分光儀的調(diào)節(jié)和三棱鏡頂角的測(cè)定姓名學(xué)號(hào)班級(jí) 上課教室基礎(chǔ)樓1306第組桌號(hào)實(shí)驗(yàn)時(shí)間旦0_年月—日時(shí)段一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夥止鈨x的結(jié)構(gòu)和使用原理；重點(diǎn)掌握分光儀的調(diào)節(jié)方法；用自準(zhǔn)法和平行光法測(cè)量三棱鏡的頂角。二、 實(shí)驗(yàn)儀器分光儀，汞燈，平面反射鏡，三棱鏡三、 實(shí)驗(yàn)原理及內(nèi)容分光儀的結(jié)構(gòu)分光儀是一種精確測(cè)的儀器，可用來測(cè)量折射率、光波波長、色散率及觀測(cè)光譜，是光學(xué)實(shí)驗(yàn)中一種常用的儀器。分光儀主要由 、、和四部分組成。分光儀的調(diào)節(jié)------（重點(diǎn)內(nèi)容）分光儀的調(diào)整要求：（1）望遠(yuǎn)鏡能接收平行光（聚焦無窮遠(yuǎn)）；（2）望遠(yuǎn)鏡光軸、平行光管光軸（兩者共軸）和載物臺(tái)平面均垂直于分光儀主軸；（2）平行光管能發(fā)射出平行光。具體操作步驟如下：（1）目測(cè)粗調(diào)：從分光儀的各個(gè)側(cè)面調(diào)節(jié)，使望遠(yuǎn)鏡和平行光管大致與分光儀主軸垂直，讓載物臺(tái)下面三個(gè)調(diào)平螺絲將平臺(tái)支撐的高度基本相同。粗調(diào)成功后，平面鏡“正面”和“反面”反射的光線都能在望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)中呈現(xiàn)清晰的“十字像”。

(2)望遠(yuǎn)鏡聚焦到無窮遠(yuǎn)處。調(diào)節(jié)“阿貝目鏡”和“目鏡和物鏡間距”，借助平面反射鏡對(duì)十字光源成像(平面鏡平行樣品架和D3連線)，當(dāng)反射回來的“十字像”變得最清晰，且與叉絲之間沒有視差時(shí)，此時(shí)叉絲與“十字像”都位于望遠(yuǎn)鏡物鏡的焦平面上，望遠(yuǎn)鏡被聚焦到無窮遠(yuǎn)處。逐次逼近各半調(diào)整法：若從望遠(yuǎn)鏡中看到“十字像”與分劃板“上水平線不重合”，假設(shè)豎直方向相差一段距離h如圖1(a)所示。先調(diào)整望遠(yuǎn)鏡使差距減小為h/2,如圖1(b)所示。然后調(diào)節(jié)載物臺(tái)下的水平調(diào)節(jié)螺絲(D］或D2)，消除另一半距離，使“十字像”與分劃板上水平線重合，如圖1(c)所示。再將載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)180o，使望遠(yuǎn)鏡對(duì)著平面鏡的另一面，采用同樣的方法調(diào)節(jié)。如此反復(fù)調(diào)整，直至平面鏡“正面”和“反面”反射回來的“十字像”都與分劃板上水平線重合為止。此時(shí)望遠(yuǎn)鏡光軸和分光儀主軸垂直，以后禁止對(duì)望遠(yuǎn)鏡的任何調(diào)節(jié)。(可否用一次各半調(diào)整法?)圖2狹縫像與分劃板的位置關(guān)系圖2狹縫像與分劃板的位置關(guān)系圖1十字像與分劃板上水平線的位置關(guān)系(3)調(diào)載物臺(tái)：將平面鏡垂直轉(zhuǎn)動(dòng)90o，只調(diào)節(jié)載物臺(tái)螺絲％，使平面鏡其中一面的“十字像”同分劃板上水平線重合，取下平面反射鏡。此時(shí)載物臺(tái)基本水平。(4)調(diào)節(jié)平行光管：調(diào)節(jié)平行光管透鏡到狹縫之間的距離和狹縫寬度，在望遠(yuǎn)鏡中看到清晰的狹縫像，轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫至水平狀態(tài)，調(diào)節(jié)平行光管傾斜螺絲，使狹縫水平像被分劃板下水平線平分，如圖2(a)所示。這時(shí)平行光管的光軸已與分光儀的主軸相垂直。再把狹縫轉(zhuǎn)至豎直位置，并需保持狹縫像最清晰而且無視差，如圖2(b)所示。

不能再調(diào)望遠(yuǎn)鏡和平行光管的聚焦和高低（5）自準(zhǔn)法測(cè)量時(shí)三棱鏡的調(diào)節(jié)：不能再調(diào)望遠(yuǎn)鏡和平行光管的聚焦和高低要求三棱鏡的待測(cè)頂角A的兩個(gè)側(cè)面都與分光儀主軸平行。把三棱鏡放在載物臺(tái)上，使三棱鏡三邊分別垂直于平臺(tái)下三個(gè)螺絲的連線（放置方法參照預(yù)習(xí)題2）。調(diào)節(jié)載物臺(tái)調(diào)平螺絲（D1或D2）使反射回來的“十字像”（非常微弱）再次與分劃板上水平線重合。三棱鏡頂角的測(cè)定（1）自準(zhǔn)法:利用望遠(yuǎn)鏡自身產(chǎn)生的平行光，固定平臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，先使棱鏡AB面反射的“十字像”與分劃板“豎直線”重合（即望遠(yuǎn)鏡光軸與三棱鏡AB面垂直），如圖3所示。記下刻度盤兩邊的方位角讀數(shù)01、氣。然后再轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡使AC面反射的“十字像”與分劃板“豎直線”重合（即望遠(yuǎn)鏡光軸與AC面垂直），記下讀數(shù)0「和02'（注意0與0不能顛倒），兩次讀數(shù)相減即得1 21 1ZA=180。一3飽+板）=180。一-圖3用自準(zhǔn)法測(cè)三棱鏡頂角=180。一。，即A的補(bǔ)角如故"）1'-0J+|02-圖3用自準(zhǔn)法測(cè)三棱鏡頂角=180。一。，即A的補(bǔ)角如故"）1'-0J+|02-0」」到另一側(cè)，使“狹縫像”再次對(duì)準(zhǔn)分劃板“豎直線”后讀出0「和0」「則三棱鏡的頂角為：ZA=!。=4b,0」+02-02|」注意：三棱鏡的頂角應(yīng)放在接近平臺(tái)中心位置圖4用平行光測(cè)三棱鏡頂角圖4用平行光測(cè)三棱鏡頂角四、數(shù)據(jù)記錄與處理數(shù)據(jù)記錄表格：919 2 9， 1 9’ZA自準(zhǔn)法平行光法自準(zhǔn)法計(jì)算為:/A=(V+/A2)〃=u^A= (推導(dǎo)公式與結(jié)果)結(jié)果表示為：匕A=/A±u=/A平行光法計(jì)算為：/A=(/A]+/A2)/2=uA= (推導(dǎo)公式與結(jié)果)結(jié)果表示為：匕A=NA±u=/A五、預(yù)習(xí)題1.分光儀主要由哪幾部分組成？為什么說望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)是分光儀調(diào)整的基礎(chǔ)和關(guān)鍵？

2.載物臺(tái)下邊有三個(gè)調(diào)節(jié)螺絲用來調(diào)節(jié)其傾斜度，為了在實(shí)驗(yàn)中便于調(diào)節(jié)，對(duì)于平面鏡和三棱鏡應(yīng)分別如何放置（仔細(xì)看書后畫圖說明）？六、課后作業(yè)題1.若角游標(biāo)刻度盤中心0跟游標(biāo)中心O'不重合（如圖，但畫時(shí)夸大了），則游標(biāo)轉(zhuǎn)過cp角時(shí)，從刻度盤讀出