分光計(jì)調(diào)節(jié)及光柵常數(shù)測定

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1、分光計(jì)調(diào)節(jié)及光柵常數(shù)測定龍作友2011年2月實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夥止庥?jì)的結(jié)構(gòu)和基本原理學(xué)習(xí)調(diào)整和使用方法觀察光柵衍射現(xiàn)象，理解光柵衍射的基本規(guī)律學(xué)會(huì)用分光計(jì)測光柵常數(shù)分光計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理分光計(jì)的調(diào)節(jié)分光計(jì)的調(diào)節(jié)要求望遠(yuǎn)鏡聚焦于無窮遠(yuǎn)；平行光管能發(fā)射平行光；望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸均與分光計(jì)軸正交；載物臺(tái)法線與分光計(jì)軸平行。自準(zhǔn)直式望遠(yuǎn)鏡介紹僅當(dāng)分劃面在物鏡焦平面時(shí)，十字口才能成像在分劃面。若目鏡調(diào)焦分劃面，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡被調(diào)焦到無限遠(yuǎn)。1望遠(yuǎn)鏡調(diào)節(jié)——調(diào)焦無限遠(yuǎn)1）調(diào)目鏡手輪，使視場中看到清晰的分劃線；2）平面鏡按圖放在載物臺(tái)上，適當(dāng)調(diào)載物臺(tái)或望遠(yuǎn)鏡俯仰找到綠“

2、十”字口的像（可能是模糊的）；3）前后移動(dòng)目鏡筒，使綠“十”字像清晰，并且與分劃線無視差；4）旋正（橫平豎直）分劃線，鎖緊目鏡筒。2調(diào)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直分光計(jì)軸若望遠(yuǎn)鏡垂直平面鏡，則分劃板中心發(fā)出的光成像于分劃板中心；十字口發(fā)出的光成像于分劃板的“上十字”處。若平面鏡平行分光計(jì)軸，則載物臺(tái)轉(zhuǎn)過180°反射面法線方向不變，正、反兩面反射的綠十字均如上圖所示。兩面綠十字均在“上十字”處，望遠(yuǎn)鏡光軸垂直分光計(jì)軸。調(diào)平載物臺(tái)，減小平面鏡反面仰角，綠十字像下移。同時(shí)，正面俯角也同樣減小。若觀察正面，反射的綠十字像將上移了同樣距離。所以，調(diào)載物臺(tái)使綠十字移動(dòng)高差

3、的一半就能讓正、反兩面所成綠十字出現(xiàn)在同一高度。2調(diào)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直分光計(jì)軸如果平面鏡鏡面與分光計(jì)軸不平行，載物臺(tái)轉(zhuǎn)180°綠十字像的上下位置會(huì)變化。根據(jù)以上分析，調(diào)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直分光計(jì)軸步驟如下:1）適當(dāng)調(diào)節(jié)載物臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡的水平狀態(tài)，直至任意轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)180o均能在望遠(yuǎn)鏡中看到平面鏡正、反兩面反射的綠“十”字像（難點(diǎn)）；2）先調(diào)載物臺(tái)（螺釘a2或a3）使綠“十”字移動(dòng)正、反兩像高差的一半，再調(diào)望遠(yuǎn)鏡俯仰使綠“十”字像與分劃線上橫線重合；3）載物臺(tái)轉(zhuǎn)180°，重復(fù)步驟2至總?cè)缟蠄Dd所示。3調(diào)載物臺(tái)法線與分光計(jì)軸平行1）將平面鏡相對(duì)載物臺(tái)轉(zhuǎn)90°，如

4、圖：2）調(diào)載物臺(tái)調(diào)平螺釘a1使平面鏡反射的綠“十”字像與分劃線上橫線重合。不能調(diào)載物臺(tái)螺釘a2、a3，也不能調(diào)望遠(yuǎn)鏡俯仰！4平行光管調(diào)節(jié)——使平行光管能發(fā)射平行光1）使望遠(yuǎn)鏡與平行光管成直線；2）前后移動(dòng)狹縫，使望遠(yuǎn)鏡中看到清晰的狹縫像，且與分劃線無視差，此時(shí)平行光管發(fā)出平行光；3）調(diào)節(jié)狹縫寬度，使望遠(yuǎn)鏡中看到縫寬約0.5mm。5平行光管調(diào)節(jié)——平行光管光軸垂直分光計(jì)軸旋轉(zhuǎn)狹縫成水平狀態(tài)，調(diào)平行光管俯仰使狹縫正好和分劃線中央橫重合。此時(shí)，平行光管光軸垂直分光計(jì)軸。最后，再轉(zhuǎn)動(dòng)狹縫90o成豎直狀態(tài)，使綠十字、狹縫像、分劃線都重合如右圖，分光計(jì)調(diào)節(jié)完

5、畢。當(dāng)衍射角f滿足光柵常數(shù)的測定平行光垂直入射光柵常數(shù)為d的光柵屏上出現(xiàn)亮條紋。波長?已知時(shí)，測出第k級(jí)條紋對(duì)應(yīng)的衍射角f，即可由光柵方程算出光柵常數(shù)d。實(shí)驗(yàn)步驟在調(diào)好分光計(jì)的基礎(chǔ)上，拿掉半反鏡放上光柵；調(diào)節(jié)a2、a3使光柵反射回的綠十字仍在分劃線上；調(diào)節(jié)載物臺(tái)調(diào)平螺釘a1，使各級(jí)衍射條紋同高；按教材上表3-7-1內(nèi)容測衍射角fk。游標(biāo)度盤讀數(shù)示例123°41’注意事項(xiàng)望遠(yuǎn)鏡、平行光管俯仰調(diào)節(jié)螺釘不可調(diào)到過高，以免連接簧范性變形；測衍射角前確保游標(biāo)在左右兩邊并且已經(jīng)鎖緊游標(biāo)盤，度盤與望遠(yuǎn)鏡之間不會(huì)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡時(shí)不要推望遠(yuǎn)鏡，只能推望遠(yuǎn)鏡

6、支架。分光計(jì)圖四步化解難點(diǎn)——看到正反兩面的像平——調(diào)平載物臺(tái)調(diào)平載物臺(tái)調(diào)平螺釘。搜——找到正面的像調(diào)望遠(yuǎn)鏡俯仰，同時(shí)往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)。探——探明反面像在何處方法同2。(假設(shè)在下方)蹭——將反面像挪回先調(diào)載物臺(tái)讓像移到頂，再調(diào)望遠(yuǎn)鏡讓像回原位；看正面像是否回來。調(diào)載物臺(tái)調(diào)望遠(yuǎn)鏡目鏡下移后探得平搜……