分光計(jì)的調(diào)整和光柵衍射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理.ppt

分光計(jì)的調(diào)整和光柵衍射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理 通信四班第一組 一 分光計(jì)的調(diào)整原理 1 分光計(jì)調(diào)整的目標(biāo) 1 望遠(yuǎn)鏡聚焦無窮遠(yuǎn) 能接收平行光 平行光管能發(fā)出平行光 2 望遠(yuǎn)鏡水平 平行光管水平 二者共軸 載物臺(tái)水平 且共同垂直于儀器中心軸2 調(diào)解原理分析如右圖放置 圖中a a a 為載物臺(tái)上的三個(gè)調(diào)平螺釘 先將平面鏡如圖放置 1 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡水平 且平面鏡法線水平時(shí) 望遠(yuǎn)鏡光軸下方N點(diǎn)的 十 字透光孔發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射 形成的反射像應(yīng)該在上十字叉絲p點(diǎn) 視場(chǎng)中p點(diǎn)與N點(diǎn)關(guān)于O對(duì)稱 如圖所示 2 望遠(yuǎn)鏡水平 而平面鏡法線不平行時(shí) 則轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)180度后反射在望遠(yuǎn)鏡上的十字綠線位置高低不同 但關(guān)于p點(diǎn)對(duì)稱 如下圖所示 則由第一頁所示 只需調(diào)節(jié)a a 的高低即可 3 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡未水平 而平面鏡法線水平時(shí) 則視場(chǎng)中的十字叉像關(guān)于十字叉絲的中間豎直線對(duì)稱 或都位于P點(diǎn)上方或都位于P點(diǎn)下方 則此時(shí)只需調(diào)整望遠(yuǎn)鏡光軸高低調(diào)節(jié)螺釘 使十字叉像回到P點(diǎn)即可4 當(dāng)兩者都不水平的時(shí)候 兩面的十字叉像既不等高 相對(duì)于P點(diǎn)也不對(duì)稱 設(shè)兩面的點(diǎn)分別為P P 找到兩點(diǎn)中間值P 調(diào)節(jié)載物臺(tái)的調(diào)平螺釘 將P 或者P 調(diào)節(jié)到P 點(diǎn) 再旋轉(zhuǎn)180度 若此時(shí)兩者等高 則下面的操作如步驟3所示 二 光柵衍射原理 光柵是根據(jù)多縫衍射的原理制成的一種分光原件 它能產(chǎn)生譜線間距較寬的勻排光譜 當(dāng)一束平行光垂直入射到光柵上時(shí) 便可產(chǎn)生對(duì)稱衍射現(xiàn)象 根據(jù)光柵衍射理論 衍射光譜中明條紋的位置由下式?jīng)Q定 D為光柵常數(shù) 是光柵兩刻線之間的距離 用d表示 一般給出的是它的倒數(shù) 即單位長(zhǎng)度的刻度數(shù) k為明條紋級(jí)數(shù) 為第K級(jí)譜線的衍射角 為入射光波長(zhǎng) 在 0的方向上看到可以觀察到中央主極大 稱為零級(jí)譜線 其他對(duì)稱分布在零級(jí)譜線兩側(cè) 如果入射光不是單色光 如我們實(shí)驗(yàn)中所用光線為白光 則對(duì)不同波長(zhǎng)的光 同一級(jí)衍射光譜將有不同的衍射角 除k 0外 其余的按波長(zhǎng)增加依次排開 形成彩色譜線 稱為光柵衍射譜 于是復(fù)色光被分成單色光 如下圖所示如果已知光柵常數(shù)d 用分光鏡測(cè)出衍射角 則由公式即可求出對(duì)應(yīng)的單色光的波長(zhǎng) 三 讀數(shù)原理 1 原理和方法分光計(jì)的讀數(shù)裝置類似于游標(biāo)卡尺 主刻度是360度的盤 分度值為30 角儀器的精密度為 如下圖 讀數(shù)為331度55 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡沿角度增大的方向從轉(zhuǎn)到 且未轉(zhuǎn)過360度時(shí) 轉(zhuǎn)過的角度為 若轉(zhuǎn)過360度 則當(dāng)望遠(yuǎn)鏡沿角度增大的方向從轉(zhuǎn)到 且未轉(zhuǎn)過360度時(shí) 轉(zhuǎn)過的角度為 若轉(zhuǎn)過360度 則2 圓度盤的偏心差圓度盤和游標(biāo)是繞儀器中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的 制造時(shí)不易做到他們與中心軸準(zhǔn)確無誤的重合 這就產(chǎn)生了偏心差 偏心差是是周期性的系統(tǒng)誤差 為了消除偏心差的影響 設(shè)置了相差為的兩個(gè)游標(biāo) 可以證明 當(dāng)左右都存在偏心差的時(shí)候 他們的平均值不存在偏心差 實(shí)驗(yàn)中