分光計調整的要點是什麼?調節中應注意哪些問題

時間 2021-09-02 06:52:36

1樓:念憶

分光計的調整要求是:使平行光管出射平行光;望遠鏡適合於接收平行光;平行光管和望遠鏡的光軸等高並與分光計中心軸垂直.

怎樣調節分光計,調整時應注意的事項有:

1、望遠鏡筒的自準直。

2、稜鏡或光柵的色散。

3、限制儀器精度的原因分析。

4、使用中的注意事項。

擴充套件資料:

結構原理:

各種型號的分光計,其光學原理基本相同,主要部件包括望遠鏡、平行光管、載物臺(臺上安置分光用的三稜鏡或光柵)、刻度盤和遊標盤、底座五大部分。

望遠鏡望遠鏡由物鏡和目鏡組成,物鏡和目鏡之間有分劃板。分劃板緊貼一個直角三稜鏡,在稜鏡的直角面上有一個被光源照亮的小綠十字,其中心位置與分劃板刻線的上交點對稱。

平行光管

它的作用是產生平行光。管的一端裝有一個消色差的複合正透鏡, 另一端是裝有狹縫的套管。

載物臺載物臺是用來放置待測器件的。它的下方有三個螺釘, 形成一個正三角, 用來調節分光元件的方位。

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第一步:粗調

1、放到底:調低望遠鏡俯仰角螺釘至最大限度;調低a、b、c三個水平調節螺釘,使載物盤與載物臺相接觸。這時載物盤上表面的法線是基本豎直的,只要調整望遠鏡的俯仰角即可。

2、線對齊:載物盤上表面有三條徑向的刻線,轉動載物盤使刻線與三個水平調節螺釘豎直對齊,雙面反射鏡壓住其中一條刻線。

3、來回轉,向上升:做好前兩步,現在不要調整a、b、c三個水平調節螺釘,只升高望遠鏡俯仰角螺釘使望遠鏡逐步接近水平即可。操作者一隻手緩慢升高望遠鏡俯仰角螺釘,另一隻手以小幅度來回轉動載物臺,眼睛觀察望遠鏡裡是否有a面反射回來的綠十字。

這樣持續操作,最終一定會有以下兩種情況之一:

(1)、在望遠鏡中 a面、b兩面都可觀察到綠十字,達到調節粗調要求。

(2)、a面能觀察到綠十字,而b面觀察不到,觀察不到是因為:綠十字在視野的上方。這時,轉動載物臺使a面正對望遠鏡,在望遠鏡中觀察,綠十字位於視野上半部分。

緩慢升高望遠鏡俯仰角螺釘,從望遠鏡中觀察,會發現綠十字隨之緩慢下降,使之降至視野最下部分,但不要出了視野,這時再轉動載物臺使b面正對望遠鏡,就可觀察到綠十字。也就是a面和b面都觀察到綠十字,達到粗調要求。

第二步:細調

1、通過調節望遠鏡俯仰角螺釘使綠十字平移、調節a、b兩個水平調節螺釘使綠十字彙聚。如果兩個綠十字上下位置相差大,先匯聚後平移,如果先平移後匯聚,其中一面的綠十字有可能會調出視野。多做幾遍「平移」和「匯聚」,儘量使得正反兩個反射面反射回來的綠十字的橫線與十字叉絲上面這條橫線重合,望遠鏡俯仰角螺釘和a、b兩個水平調節螺釘已經調好,不要再調了。

2、對雙面反射鏡垂直於c刻線的位置進行調節,這時只需適度升高水平調節螺釘c,即可使a面、b面的綠十字的橫線與十字叉絲上面這條橫線重合,這時,望遠鏡的光軸與儀器轉軸垂直。

光計,是一種測量角度的精密儀器。其基本原理是,讓光線通過狹縫和聚焦透鏡形成一束平行光線,經過光學元件的反射或折射後進入望遠鏡物鏡併成像在望遠鏡的焦平面上,通過目鏡進行觀察和測量各種光線的偏轉角度,從而得到光學參量例如折射率、波長、色散率、衍射角等。

主要部件:

1.平行光管

如圖3所示,平行光管的作用是產生平行光。在其圓柱形筒的一端裝有一個可伸縮的套筒,套筒末端有一狹縫,筒的另一端裝有消色差透鏡組。伸縮狹縫裝置,使其恰位於透鏡的焦平面上時,平行光管就出射平行光。

可通過調節平行光管光軸水平調整螺絲 28 和平行光管光軸仰角調節螺絲 29 改變平行光管光軸的方向,通過調節狹縫寬度調節螺絲 1 改變狹縫寬度,改變入射光束寬度。

2.望遠鏡

望遠鏡用於觀察及定位被測光線。它是由物鏡、自準目鏡和測量用十字刻度線所組成的一個圓筒,本實驗所使用的分光計帶有阿貝式自準目鏡,其結構如圖4 所示。照明小燈泡的光自筒側進入,經小三稜鏡反射後照亮分劃板上的下半部十字刻度線。

十字刻度線方向、目鏡及物鏡間的距離皆可調,當叉絲位於物鏡焦平面上時,叉絲髮出的光經物鏡後成為平行光。該平行光經雙面反射鏡反射後,再經物鏡聚焦在分劃板平面上,形成十字叉絲的像(綠色)。

望遠鏡調好後,從目鏡中可同時看清十字刻度線和叉絲的「十」字像,且兩者間無視差。另外,可通過調節望遠鏡光軸仰角調節螺絲13和望遠鏡光軸水平調節螺絲14改變望遠鏡光軸的方向。

3.刻度圓盤

分光計出廠時,已經將刻度盤平面調到與儀器轉軸垂直並加以固定。刻度圓盤被分成360度,最小分度值是半度(30¢)。小於半度的數值可在遊標上讀出,兩個遊標在黑色內盤邊緣對徑方向,遊標分成30小格。

遊標盤一般與載物臺固連,可繞儀器轉軸轉動,有螺釘可以止動遊標盤。

刻度圓盤讀數方法與遊標卡尺的讀數方法相似,如圖5所示讀數為116012¢。為了消除刻度盤與分光計中心軸線之間的偏心差,在刻度盤同一直徑的兩端各裝有一個遊標。測量時,兩個遊標都應讀數,然後算出每個遊標兩次讀數的差,再取平均值。

這個平均值可作為望遠鏡(或載物臺)轉過的角度,並且消除了偏心差。

另外,在計算望遠鏡轉過的角度時,要注意遊標是否經過了刻度盤的零點。例如:望遠鏡(或載物臺)由位置ⅰ轉到位置ⅱ時,對應的遊標讀數分別為 、 、 、 ,遊標 1 未跨過零點,望遠鏡轉過的角度 ,遊標 2 跨過了零點,這時望遠鏡轉過的角度應按下式計算 。

如果從遊標讀出的角度 、 ,而遊標又未經過零點,則計算結果應取絕對值。

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