如何快速调整好分光计?

如题所述

第一步:粗调

1、放到底:调低望远镜俯仰角螺钉至最大限度;调低a、b、c三个水平调节螺钉,使载物盘与载物台相接触。这时载物盘上表面的法线是基本竖直的,只要调整望远镜的俯仰角即可。 

2、线对齐:载物盘上表面有三条径向的刻线,转动载物盘使刻线与三个水平调节螺钉竖直对齐,双面反射镜压住其中一条刻线。 

3、来回转,向上升:做好前两步,现在不要调整a、b、c三个水平调节螺钉,只升高望远镜俯仰角螺钉使望远镜逐步接近水平即可。操作者一只手缓慢升高望远镜俯仰角螺钉,另一只手以小幅度来回转动载物台,眼睛观察望远镜里是否有A面反射回来的绿十字。这样持续操作,最终一定会有以下两种情况之一:

(1)、在望远镜中 A面、B两面都可观察到绿十字,达到调节粗调要求。 

(2)、A面能观察到绿十字,而B面观察不到,观察不到是因为:绿十字在视野的上方。这时,转动载物台使A面正对望远镜,在望远镜中观察,绿十字位于视野上半部分。缓慢升高望远镜俯仰角螺钉,从望远镜中观察,会发现绿十字随之缓慢下降,使之降至视野最下部分,但不要出了视野,这时再转动载物台使B面正对望远镜,就可观察到绿十字。也就是A面和B面都观察到绿十字,达到粗调要求。 

第二步:细调

1、通过调节望远镜俯仰角螺钉使绿十字平移、调节a、b两个水平调节螺钉使绿十字汇聚。如果两个绿十字上下位置相差大,先汇聚后平移,如果先平移后汇聚,其中一面的绿十字有可能会调出视野。多做几遍“平移”和“汇聚”,尽量使得正反两个反射面反射回来的绿十字的横线与十字叉丝上面这条横线重合,望远镜俯仰角螺钉和a、b两个水平调节螺钉已经调好,不要再调了。 

2、对双面反射镜垂直于c刻线的位置进行调节,这时只需适度升高水平调节螺钉c,即可使A面、B面的绿十字的横线与十字叉丝上面这条横线重合,这时,望远镜的光轴与仪器转轴垂直。 

光计,是一种测量角度的精密仪器。其基本原理是,让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线,经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上,通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度,从而得到光学参量例如折射率、波长、色散率、衍射角等。

主要部件:

1.平行光管

如图3所示,平行光管的作用是产生平行光。在其圆柱形筒的一端装有一个可伸缩的套筒,套筒末端有一狭缝,筒的另一端装有消色差透镜组。伸缩狭缝装置,使其恰位于透镜的焦平面上时,平行光管就出射平行光。可通过调节平行光管光轴水平调整螺丝 28 和平行光管光轴仰角调节螺丝 29 改变平行光管光轴的方向,通过调节狭缝宽度调节螺丝 1 改变狭缝宽度,改变入射光束宽度。

2.望远镜

望远镜用于观察及定位被测光线。它是由物镜、自准目镜和测量用十字刻度线所组成的一个圆筒,本实验所使用的分光计带有阿贝式自准目镜,其结构如图4 所示。照明小灯泡的光自筒侧进入,经小三棱镜反射后照亮分划板上的下半部十字刻度线。十字刻度线方向、目镜及物镜间的距离皆可调,当叉丝位于物镜焦平面上时,叉丝发出的光经物镜后成为平行光。该平行光经双面反射镜反射后,再经物镜聚焦在分划板平面上,形成十字叉丝的像(绿色)。

望远镜调好后,从目镜中可同时看清十字刻度线和叉丝的“十”字像,且两者间无视差。另外,可通过调节望远镜光轴仰角调节螺丝13和望远镜光轴水平调节螺丝14改变望远镜光轴的方向。

3.刻度圆盘

分光计出厂时,已经将刻度盘平面调到与仪器转轴垂直并加以固定。刻度圆盘被分成360度,最小分度值是半度(30¢)。小于半度的数值可在游标上读出,两个游标在黑色内盘边缘对径方向,游标分成30小格。游标盘一般与载物台固连,可绕仪器转轴转动,有螺钉可以止动游标盘。

刻度圆盘读数方法与游标卡尺的读数方法相似,如图5所示读数为116012¢。为了消除刻度盘与分光计中心轴线之间的偏心差,在刻度盘同一直径的两端各装有一个游标。测量时,两个游标都应读数,然后算出每个游标两次读数的差,再取平均值。这个平均值可作为望远镜(或载物台)转过的角度,并且消除了偏心差。

另外,在计算望远镜转过的角度时,要注意游标是否经过了刻度盘的零点。例如:望远镜(或载物台)由位置Ⅰ转到位置Ⅱ时,对应的游标读数分别为 、 、 、 ,游标 1 未跨过零点,望远镜转过的角度 ,游标 2 跨过了零点,这时望远镜转过的角度应按下式计算 。如果从游标读出的角度 、 ,而游标又未经过零点,则计算结果应取绝对值。

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