分光计调节新方法

1 引言 高等学校开设的《普通物理实验》，用分光计测棱镜折射率和光波波长．学生对分光计的调节具有一定的难度，通过望远镜寻找平面半反射镜反射的绿色十字叉丝像是难点．由于刚开始调节时，载物台的转轴与望远镜轴线偏离垂直状态较远，反射镜反射的绿色十字叉丝像一般会在望远镜视场之外，因而人眼观察不到．本人根据多年的实践经验得出，通过用平行光管狭缝的透射像作辅助标志物，使调节过程中寻找反射绿十字叉丝像变得非常简单，从而使分光计的调节变得容易．     

分光计调整方法的改进

分光计的调整是光学实验中的一个赡点。本文介绍的分光计调节方法的基本依据是： “调节望远镜的光轴垂直于仪器转轴”和“调节待测光路平面垂直于仪器转轴”。     

分光计各半调节法原理

分光计在使用前需进行调整。本文讨论分光计望远镜光轴调节的各半调节法(渐近法)的原理。先用目测法进行粗调。调节望远镜水平螺丝使望远镜筒水平,再调节载物台下三个螺丝使二块平板平行。这一步调整后,一般从望远镜看去,平面镜两面反射回来的像都在视场范围内。其次使望远镜光轴与载物台转轴严格垂直。做法是: 1.出现反射像与调节叉丝不重合时,调节望远镜水平螺丝,使水平叉丝像在视场     

分光计实验中的几个问题

一、分光计调整的目的分光计的调整,除了望远镜和平行光管的调焦外,其实质就是使分光计在使用过程中光学元件内外的三段光束共面。由此可见,分光计调整的目的是:使望远镜和平行光管的光轴与棱镜主截面(或其它光学元件的垂直于工作面的平面)严格平行或重合。为此,一般采用“两个垂直”的方法。     

分光计快速调节法——跟踪法剖析

在分光计实验中，调节望远镜光轴与分光计中心轴相互垂直的过程是实验中花费时间较长、出现问题较多的一个环节，利用望远镜跟踪望远镜与平面镜一侧达到自准的十字丝像，并逐步调节以达到望远镜与平面镜另一侧也自准的跟踪法，能够快速完成望远镜光轴与分光计中心轴垂直的调节过程。     

分光计调节方法的修正

分光计作为光学精密测量工具,测量前的调整至关重要。在对载物台及望远镜的调节中,分析了传统调节方法存在的遗漏与弊端,提出了应采用垂直方向的分步调节方法,确保载物台平面和望远镜光轴都与分光计中心轴处于垂直状态。     

“分光计调整和使用”实验常见问题讨论

结合“分光计调整和使用”实验教学实践,总结了教学中学生常遇到的、包含分光计的调整和实验数据分析过程中6个方面的问题:快速调节载物盘,使盘面垂直于中心转轴;避免过度使用“各半调节法”;准直管所用狭缝宽度的选择;分光计调整至标准状态的确认;望远镜无法观察到三棱镜其中一个表面反射回的狭缝像;计算三棱镜顶角时测量数据“过零”的问题.在此基础之上,给出了这些问题出现原因及相应的解决方案.     

分光计实验中望远镜的快速调节方法——台先镜后法

在分光计实验中,调整望远镜光轴与分光计主轴大致垂直是最关键、最难调的一步．实验中容易观察到平面镜一个面反射回的“十”字像,却较难调出两个面反射回的“十”字像．本文利用光路图进行了分析,提出了一个快速、有效的调整方法——台先镜后法．     

分光计实验中望远镜和载物台调整的一种快速方法

在分光计调整实验中,通常需要在光栅二个反射面都找到绿色“十”字叉丝反射像,才能调节望远镜光轴与载物台中心轴垂直,这一步是该实验最关键、最困难的步骤。如何快速寻找到这两个绿色“十”字叉丝反射像?本文提出了一种先经过四个步骤的粗调,然后再进行细调的简单快速实验方法。     

分光计实验望远镜快速调节十二字诀

在分光计实验中,为快速调节望远镜观测到平面镜正反两面反射回来的绿色"+"字叉丝像,文章从光路入手总结出来了分光计实验中快速调节望远镜光轴与仪器中心轴垂直的十二字决,其中"水平、铅直、等高"快速使绿色"+"字叉丝像在望远镜的视场内,"调焦"则使成像清晰无视差,"寻像、调像"实现望远镜光轴与仪器中心轴垂直。并且在关键步骤给了光路和图示指引,形象直观便于实验者理解,避免盲目操作,初学者能够自主快速完成望远镜的调节。     

调整分光计的小经验

由于分光计的望远镜视场角仅有3°左右,开始调整分光计转动放有反射镜的载物台时,常常看不见叉丝反射像或仅能看到一个反射像,初次接触分光计的学生很难在这种情况下顺利完成调整任务.因为学生没有经验,盲目乱调,往往会越调越乱.为了解决这一难点,并使学生能快速、准确地调整分光计望远镜光轴和中心转轴达到二者垂直,我们设计、制造了三个小配件:1.可套在望远镜目镜上的圆筒,筒底中心固定一聚光光源;2.     

分光计调整实验中望远镜光轴的一种极限调节法

本文从光路图着手,详细分析了在分光计调整过程中目镜视场中看不到“绿十字”像的几种原因,提出了一种新的简单有效的调整方法,即望远镜光轴的极限调节法,最后给出了调节望远镜的完整流程图。     

分光计快速调节方法探讨

在分光计调节实验中,调节望远镜光轴与分光计中心轴相互正交是最关键也是最困难的一步,针对实验中经常出现的观察不到"十"字叉丝反射像的问题,本文提出了一个新的简单有效的调整方法——调节望远镜俯仰螺丝的同时不断地转动游标盘(连同载物台),在此过程中用眼睛一直观察望远镜视场是否有绿色十字像出现(简称"一看二动法")."一看二动法"快速找到两个绿色十字像后,再利用"减半逐步逼近法"进行细调,从而大大地提高了课堂的实验教学效率.     

分光计调节的一种新方法

分光计是物理实验中常用的测角仪器.因此,要求学生必须掌握它的调节和使用方法.然而,按传统的“各半调节法”,它的调节项目多、步骤繁琐、操作困难,学生不易掌握.为此,对分光计的调节方法做了进一步的分析研究,制定了一种新的调节方法,暂称“分部调节法”,代替“各半调节法”,取得了较好的效果. 我们现假定望远镜已适合接收平行光,且从垂直置于载物台上的平板玻璃(位置如图一所示)的两个平行表面A、B反射的叉丝的像都进入望远镜视场,如图二所示.令从A表面反射的水平叉丝的像与水平叉丝的距离为S’.将载物台转180,从B表面反射的水平叉丝的…     

基于CCD成像的分光计演示实验设计与应用

分光计在大学物理实验中用来测三棱镜的顶角、折射率以及光波波长或者光栅常数等物理量,掌握和使用分光计是一个重要的实验技能,由于调节内容较多,快速调出反射镜两个面反射的十字像一直是分光计实验中的难点.本文就此设计了基于CCD成像的系统使反射的十字像能够成像在电脑显示器上,扩大视野,便于调整,在给学生讲解演示中效果好.     

分光计调整实验中望远镜的调整技巧

在分光计的调整实验中,需要调整望远镜光轴与分光计的中心轴垂直,这一步是最关键、最困难的步骤．对于实验中经常出现的只能观察到一个“十”字叉丝反射像的问题,从光路上进行了详细的分析,提出了一个新的简单有效的调整方法,还给出了调整望远镜的完整流程图．     

分光计快速调节的方法

分光计的调节难点主要在望远镜部分,通过镜外寻像法和三步细调法,可快速完成望远镜的调节。     

改进反射法测三棱镜顶角实验的思考

反射法测三棱镜顶角要求望远镜、平行光管和三棱镜都要满足测试要求，对分光计调节的要求更全面。镜外辅助粗调法常被用于解决分光计粗调不理想的情况。针对该方法不易掌握的问题，通过分析平面镜中望远镜反射像的成像规律，确定了镜外辅助法调节良好，即达到最佳容错位置的标志现象，即从望远镜外观察到的绿色十字光源与望远镜分划板上的水平直径叉丝位于同一水平面上。三棱镜放置位置是影响狭缝反射像观察的重要因素。三棱镜最佳的放置位置为待测顶角A放到载物台中心，确保可以观察到AB和AC两个光学面反射的狭缝像。     

分光计的激光辅助调节装置

针对分光计所采用的阿贝目镜式望远镜给分光计的调节带来的困难,设计了用半导体激光器制作的辅助调节装置来代替望远镜中的阿贝式目镜进行调节,可直观、迅速地调节分光计.     

快速调节分光计的8图示

分光计是大学物理光学实验中较为常用又较为精确的测量仪器,能否快速准确调节分光计直接影响实验进度和测量精确度．分光计的调节分3部分：一是平行光管射出平行光束;二是望远镜调焦于无穷远;三是望远镜的光轴和载物台台面垂直于仪器的公共转轴,