分光计实验

实验重点

1．仪器主轴的基本概念和载物台的作用；

2．分光计的主要光学元件望远镜的调整：本实验主要使用自准直法使望远镜对无限远调焦，用双面反射镜使望远镜的光轴与仪器的主轴垂直。

实验难点

1．由于望远镜视场很小(3°22¢)，分光计的调整难度较大；

2．载物台在实验中的作用。

3.阿贝目镜是采用几何分光的办法，光源通过45°的反射棱镜照亮分划板上的标尺刻线(小十字)，由标尺中心发出的主光线与自准直光轴成a角，并经物镜成像于无穷远，再被物镜前面垂直于光轴的平面反射镜反射后，其反射像的主光线与光轴的夹角为一对称的a角，因此，再经物镜成像时，像点A”与原标尺中心A以光轴为对称，这种目镜的视场有一小半被棱镜遮挡。(由阿贝目镜的构造可知，操作时不得用手转动分划板下面的通光管，否则引起小孔错位，将无法将小孔照亮)

4.载物台的调节：调节载物台的目的并不是要将载物台调节成水平(或与仪器主轴垂直)而是使放在上面的平面镜及三棱镜的工作面与望远镜光轴垂直(因为望远镜已调好，其光轴与仪器主轴已垂直)。调节时必须注意平面镜和三棱镜的放置位置。平面镜放置时是与载物台的两个螺钉连线垂直而与另一个螺钉重合，因此只能调节垂直螺钉而不能调节重合螺钉。因为调节垂直螺钉使平面镜的转动能改变反射的十字象上下位置，而调节重合螺钉使平面镜在自身平面内转动不能改变反射的十字象位置，三棱镜在载物台上的放置应使调节一个工作面时不影响另一个工作面(即调节一个工作面时这个工作面的反射像垂直上下运动而另一个面在自身平面内转动)，除讲义上的方法外，还可以用三螺钉和三顶点重合法。这时怎样调节可以让同学思考。

实验步骤：

1．双击打开分光计的调节面板。

图12

2.单击图12中红色方框内的区域弹出放大的观察窗口。

图13

3．调节目镜调节旋钮使分划板清晰。

图14

4．单击“选择要调节部位”中的载物台（图15红色框中的区域），弹出载物台的调节区域（图15绿色框中）。

图15

5．点击双面镜单选按钮把双面镜放在载物台上，点击顺时针或逆时针按钮让镜面平行于载物台某条刻痕，并点击“旋转望远镜和游标盘”中游标盘的转动按钮，转动载物台使镜面对准望远镜。单击打开目镜照明开关。

图16

6．在“选择要调节的部位”中单击打开目镜照明开关。

图17

7．转动游标盘使望远镜的观察窗口中出现绿十字像，点击图18中红色方框中的区域弹出目镜的伸缩调节区域，并进行目镜伸缩调节使绿十字清晰。

图18

8．选择目镜锁紧螺钉并单击锁紧该螺钉。

图19

9．转动游标盘使双面镜正对望远镜，点击调节望远镜仰角调节螺钉（图21）和双面镜后面的载物台螺钉（图20）使望远镜垂直于仪器主轴。

图20

图21

10．把汞灯从仪器栏中移入实验台。

图22

11．双击汞灯打开汞灯的调节窗口，单击开关打开汞灯，让汞灯预热一段时间（仿真实验中不需要预热）。

图23

12．移除双面镜。

图24

13．对狭缝装置进行调节，使狭缝的像清晰。点击狭缝宽度调剂螺钉对狭缝宽度进行调节，使狭缝宽度适当。

图25

14．将狭缝水平放置。

图26

15．调节平行光管的仰角调节螺钉使平行光管与仪器主轴垂直。

图27

16．将狭缝竖直放置，并将三棱镜置于载物台上。通过点击顺时针或逆时针按钮使棱镜三边与台下三螺丝的连线互相垂直，并转动游标盘使棱镜的一个光学表面正对望远镜。

图28

17．调节载物台的调平螺钉使棱镜的两个光学表面平行于仪器主轴。

图29

18．测量棱镜的顶角。

固定望远镜（图30），转动游标盘。先将棱镜的一个光学表面对准望远镜（图31），使绿十字像与分划板的上叉丝重合，记下此时两个游标盘的读数；转动游标盘将棱镜的另一个光学表面对准望远镜，使绿十字像与分划板的上叉丝重合，记下此时两个游标盘的读数。

图30

图31

19．旋松望远镜的制动螺钉。转动游标盘和望远镜找出棱镜出射的各种颜色的光谱线。

图32

20．找到三棱镜的最小偏向角，对两个游标进行读数。

图33

21．锁定游标盘（图34），移除三棱镜，转动望远镜使望远镜的光轴与平行光管的光轴平行，并对两个游标进行读数。

图34