大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)-分光計(jì)實(shí)驗(yàn)講義-091118-1

1、用分光計(jì)和光柵測(cè)納光波長(zhǎng) 2009.11.18 Shanghai Jiao Tong University 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)分光計(jì)的調(diào)整和使用方法（時(shí)間70-80%） 學(xué)會(huì)用分光計(jì)測(cè)量波長(zhǎng)的方法。（時(shí)間20-30%） Shanghai Jiao Tong University 實(shí)驗(yàn)儀器 分光計(jì)分光計(jì) Shanghai Jiao Tong University 雙面鏡 Shanghai Jiao Tong University 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 分光計(jì)的調(diào)整分光計(jì)的調(diào)整 一一.調(diào)整望遠(yuǎn)鏡調(diào)整望遠(yuǎn)鏡 目鏡目鏡 調(diào)節(jié)目鏡調(diào)節(jié)目鏡, ,看清叉絲看清叉絲 望遠(yuǎn)鏡中的叉絲望遠(yuǎn)鏡中的叉絲 Shanghai J

2、iao Tong University 調(diào)節(jié)物鏡調(diào)節(jié)物鏡, ,看清反光十字架看清反光十字架 目鏡定位螺絲目鏡定位螺絲 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 平面鏡平面鏡 反光十字架反光十字架 Shanghai Jiao Tong University 二二. . 兩個(gè)垂直度的調(diào)節(jié)兩個(gè)垂直度的調(diào)節(jié) 儀器主軸和望遠(yuǎn)鏡主軸及載物平臺(tái)垂直儀器主軸和望遠(yuǎn)鏡主軸及載物平臺(tái)垂直 縫隙縫隙1 縫隙縫隙2 粗調(diào)：粗調(diào)：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié) 螺絲，使縫隙達(dá)螺絲，使縫隙達(dá)12mm 左右；調(diào)節(jié)三個(gè)平臺(tái)調(diào)左右；調(diào)節(jié)三個(gè)平臺(tái)調(diào) 節(jié)螺絲，使縫隙節(jié)螺絲，使縫隙2均勻。均勻。 望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲 三個(gè)三個(gè)平臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲平臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲 儀器主

3、軸儀器主軸 望遠(yuǎn)鏡主軸望遠(yuǎn)鏡主軸 平臺(tái)平臺(tái) 游標(biāo)盤固定螺絲游標(biāo)盤固定螺絲 （載物平臺(tái)）（載物平臺(tái)） 角度盤固定螺絲角度盤固定螺絲 （望遠(yuǎn)鏡）（望遠(yuǎn)鏡） 游標(biāo)盤游標(biāo)盤 角度盤角度盤 Shanghai Jiao Tong University 細(xì)調(diào)：二分之一調(diào)節(jié)法細(xì)調(diào)：二分之一調(diào)節(jié)法 1.1.平面鏡如圖放置在載物平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤（載平面鏡如圖放置在載物平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤（載 物平臺(tái)），在望遠(yuǎn)鏡視野中找到反光十字架。物平臺(tái)），在望遠(yuǎn)鏡視野中找到反光十字架。 1 2 3 4 望遠(yuǎn)鏡視野中望遠(yuǎn)鏡視野中 1、2、3.平臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲平臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲 4.平面鏡平面鏡 載物臺(tái)三顆螺絲載物臺(tái)三顆螺絲 Shangha

4、i Jiao Tong University 2.采用二分之一調(diào)節(jié)法，調(diào)節(jié)采用二分之一調(diào)節(jié)法，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲和和平臺(tái)調(diào)節(jié)螺平臺(tái)調(diào)節(jié)螺 絲絲，使望遠(yuǎn)鏡視野中反光十字架移動(dòng)到正確位置，使望遠(yuǎn)鏡視野中反光十字架移動(dòng)到正確位置. .所謂二分所謂二分 之一調(diào)節(jié)法就是調(diào)節(jié)上述兩個(gè)位置，各使反光十字架移動(dòng)之一調(diào)節(jié)法就是調(diào)節(jié)上述兩個(gè)位置，各使反光十字架移動(dòng) h/h/2,2,使之移動(dòng)到正確位置。使之移動(dòng)到正確位置。 h 望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲 平臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲平臺(tái)調(diào)節(jié)螺絲 Shanghai Jiao Tong University 3.3.重復(fù)上述過程，直到平重復(fù)上述過程，直到平 面鏡放在任

5、何位置，面鏡放在任何位置， 轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤，都能在轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤，都能在 正確位置上找到反光正確位置上找到反光 十字架。十字架。 如果兩次都偏高或偏低，如果兩次都偏高或偏低， 首先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光管傾角；首先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光管傾角； 然后配合調(diào)節(jié)載物臺(tái)傾角然后配合調(diào)節(jié)載物臺(tái)傾角 （1/21/2方法）；方法）； 如果兩次一高一低，首先如果兩次一高一低，首先 調(diào)節(jié)載物臺(tái)傾角；然后配調(diào)節(jié)載物臺(tái)傾角；然后配 合調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光管傾角合調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光管傾角 (1/2(1/2方法）方法） 。 Shanghai Jiao Tong University 逆向分解法調(diào)節(jié) 僅光管傾斜，則兩次僅光管傾斜，則兩次 像保持水平位置。像保持

6、水平位置。 僅雙面鏡傾斜，則兩僅雙面鏡傾斜，則兩 次像關(guān)于上面基準(zhǔn)線次像關(guān)于上面基準(zhǔn)線 保持對(duì)稱。保持對(duì)稱。 光管和雙面鏡都傾斜的情況光管和雙面鏡都傾斜的情況 Shanghai Jiao Tong University 三三. .調(diào)節(jié)平行光管調(diào)節(jié)平行光管 打開低壓汞燈，預(yù)熱五分鐘，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡（角度盤），使打開低壓汞燈，預(yù)熱五分鐘，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡（角度盤），使 望遠(yuǎn)鏡和平行光管成一條直線，松開固定螺絲，調(diào)節(jié)平望遠(yuǎn)鏡和平行光管成一條直線，松開固定螺絲，調(diào)節(jié)平 行光管，使在望遠(yuǎn)鏡中能看到一條清晰的白光。調(diào)節(jié)平行光管，使在望遠(yuǎn)鏡中能看到一條清晰的白光。調(diào)節(jié)平 行光管調(diào)節(jié)螺絲，使白光位于視場(chǎng)中央。調(diào)節(jié)狹縫，

7、使行光管調(diào)節(jié)螺絲，使白光位于視場(chǎng)中央。調(diào)節(jié)狹縫，使 白光粗細(xì)合適。白光粗細(xì)合適。 角度盤角度盤 平行光管調(diào)節(jié)螺絲平行光管調(diào)節(jié)螺絲 固定螺絲固定螺絲 移動(dòng)調(diào)節(jié)移動(dòng)調(diào)節(jié) 狹縫調(diào)節(jié)螺絲狹縫調(diào)節(jié)螺絲 Shanghai Jiao Tong University Shanghai Jiao Tong University分光計(jì)上的角游標(biāo)分光計(jì)上的角游標(biāo) Shanghai Jiao Tong University 分光計(jì)上的角游標(biāo)讀數(shù)方法分光計(jì)上的角游標(biāo)讀數(shù)方法 對(duì)齊對(duì)齊 Shanghai Jiao Tong University 光柵衍射角的測(cè)量光柵衍射角的測(cè)量 A A 測(cè)量示意圖測(cè)量示意圖 望遠(yuǎn)鏡位置望

8、遠(yuǎn)鏡位置1 +1級(jí)衍射像級(jí)衍射像 望遠(yuǎn)鏡位置望遠(yuǎn)鏡位置2 -1-1級(jí)衍射像級(jí)衍射像 載物平臺(tái)載物平臺(tái) 光柵光柵 單方向、緩慢搜單方向、緩慢搜 索觀察衍射像索觀察衍射像 Shanghai Jiao Tong University 測(cè)量裝置實(shí)景測(cè)量裝置實(shí)景1 望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 平行光管平行光管 角度盤角度盤 游標(biāo)盤游標(biāo)盤 三棱鏡底邊三棱鏡底邊 Shanghai Jiao Tong University實(shí)景實(shí)景2 2 Shanghai Jiao Tong University 白光和垂直叉絲重合，白光和垂直叉絲重合， 讀出讀出0 0（1 1）、）、0 0（2 2） Shanghai Jiao Tong

9、University 利用光柵測(cè)波長(zhǎng)利用光柵測(cè)波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 Shanghai Jiao Tong University Shanghai Jiao Tong University 234 20 o Shanghai Jiao Tong University 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及各種錯(cuò)誤操作 粗調(diào)環(huán)節(jié)不要漏掉 雙面鏡準(zhǔn)確、科學(xué)放置 旋轉(zhuǎn)載物平臺(tái)時(shí)，十字叉絲像斜向上或斜向下（十字 叉絲發(fā)光物沒有放置水平，需要調(diào)整） 采用單向轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡光管測(cè)量光柵衍射角 找到+1、-1級(jí)像，不要找成+2、-2級(jí)像 角度計(jì)算不能錯(cuò)誤 不能用鉛筆記錄原始數(shù)據(jù) 對(duì)準(zhǔn)和狹縫像對(duì)稱須經(jīng)確認(rèn) 數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單處理，整理好自己的實(shí)驗(yàn)器材，蓋章后 才能離開 234 21 223 43