃板上十字線靠近一半，轉(zhuǎn)過1817返回返回18調(diào)整平行光管用已調(diào)整好的望遠(yuǎn)鏡來調(diào)整平行光管。調(diào)整方法：（1）從側(cè)面和俯視兩個方向用目視法把平行光管光軸大致調(diào)節(jié)到與望遠(yuǎn)鏡光軸相一致。接通光源的電源，使之充分照亮平行光管的狹縫。（2）打開狹縫，從望遠(yuǎn)鏡中觀察同時調(diào)節(jié)平行光管狹縫與透鏡間的距離，直到看見清晰的狹縫像為止。然后調(diào)節(jié)狹縫寬度使之既窄又亮。（3）調(diào)節(jié)平行光管的傾斜度，使狹縫的像位于望遠(yuǎn)鏡視場的中間。

返回調(diào)整平行光管用已調(diào)整好的望遠(yuǎn)鏡來調(diào)整平行光管。返回19視場中狹縫的像的位置返回視場中狹縫的像的位置返回201、原理2、實(shí)驗(yàn)操作3、數(shù)據(jù)記錄及處理返回1、原理返回21原理(k=0，1，2，…)返回原理(k=0，1，2，…)返回22實(shí)驗(yàn)操作將光柵放在已調(diào)整好的載物臺上，使入射光垂直照射光柵表面，并且平行光管狹縫應(yīng)與光柵刻痕平行。鎖定載物臺。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡觀察衍射光譜的分布情況。找出并測量汞燈的第一級光譜線的藍(lán)、綠、黃1和黃2所對應(yīng)的衍射角。由于衍射光譜對中央明條紋是對稱的，為了提高測量精度，測量第一級光譜時應(yīng)測出+1和-1級光譜線的位置。兩位置的差值即為相應(yīng)譜線的衍射角。注意：測量每一條譜線時，在刻度盤上的兩個游標(biāo)都要讀數(shù)，然后取其平均值。返回實(shí)驗(yàn)操作將光柵放在已調(diào)整好的載物臺上，使入射光垂直照射光柵表23數(shù)據(jù)記錄及處理返回數(shù)據(jù)記錄及處理返回24思考題實(shí)驗(yàn)中若把光柵面放反了，或者是沒有將光柵放在載物臺中央，是否會引入附加誤差？利用本實(shí)驗(yàn)裝置怎樣測定光柵常數(shù)？當(dāng)狹縫太寬或太窄時將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？分光計游標(biāo)盤上為什么要設(shè)置兩個游標(biāo)？思考題實(shí)驗(yàn)中若把光柵面放反了，或者是沒有將光柵放在載物臺25分光計的調(diào)整與使用哈爾濱工程大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心分光計的調(diào)整與使用哈爾濱工程大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心26實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理及步驟思考題實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理及步驟思考題實(shí)驗(yàn)儀器27了解分光計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握分光計的調(diào)整方法；學(xué)習(xí)用衍射光柵測光波波長的原理和方法；加深對光柵衍射理論的理解；返回了解分光計的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握分光計的調(diào)整方法；返回28

分光計:

分光計是用來精確測量光纖間夾角的一種儀器，例如入射光與折射光之間的夾角，光纖衍射光的偏轉(zhuǎn)角等，也常用來測量折射率、角度、波長色散率和光柵常數(shù)等。任何一臺分光計必須具備以下四個主要部件：平行光管、望遠(yuǎn)鏡、載物臺和讀數(shù)裝置。分光計:29載物臺

載物臺是用來放置待測件的。臺面下方裝有三個細(xì)紋螺絲，用來調(diào)節(jié)臺面的傾斜角度。這三個螺絲的中心組成一個正三角形。松開載物臺鎖緊螺絲，載物臺可以單獨(dú)繞分光計中心軸轉(zhuǎn)動，也可沿中心軸升降以適應(yīng)不同待測件；旋緊載物臺鎖緊螺絲，載物臺將與游標(biāo)盤固定在一起。游標(biāo)盤可用游標(biāo)盤止動螺絲固定，然后用游標(biāo)盤微動螺絲盡行微調(diào)。載物臺載物臺是用來放置待測件的。臺面下30望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是由物鏡和自準(zhǔn)直目鏡（內(nèi)有分劃板叉絲和小十字）組成的一個圓筒。照明望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部視場（帶有小十字的分劃板叉絲）的小燈泡的光自筒下面進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡中，通過與鏡軸成45°角的半透半反平玻璃反射照亮分劃板叉絲和小十字。望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是由物鏡和自準(zhǔn)直目鏡（內(nèi)有分劃板叉絲和小十字）組31平行光管在圓筒平行光管的末端有一狹縫，其寬度由狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)。狹縫整體被固定在一個可伸縮的套筒上。平行光管的另一端裝有消色差透鏡組。調(diào)整可伸縮的套筒，當(dāng)被照亮的狹縫恰好位于透鏡的焦平面上時，由平行光管出來的是平行光束，調(diào)整好狹縫的焦距后，可用狹縫裝置鎖緊螺絲鎖定。平行光管的水平度可用平行光管光軸高低調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)。平行光管在圓筒平行光管的末端有一狹縫，其寬度由狹縫寬度調(diào)節(jié)手32讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置由主刻度盤和游標(biāo)盤組成。主刻度圓盤分為360°，最小刻度為0.5°，小于0.5°則用游標(biāo)讀數(shù)。游標(biāo)上刻有30小格，每小格對應(yīng)角度為1‘。角度游標(biāo)讀數(shù)的方法與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法相似。返回讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置由主刻度盤和游標(biāo)盤組成。主刻度圓盤分為36033實(shí)驗(yàn)原理及步驟（一）、分光計的調(diào)整（二）用光柵測量光波波長返回實(shí)驗(yàn)原理及步驟（一）、分光計的調(diào)整（二）用光柵測量光波波長返341、目測粗調(diào)2、調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡3、調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心轉(zhuǎn)軸垂直4、調(diào)整平行光管返回1、目測粗調(diào)返回35目測粗調(diào)步驟：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的光軸高低調(diào)節(jié)螺絲和載物平臺下的三個調(diào)平螺絲，使望遠(yuǎn)鏡和平臺基本水平。將雙面反射鏡放在載物臺的適當(dāng)位置，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡讓望遠(yuǎn)鏡光軸橫在面前，。在垂直于望遠(yuǎn)鏡的方向望去，可將望遠(yuǎn)鏡的鏡口視為一條直線B，平面鏡的一個反射面可視為另一條直線A（圖示）。如果A，B兩條直線平行，則望遠(yuǎn)鏡的光軸垂直平面鏡。將載物臺轉(zhuǎn)動180°，使平面鏡的另一面對著望遠(yuǎn)鏡的鏡筒，同樣滿足兩條直線平行，此時載物臺和望遠(yuǎn)鏡的光軸“初步接近”同時垂直于一起中心軸的狀態(tài)。最終要求達(dá)到：將雙面反射鏡放在載物平臺上，與望遠(yuǎn)鏡筒垂直，視場中能看到亮十字和十字的像，將平臺轉(zhuǎn)過180°，視場中仍能看到十字的像。返回目測粗調(diào)步驟：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡下的光軸高低調(diào)節(jié)螺絲和載物平臺下的三36雙面反射鏡的方法將雙面鏡放置在載物平臺中央，與平臺上的任意兩個調(diào)節(jié)螺絲的連線垂直,如右圖。返回雙面反射鏡的方法將雙面鏡放置在載物平臺中央，與平臺37調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的光軸與儀器主轉(zhuǎn)軸垂直的方法示意圖返回調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的光軸與儀器主轉(zhuǎn)軸垂直的方法示意圖返回38返回返回39調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡當(dāng)從目鏡中觀察分劃板叉絲不清楚時，用目鏡視度調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)目鏡焦距，調(diào)節(jié)清楚后鎖緊目鏡鎖緊螺絲。若所成的像不清楚時，可松開目鏡鎖緊螺絲，拉伸望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡物鏡焦距，使成像清晰。將望遠(yuǎn)鏡支架和刻度盤固定在一起，它可繞分光計中心軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過的角度借助游標(biāo)來讀出。望遠(yuǎn)鏡的傾斜度可用光軸高低調(diào)節(jié)螺絲來調(diào)節(jié)。返回調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡當(dāng)從目鏡中觀察分劃板叉絲不清楚時，用目鏡視度調(diào)節(jié)手40調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心轉(zhuǎn)軸垂直經(jīng)過目測粗調(diào)后，在兩個反射面都能看到十字像。用“減半”調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)載物臺下的調(diào)平螺絲和望遠(yuǎn)鏡高低調(diào)節(jié)螺絲，達(dá)到：從雙面鏡的兩個反射面反射回來的十字像都與分劃板的上十字線重合。返回調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計中心轉(zhuǎn)軸垂直經(jīng)過目測粗調(diào)后，在兩個反射41減半調(diào)節(jié)法每次讓十字像向分劃板上十字線靠近一半，轉(zhuǎn)過180°后，再靠近一半。對于每一個反射面的每一次調(diào)節(jié)都必須是：載物臺和望遠(yuǎn)鏡各調(diào)一半。如此反復(fù)調(diào)節(jié)，可較快的使十字像與分劃板上十字線重合。返回減半調(diào)節(jié)法每次讓十字像向分劃板上十字線靠近一半，轉(zhuǎn)過1842返回返回43調(diào)整平行光管用已調(diào)整好的望遠(yuǎn)鏡來調(diào)整平行光管。調(diào)整方法：（1）從側(cè)面和俯視兩個方向用目視法把平行光管光軸大致調(diào)節(jié)到與望遠(yuǎn)鏡光軸相一致。接通光源的電源，使之充分照亮平行光管的狹縫。（2）打開狹縫，從望遠(yuǎn)鏡中觀察同時調(diào)節(jié)平行光管狹縫與透鏡間的距離，直到看見清晰的狹縫像為止。然后調(diào)節(jié)狹縫寬度使之既窄又亮。（3）調(diào)節(jié)平行光管的傾斜度，使狹縫的像位于望遠(yuǎn)鏡視場的中間。

返回調(diào)整平行光管用已調(diào)整好的望遠(yuǎn)鏡來調(diào)整平行光管。返回44視場中狹縫的像的位置返回視場中狹縫的像的位置返回451、原理2、實(shí)驗(yàn)操作3、數(shù)據(jù)記錄及處理返回1、原理返回46原理(k=0，1，2，…)返回原理(k=0，1，2，…)返回47實(shí)驗(yàn)操作將光柵放在已調(diào)整好的載物臺上，使入射光垂直照射光柵表面，并且平行光管狹縫應(yīng)與光柵刻痕平行。鎖定載物臺。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡觀察衍射光譜的分布情況。找出并測量汞燈的第一級光譜線的藍(lán)、綠、黃1和黃2所對應(yīng)的衍射角。由于衍射光譜對中央明條紋是對稱的