分光計調(diào)節(jié)與光柵測波長

1、實驗實驗10分光計的調(diào)節(jié)與光柵衍射法測光波分光計的調(diào)節(jié)與光柵衍射法測光波波長波長五邑大學(xué)物理實驗中心五邑大學(xué)物理實驗中心2010.9 1、分光計是精確測定光線偏轉(zhuǎn)角的儀器，也稱測角儀。 2、光學(xué)中的許多基本量如波長、折射率等都可以直接或間接的表現(xiàn)為光線的偏轉(zhuǎn)角，因而利用分光計可測量波長、折射率等。 3、使用分光計時必須經(jīng)過一系列的精細(xì)的調(diào)整才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，它的調(diào)整技術(shù)是光學(xué)實驗中的基本技術(shù)之一，必須正確掌握?？潭缺P與游標(biāo)盤刻度盤與游標(biāo)盤中心中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸分光計的光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)的要求分光計的光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)節(jié)的要求儀器轉(zhuǎn)軸儀器轉(zhuǎn)軸一同軸一同軸三調(diào)焦三調(diào)焦三垂直三垂直平行光管平行光管望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡目鏡

2、、物鏡、平行光目鏡、物鏡、平行光管管望遠(yuǎn)鏡軸線、載物臺、平行光望遠(yuǎn)鏡軸線、載物臺、平行光管軸線管軸線vs中心轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)軸載物臺載物臺Step1. Step1. 游標(biāo)盤游標(biāo)盤固定不動固定不動Step2. Step2. 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 & & 刻度盤刻度盤 轉(zhuǎn)到其中轉(zhuǎn)到其中一條光線的位置一條光線的位置Step3. Step3. 讀數(shù)（左右游標(biāo)）讀數(shù)（左右游標(biāo)）Step4. Step4. 重復(fù)重復(fù)2.32.3步讀數(shù)另一光線的步讀數(shù)另一光線的位置參數(shù)位置參數(shù)1左1右2右測什么？測什么？如何測？如何測？2左如何計算？如何計算？1212=-左左位置位置1位置位置2左游標(biāo)左游標(biāo)右游標(biāo)右游標(biāo)12

3、12=-右右12？用用2個游標(biāo)，個游標(biāo)，Why?AOBBAabaabbAABBa偏心差及其處理方法偏心差及其處理方法望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度的計算公式望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)角度的計算公式 設(shè)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲先對準(zhǔn)某條光線，此時，左右兩個游標(biāo)的設(shè)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲先對準(zhǔn)某條光線，此時，左右兩個游標(biāo)的零刻度線分別對準(zhǔn)刻度盤上的兩個值（零刻度線分別對準(zhǔn)刻度盤上的兩個值（ 1 1左左和和 1 1右右），當(dāng)望遠(yuǎn)鏡），當(dāng)望遠(yuǎn)鏡豎直叉絲對準(zhǔn)另一條光線后，左右兩個游標(biāo)的零刻度線分別對豎直叉絲對準(zhǔn)另一條光線后，左右兩個游標(biāo)的零刻度線分別對準(zhǔn)刻度盤上的另兩個值（準(zhǔn)刻度盤上的另兩個值（ 2 2左左和和 2 2右右）。）。分光計的讀數(shù)與游標(biāo)卡尺

4、的讀數(shù)分光計的讀數(shù)與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)類似，如右圖，游標(biāo)的零刻度線類似，如右圖，游標(biāo)的零刻度線對準(zhǔn)的刻度盤讀數(shù)為對準(zhǔn)的刻度盤讀數(shù)為116116o o1515。1左1右2右2左則望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度即為則望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度即為2|212112右右左左位置位置1位置位置22 2、在計算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度時，要注意游標(biāo)是否經(jīng)、在計算望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)過的角度時，要注意游標(biāo)是否經(jīng)過了刻度盤的過了刻度盤的0 0o o或或360360o o刻度線。若越過，則對旋轉(zhuǎn)角刻度線。若越過，則對旋轉(zhuǎn)角度的計算公式應(yīng)予以修正（思考如何修正）度的計算公式應(yīng)予以修正（思考如何修正）注意事項注意事項1 1、刻度盤上最小刻度為、刻度盤上最小刻度為

5、3030，測量時看清游標(biāo)零刻度，測量時看清游標(biāo)零刻度線是否越過刻度盤上線是否越過刻度盤上3030刻度線?？潭染€。光柵衍射光路圖光柵衍射光路圖(強度分布強度分布)YI光光柵柵透透鏡鏡屏屏幕幕光柵衍射光路圖光柵衍射光路圖(具體分析具體分析) sindkdsinl 主極大主極大(明條紋明條紋)角位置條件角位置條件, 2 , 1 , 0kk 稱為稱為主極大級數(shù)主極大級數(shù)根據(jù)光柵方程測量光的波長根據(jù)光柵方程測量光的波長, ,或者給定光的波長測量光柵常數(shù)或者給定光的波長測量光柵常數(shù)Pba Lfo光柵方程光柵方程:光柵衍射光路圖光柵衍射光路圖(光譜分布光譜分布)光柵光柵即調(diào)節(jié)光柵平面與平行光管的光軸垂直。其調(diào)節(jié)方法是:先用眼睛直接觀察,轉(zhuǎn)動分光計的刻度盤帶動載物臺,使光柵面與平行光管垂直;然后轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡,使望遠(yuǎn)鏡中的分劃板上的豎線與平行光管射過來的狹縫像相重合,此時,望遠(yuǎn)鏡的光軸與平行光管的光軸一致,隨之?dāng)Q緊“望遠(yuǎn)鏡固定螺絲”(底座右邊)將望遠(yuǎn)鏡的位置固定,再仔細(xì)轉(zhuǎn)動刻度盤帶動載物臺,并結(jié)合調(diào)節(jié)a1或a2,直到光柵面反射回來的小綠“+”字像位于分劃板上方叉絲交點上。此時,入射光垂直光柵面。隨即擰緊載物臺固定螺絲,