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调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直

经过目测粗调后，在两个反射面都能看到 十字像。用“减半”调节法调节载物台下 的调平螺丝和望远镜高低调节螺丝，达到： 从双面镜的两个反射面反射回来的十字像 都与分划板的上十字线重合。
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减半调节法
每次让十字像向分划板上十字线靠近一半，转过180°后， 再靠近一半。对于每一个反射面的每一次调节都必须是： 载物台和望远镜各调一半。如此反复调节，可较快的使十 字像与分划板上十字线重合。
读数装置

读数装置由主刻度盘和游标盘组成。主刻度圆盘分为 360°，最小刻度为0.5 °，小于0.5 °则用游标读 数。游标上刻有30小格，每小格对应角度为1‘。角 度游标读数的方法与游标卡尺的读数方法相似。
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实验原理及步骤
（一）、分光计的调整 （二）用光栅测量光波波长
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1、目测粗调
2、调节望远镜
望远镜

望远镜是由物镜和自准直目镜（内有分划板叉丝和 小十字）组成的一个圆筒。照明望远镜内部视场 （带有小十字的分划板叉丝）的小灯泡的光自筒下 面进入望远镜中，通过与镜轴成45°角的半透半反 平玻璃反射照亮分划板叉丝和小十字。
平行光管

在圆筒平行光管的末端有一狭缝，其宽度由狭缝宽度调 节手轮调节。狭缝整体被固定在一个可伸缩的套筒上。 平行光管的另一端装有消色差透镜组。调整可伸缩的套 筒，当被照亮的狭缝恰好位于透镜的焦平面上时，由平 行光管出来的是平行光束，调整好狭缝的焦距后，可用 狭缝装置锁紧螺丝锁定。平行光管的水平度可用平行光 管光轴高低调节螺丝来调节。
分光计的调整与使用

哈尔滨工程大学物理实验中心
实验目的 实验仪器
实验原理及步骤
思考题

了解分光计的基本结构和工作原理，掌 握分光计的调整方法； 学习用衍射光栅测光波波长的原理和方 法；


加深对光栅衍射理论的理解；
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分光计:
分光计是用来精确测量光纤间夹角的一种仪器，例如 入射光与折射光之间的夹角，光纤衍射光的偏转角等，也 常用来测量折射率、角度、波长色散率和光栅常数等。任 何一台分光计必须具备以下四个主要部件：平行光管、望 远镜、载物台和读数装置。
分 划 板
a/2
a
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十字像
分 划
亮十字
板
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调整平行光管

用已调整好的望远镜来调整平行光管。 调整方法： （1）从侧面和俯视两个方向用目视法把平行光管光轴大 致调节到与望远镜光轴相一致。接通光源的电源，使之充 分照亮平行光管的狭缝。 （2）打开狭缝，从望远镜中观察同时调节平行光管狭缝 与透镜间的距离，直到看见清晰的狭缝像为止。然后调节 狭缝宽度使之既窄又亮。 （3）调节平行光管的倾斜度，使狭缝的像位于望远镜视 场的中间。

当从目镜中观察分划板叉丝不清楚时，用目镜视度调节手 轮调节目镜焦距，调节清楚后锁紧目镜锁紧螺丝。 若所成的像不清楚时，可松开目镜锁紧螺丝，拉伸望远镜 目镜调节望远镜物镜焦距，使成像清晰。 将望远镜支架和刻度盘固定在一起，它可绕分光计中心轴 旋转，转过的角度借助游标来读出。望远镜的倾斜度可用 光轴高低调节螺丝来调节。


注意：测量每一条谱线时，在刻度盘上的两个游标都要读 数，然后取其平均值。 返回
数据记录及处理
游标读数 谱线 左 -1 级α +1 级α +
左
1 1 1 2 1 11 12 2
蓝 右 左
绿 右 左
黄1 右 左
黄2 右
右

1 1 2 2
载物台
载物台是用来放置待测件的。 台面下方装有三个细纹螺丝，用 来调节台面的倾斜角度。这三个 螺丝的中心组成一个正三角形。 松开载物台锁紧螺丝，载物台可 以单独绕分光计中心轴转动，也 可沿中心轴升降以适应不同待测 件；旋紧载物台锁紧螺丝，载物 台将与游标盘固定在一起。游标 盘可用游标盘止动螺丝固定，然 后用游标盘微动螺丝尽行微调。
3、调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直 4、调整平行光管
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目测粗调
步骤：调节望远镜下的光轴高低调节螺丝和载物平台下的 三个调平螺丝，使望远镜和平台基本水平。将双面反射镜 放在载物台的适当位置，转动望远镜让望远镜光轴横在面 前，。在垂直于望远镜的方向望去，可将望远镜的镜口视 为一条直线B，平面镜的一个反射面可视为另一条直线A （图示）。如果A，B两条直线平行，则望远镜的光轴垂直 平面镜。将载物台转动180°，使平面镜的另一面对着望远 镜的镜筒，同样满足两条直线平行，此时载物台和望远镜 的光轴“初步接近”同时垂直于一起中心轴的状态。 最终要求达到：将双面反射镜放在载物平台上，与望远 镜筒垂直，视场中能看到亮十字和十字的像，将平台转过 180°，视场中仍能看到十字的像。 返回
双面反射镜的方法
将双面镜放置在载物 平台中央，与平台上的 任意两个调节螺丝的连 线垂直,如右图。
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调整望远镜的光轴与仪器主转轴垂直的方法示意图
A B
平 面 镜 的 边
载 物 台
望 远 镜
望 远 镜 光 轴 载 物 台 调 平 螺 丝 高 低 调 节 螺 丝
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十字像
分 划
亮十字
板
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调节望远镜
d sin
标 (10-6 m)
标
Er
标
100%
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思考题

实验中若把光栅面放反了，或者是没有将 光栅放在载物台中央，是否会引入附加误 差？
利用本实验装置怎样测定光栅常数？ 当狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象？ 分光计游标盘上为什么要设置两个游标？

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视场中狭缝的像的位置
分
狭缝 亮十字
划 板
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1、原理
2、实验操作 3、数据记录及处理


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原理
a bsin k
k
d sin k k
(k =0，1，2，…)
入射光d a 光栅源自1d sin 1b
1
黄1 黄2 绿蓝
黄1 黄2 绿 蓝
一级明条纹 k = -1
中央明条纹 k =0
一级明条纹 k = +1
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实验操作

将光栅放在已调整好的载物台上，使入射光垂直照射光栅 表面，并且平行光管狭缝应与光栅刻痕平行。锁定载物台。 转动望远镜观察衍射光谱的分布情况。找出并测量汞灯的 第一级光谱线的蓝、绿、黄1和黄2所对应的衍射角。 由于衍射光谱对中央明条纹是对称的，为了提高测量精度， 测量第一级光谱时应测出+1和-1级光谱线的位置。两位置 的差值即为相应谱线的衍射角。