大學(xué)物理實驗-分光計實驗講義-091118-1

實驗?zāi)康膶W(xué)會分光計的調(diào)整和使用方法（時間70-80%）學(xué)會用分光計測量波長的方法。（時間20-30%）第一頁，共24頁。第一頁，共24頁。實驗儀器

分光計第二頁，共24頁。第二頁，共24頁。雙面鏡第三頁，共24頁。第三頁，共24頁。實驗內(nèi)容●分光計的調(diào)整一.調(diào)整望遠(yuǎn)鏡目鏡調(diào)節(jié)目鏡,看清叉絲望遠(yuǎn)鏡中的叉絲第四頁，共24頁。第四頁，共24頁。調(diào)節(jié)物鏡,看清反光十字架目鏡定位螺絲調(diào)節(jié)平面鏡反光十字架第五頁，共24頁。第五頁，共24頁。二.兩個垂直度的調(diào)節(jié)

儀器主軸和望遠(yuǎn)鏡主軸及載物平臺垂直縫隙1縫隙2粗調(diào)：調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲，使縫隙達(dá)1~2mm左右；調(diào)節(jié)三個平臺調(diào)節(jié)螺絲，使縫隙2均勻。望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲三個平臺調(diào)節(jié)螺絲儀器主軸望遠(yuǎn)鏡主軸平臺游標(biāo)盤固定螺絲（載物平臺）角度盤固定螺絲（望遠(yuǎn)鏡）游標(biāo)盤角度盤第六頁，共24頁。第六頁，共24頁。細(xì)調(diào)：二分之一調(diào)節(jié)法1.平面鏡如圖放置在載物平臺上，轉(zhuǎn)動游標(biāo)盤（載物平臺），在望遠(yuǎn)鏡視野中找到反光十字架。1234望遠(yuǎn)鏡視野中1、2、3.平臺調(diào)節(jié)螺絲

4.平面鏡載物臺三顆螺絲第七頁，共24頁。第七頁，共24頁。2.采用二分之一調(diào)節(jié)法，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲和平臺調(diào)節(jié)螺絲，使望遠(yuǎn)鏡視野中反光十字架移動到正確位置.所謂二分之一調(diào)節(jié)法就是調(diào)節(jié)上述兩個位置，各使反光十字架移動h/2,使之移動到正確位置。h望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)螺絲平臺調(diào)節(jié)螺絲第八頁，共24頁。第八頁，共24頁。3.重復(fù)上述過程，直到平面鏡放在任何位置，轉(zhuǎn)動游標(biāo)盤，都能在正確位置上找到反光十字架。如果兩次都偏高或偏低，首先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光管傾角；然后配合調(diào)節(jié)載物臺傾角（1/2方法）；如果兩次一高一低，首先調(diào)節(jié)載物臺傾角；然后配合調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光管傾角(1/2方法）。第九頁，共24頁。第九頁，共24頁。逆向分解法調(diào)節(jié)僅光管傾斜，則兩次像保持水平位置。僅雙面鏡傾斜，則兩次像關(guān)于上面基準(zhǔn)線保持對稱。光管和雙面鏡都傾斜的情況第十頁，共24頁。第十頁，共24頁。三.調(diào)節(jié)平行光管

打開低壓汞燈，預(yù)熱五分鐘，轉(zhuǎn)動望遠(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，使白光位于視場中央。調(diào)節(jié)狹縫，使白光粗細(xì)合適。角度盤平行光管調(diào)節(jié)螺絲固定螺絲移動調(diào)節(jié)狹縫調(diào)節(jié)螺絲第十一頁，共24頁。第十一頁，共24頁。

第十二頁，共24頁。第十二頁，共24頁。分光計上的角游標(biāo)第十三頁，共24頁。第十三頁，共24頁。分光計上的角游標(biāo)讀數(shù)方法對齊第十四頁，共24頁。第十四頁，共24頁。●●光柵衍射角的測量φA測量示意圖望遠(yuǎn)鏡位置1+1級衍射像望遠(yuǎn)鏡位置2-1級衍射像載物平臺光柵單方向、緩慢搜索觀察衍射像第十五頁，共24頁。第十五頁，共24頁。測量裝置實景1望遠(yuǎn)鏡平行光管角度盤游標(biāo)盤三棱鏡底邊第十六頁，共24頁。第十六頁，共24頁。實景2第十七頁，共24頁。第十七頁，共24頁。白光和垂直叉絲重合，讀出φ’0（1）、φ’0（2）第十八頁，共24頁。第十八頁，共24頁。３．利用光柵測波長實驗原理

令a表示透光狹縫的寬度，b表示不透光部分的寬度，則光柵常數(shù)d=a+b。當(dāng)光垂直入射到光柵面上時，透射光在滿足式

dsinφ=kλ(k=0,±1,±2,…)的衍射角φ方向上有亮條紋出現(xiàn)。對已知波長的光波，測出其經(jīng)光柵衍射后的衍射角，并判定其級次k后，即可測出所用光柵的光柵常數(shù)d，已知光柵常數(shù)d，就可以通過測出待測波長對應(yīng)的衍射角φ后，計算出待測波長。第十九頁，共24頁。第十九頁，共24頁。入射光光柵中央明條紋K=0一級明條紋K=-1一級明條紋K=+1黃光柵衍射光譜示意圖黃第二十頁，共24頁。第二十頁，共24頁。第二十一頁，共24頁。第二十一頁，共24頁。實驗注意事項及各種錯誤操作粗調(diào)環(huán)節(jié)不要漏掉雙面鏡準(zhǔn)確、科學(xué)放置旋轉(zhuǎn)載物平臺時，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)動望遠(yuǎn)鏡光管測量光柵衍射角找到+1、-1級像，不要找成+2、-2級像角度計算不能錯誤不能用鉛筆記錄原始數(shù)據(jù)對準(zhǔn)和狹縫像對稱須經(jīng)確認(rèn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場簡單處理，整理好自己的實驗器材，蓋章后才能離開第二十二頁，共24頁。第二十二頁，共2