分光计的使用精选PPT.ppt

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1、分光计的使用第1页，此课件共27页哦 分光计是比较精密的测角仪器，精度可到分光计是比较精密的测角仪器，精度可到1。物理学中很多的物理量都与入射光的偏转。物理学中很多的物理量都与入射光的偏转角度有关，因此，通过对角度的测量可以计算角度有关，因此，通过对角度的测量可以计算媒质折射率、光波波长、色散关系等相关的物媒质折射率、光波波长、色散关系等相关的物理量。还可以用来检验棱镜的棱角是否合格、理量。还可以用来检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行等玻璃砖的两个表面是否平行等。第2页，此课件共27页哦内内 容容实验目的实验目的1实验仪器实验仪器2分光计的调节分光计的调节 3测量原理测量原理4实

2、验内容实验内容5注意事项注意事项6第3页，此课件共27页哦实验目的实验目的1 1、了解分光计的结构，学会分光计的调整和、了解分光计的结构，学会分光计的调整和使用方法；使用方法；2 2、测量三棱镜顶角，观察三棱镜对汞灯的色、测量三棱镜顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象；散现象；3 3、通过测量三棱镜的最小偏向角，测定其对、通过测量三棱镜的最小偏向角，测定其对每种单色光的折射率；每种单色光的折射率；4 4、通过用分光计和光栅来测定光栅常数、波、通过用分光计和光栅来测定光栅常数、波长及角色散率。长及角色散率。第4页，此课件共27页哦实验仪器实验仪器分光计分光计三棱镜三棱镜平面反射镜平面反射镜汞灯光源汞

3、灯光源光栅光栅第5页，此课件共27页哦分光计的结构图分光计的结构图第6页，此课件共27页哦1.1.狭缝装置；狭缝装置；2.2.狭缝装置锁紧螺丝；狭缝装置锁紧螺丝；3 3平行光管；平行光管；4.4.制动架；制动架；5 5载物台；载物台；6 6载物台调平螺丝；载物台调平螺丝；7 7载物台锁紧载物台锁紧螺丝；螺丝；8 8望远镜；望远镜；9 9望远镜锁紧螺丝；望远镜锁紧螺丝；1010，阿贝式自准，阿贝式自准直自镜；直自镜；1111目镜视度调节手轮；目镜视度调节手轮；1212望远镜光轴高低调望远镜光轴高低调节螺丝；节螺丝；1313望远镜光轴水平调节螺丝；望远镜光轴水平调节螺丝；1414支臂；支臂；151

4、5望远镜微调螺丝；望远镜微调螺丝；1616转轴与刻度盘止动螺丝；转轴与刻度盘止动螺丝；1717望远望远镜止动螺丝；镜止动螺丝；1818制动架；制动架；1919底座；底座；2020转座；转座；2121刻度盘；刻度盘；2222游标盘；游标盘；2323立柱；立柱；2424游标盘微调螺丝；游标盘微调螺丝；2525游标盘止动螺丝；游标盘止动螺丝；2626平行光管光轴水平调节螺丝；平行光管光轴水平调节螺丝；2727平行光管光轴高低调节螺丝；平行光管光轴高低调节螺丝；2828狭缝宽度调节手狭缝宽度调节手轮轮各部分名称各部分名称第7页，此课件共27页哦分光计的调节分光计的调节测量前应调节分光计，达到：测量前应

5、调节分光计，达到：n望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪器的中心望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪器的中心转轴并与中心转轴垂直。转轴并与中心转轴垂直。n平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光轴共轴。平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光轴共轴。n待测光学元件的表面与中心转轴平行。待测光学元件的表面与中心转轴平行。第8页，此课件共27页哦1)1)目视粗调目视粗调 调节调节望远镜望远镜俯仰俯仰调节螺钉调节螺钉 平行光管平行光管俯仰俯仰调节螺钉调节螺钉望远镜支架望远镜支架平行光管水平调节螺钉平行光管水平调节螺钉望远镜水平调节螺钉望远镜水平调节螺钉 松开松开望远镜锁紧螺钉望远镜锁紧螺钉 松开松开

6、游标盘锁紧螺钉游标盘锁紧螺钉锁紧锁紧载物台升降锁紧螺钉载物台升降锁紧螺钉调节调节载物盘载物盘水平水平调节螺钉调节螺钉 移动移动底座底座第9页，此课件共27页哦载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例 平面镜两侧面的反射像平面镜两侧面的反射像分别位于分别位于和和时，只需调节望远时，只需调节望远镜的俯仰调节螺钉镜的俯仰调节螺钉dd平面镜两侧面的反射像平面镜两侧面的反射像同时位于同时位于或或时，只需调节载物时，只需调节载物盘的水平调节螺钉盘的水平调节螺钉dd第10页，此课件共27页哦 2)2)用自准直法将望远镜调焦到无穷远用自准直法将望远镜调焦到无穷远叉丝像叉丝像分划板视场分

7、划板视场透光窗透光窗反射像反射像旋转目镜调节鼓轮旋转目镜调节鼓轮 伸缩目镜筒伸缩目镜筒 第11页，此课件共27页哦观察不到反射像的原因观察不到反射像的原因n目镜中观察到的叉丝和透光窗中绿色十字的像模糊。（转目镜中观察到的叉丝和透光窗中绿色十字的像模糊。（转动目镜调节鼓轮）动目镜调节鼓轮）n望远镜没有聚焦于无穷远。（松开目镜筒锁紧螺钉，望远镜没有聚焦于无穷远。（松开目镜筒锁紧螺钉，前后移动目镜筒前后移动目镜筒）n平面反射镜的镜面与望远镜的光轴不垂直。平面反射镜的镜面与望远镜的光轴不垂直。俯视侧视转动载物台或望远镜调节望远镜俯仰或载物盘水平调节螺钉第12页，此课件共27页哦3)3)调节望远镜光轴与

8、中心转轴垂直调节望远镜光轴与中心转轴垂直 放置平面镜放置平面镜 拨动拨动游标盘游标盘 调节调节载物盘水平调节螺钉载物盘水平调节螺钉或或望远镜俯仰调节螺钉望远镜俯仰调节螺钉 ABC第13页，此课件共27页哦载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节载物盘水平、望远镜俯仰的各半调节d调节调节望远镜俯仰调节螺钉望远镜俯仰调节螺钉 调节调节载物盘水平调节螺钉载物盘水平调节螺钉d/2第14页，此课件共27页哦4)4)调节平行光管调节平行光管n平行光管由狭缝和准直透镜组成。平行光管由狭缝和准直透镜组成。第15页，此课件共27页哦松开松开狭缝锁紧螺钉狭缝锁紧螺钉前后移动前后移动狭缝狭缝 转动转动狭缝狭缝调节调节平行光

9、管俯仰调节螺钉平行光管俯仰调节螺钉 转动转动狭缝狭缝锁住锁住狭缝锁紧螺钉狭缝锁紧螺钉 狭缝狭缝 锁紧螺钉锁紧螺钉俯仰调节螺钉俯仰调节螺钉第16页，此课件共27页哦读数方法读数方法第17页，此课件共27页哦测量原理测量原理（棱镜折射率）（棱镜折射率）由理论计算可知，三棱镜对某一光波的由理论计算可知，三棱镜对某一光波的折射率折射率n为：为：式中，式中，A为所用棱镜的折射棱角（即顶角），为所用棱镜的折射棱角（即顶角），min为该波长所对应的最小偏向角。为该波长所对应的最小偏向角。第18页，此课件共27页哦 平行光管平行光管2 2 望远镜望远镜平行光管平行光管1 1 望远镜望远镜第19页，此课件共27

10、页哦xf0屏屏二级谱二级谱一级光谱一级光谱复色光测量原理测量原理（光栅常数、波长等）（光栅常数、波长等）第20页，此课件共27页哦u u 若将平行光垂直照射在光栅上，光栅衍射明若将平行光垂直照射在光栅上，光栅衍射明若将平行光垂直照射在光栅上，光栅衍射明若将平行光垂直照射在光栅上，光栅衍射明 纹的条件是衍射角纹的条件是衍射角纹的条件是衍射角纹的条件是衍射角必须满足光栅方程必须满足光栅方程必须满足光栅方程必须满足光栅方程 式中式中 称为光栅常数，称为光栅常数，为每毫米上狭为每毫米上狭缝数目，缝数目，为入射光波长，为入射光波长，k为谱线级数，为谱线级数，k为为k级谱线对应的衍射角。若已知级谱线对应的

11、衍射角。若已知，并测出衍射，并测出衍射角角k，即可求得光栅常数，即可求得光栅常数d=a+b。u 本实验汞光灯发出六种不同波长的可见光，每一本实验汞光灯发出六种不同波长的可见光，每一级谱线都因对应的衍射角不同而相互分开。其中有级谱线都因对应的衍射角不同而相互分开。其中有紫、绿、黄紫、绿、黄1 1、黄、黄、黄、黄2四条强线，另一紫是中强线，兰是弱四条强线，另一紫是中强线，兰是弱四条强线，另一紫是中强线，兰是弱四条强线，另一紫是中强线，兰是弱线。线。线。线。第21页，此课件共27页哦实验内容实验内容n1、调节分光计、调节分光计n2、用透射光栅测光栅常数：、用透射光栅测光栅常数：测波长测波长 546.

12、1nm546.1nm的绿色谱线的的绿色谱线的的绿色谱线的的绿色谱线的 级之间的夹角级之间的夹角级之间的夹角级之间的夹角 ，求出平均值，求出平均值，求出平均值，求出平均值，代入公式（代入公式（代入公式（代入公式（1 1）求出）求出）求出）求出d d。衍射光谱级次衍射光谱级次-11-22左侧衍射光方位左侧衍射光方位角角右侧衍射光方位右侧衍射光方位角角第22页，此课件共27页哦n 3 3、测角色散率、测角色散率 分别测出双黄线分别测出双黄线 2 2，3 3的衍射角的衍射角 ，计算出它们的波，计算出它们的波长，则长，则波长波长 2 2（2级）2 2（-2级）3 3（2级）3 3（-2级）左侧衍射光方位

13、左侧衍射光方位角角右侧衍射光方位右侧衍射光方位角角数据记录表格：（衍射光谱级次数据记录表格：（衍射光谱级次k=2）第23页，此课件共27页哦4、测角三棱镜顶角等、测角三棱镜顶角等望望远镜远镜位置位置望望远镜远镜向左向左转转望望远镜远镜向右向右转转测测量次数量次数左窗左窗读读数数右窗右窗读读数数左窗左窗读读数数右窗右窗读读数数12356第24页，此课件共27页哦注意事项注意事项1 分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝分光计是较精密的光学仪器，要加倍爱护，不应在制动螺丝锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。锁紧时强行转动望远镜，也不要随意拧动狭缝。2 光栅是精密光学器件，严禁用

14、手触摸刻痕，注意轻拿轻光栅是精密光学器件，严禁用手触摸刻痕，注意轻拿轻放，以免弄脏或损坏。放，以免弄脏或损坏。3 在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，在测量数据前务须检查分光计的几个制动螺丝是否锁紧，若未锁紧，取得的数据会不可靠。若未锁紧，取得的数据会不可靠。第25页，此课件共27页哦注意事项注意事项4 测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，测量中应正确使用望远镜转动的微调螺丝，以便提高工作效率和测量准确度。以便提高工作效率和测量准确度。5 在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何在游标读数过程中，由于望远镜可能位于任何方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻方位，故应注意望远镜转动过程中是否过了刻度的零点。度的零点。第26页，此课件共27页哦第27页，此课件共27页哦