“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．     

分光计测三棱镜顶角实验中一个问题的解释及其应用

用分光计测三棱镜(三棱镜三个面都是抛光面)顶角,当其中某一面对准已调焦无穷远的望远镜,即与望远镜光轴垂直时,在望远镜视场中通常可以看到三个叉丝的反射像。这三个像可能靠得比较近,也可能比较分得开。用不同型号的分光计观察都有同一现象。比如用杭州光学仪器厂出产的JJY型分光计观察某一个三棱镜(图1所示)的各个而,得其叉丝像的分布如图2(a)、(b)、(c)所示。图中正中的叉丝像(1)较亮较清楚,下方两个像(2)     

三棱镜在分光计载物台上摆放位置的研究

讨论在反射法测量三棱镜顶角的实验中,三棱镜在分光计载物台上摆放位置对测量的影响,并提出三棱镜在载物台上的最佳摆放位置。     

临界角法测三棱镜折射率

应用分光计测量三棱镜折射率，最常用的方法就是熟知的最小偏向角法，还有掠人射法[1]与等顶角入射法[3]．本文介绍临界法如下．按图示光路，由折射定律n棱镜折射率．i’全反射临界冷，为对应的偏向角．从几何关系可得若能求出r与、A的关系，就能测量、A计算出折射测量方法先按最小偏向法找到最小偏向角，将载物台继续朝原方向转动，边转动边观察狭缝像的移动及光强的变化，可以发现光强是愈来愈弱，狭缝像变得弥散，当望远镜的光轴与棱镜的AC面平行时，记录下左右游标读数，取下棱镜测入射光位置，可得偏向角，按常用方法测A。在一次测量…     

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。     

两种三棱镜顶角测量方案的初步比较

两种三棱镜顶角测量方案的初步比较刘斌①朱鹤年（清华大学，北京１０００８４）分光计测三棱镜顶角的实验中，常用两种方法：自准直法和分裂光束法．图１自准直法示意图自准直法的原理图如图１所示．用自准直望远镜测出棱镜两个面法向方位角φＡ１和φＡ２，可得顶角Ａ＝...     

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.     

三棱镜顶角成像之剖析及其应用

对分光计测三棱镜顶角实验中观察到的顶角成像进行了剖析，并指出它的简单应用。     

巧调望远镜

在分光计的调整中,最主要、最关键的部分,就是望远镜的调节:(1)使望远镜能接收平行光;(2)使望远镜光轴垂直并通过分光计的中心轴。利用自准法调节望远镜时,关键是能够通过目镜看到所成的像。在粗调中,常由于叉丝距离物镜的焦平面太远而看不到反射回     

分光计调节实验中的教学方法探讨

在分光计调节实验教学过程中,在"粗调"过程引入水准仪的辅助调节,在"细调"过程中利用三棱镜和"减半逐步逼近调节法",大大提高了学生调节分光计的速度,提高了实验效率。     

分光仪的双极限快速调节法

提出一种分光计新的粗调方法——双极限调节法,即把望远镜目镜端和载物台台面都调到极限位置.该方法可有效降低调节难度,提高调节速度.     

测定玻璃棱镜最小偏向角演示装置

我们做"测定棱镜玻璃折射率实验",使用的仪器是分光计.方法是:调节好分光计.把三棱镜放置在载物台上,测出其顶角和棱镜对某一单色光的最小偏向角.用下式即可计算出三棱镜对此单色光的折射率.     

用三面镜快速调节分光计

用三面镜快速调节分光计庄静葵，陈祖德（西安二炮工程学院７１００２５）分光计的调节比较困难．目前，一般使用附件平面镜和待测物三棱镜来进行调节．理论虽很简单，但在实践中我们发现，要在望远镜中捕捉到十字叉丝的像却是件难事．这一方面固然与学生的心智技能有关，...     

光路分析在分光计调整中的作用

从光路的角度上分析了分光计反射绿十字的高度问题,在此基础上介绍快速调节分光计方法。并讨论了望远镜垂直仪器中心轴这一困难步骤的粗调问题,最后总结了该实验的一些注意事项。     

分光计上望远镜视场中绿“十”像的剖析

在调节与使用分光计时,望远镜视场中的绿“十”像具有标明分光计是否达到标准、标明光学元件界面法线方位等作用。研究、剖析绿“十”像的位置、数目、成因与相对光强,将有助于分光计的正确调节与使用,有助于加深理解几何光学中的基本定律。一、用平面反射镜调节分光计在小平台上放置反射镜可以实现分光计的快速调节。让望远镜绿窗内的“十”发出     

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…     

两步到位快速调节分光计

本文介绍一种快速调节分光计方法——两步到位法．根据反射定律总结出反射像移动规律,并分析反射像在望远镜视场内可能出现的各种情况,提出只需调节望远镜和载物台各一次就可达到调节要求的新方法．此方法比经典各半调整法提高60％左右的速度．     

快速粗调分光计的小窍门

在使用分光计的实验中,首先需要对分光计进行粗调,然后用各半调节法细调.粗调的目的是能够在镜中观察到由载物台上小平面镜的两个面反射回来的绿"十字",以供进一步细调.但是,对于初次使用分光计或不经常使用分光计的实验者并不容易在较短的时间内就完成粗调,有时甚至要花费相当长时间.为了解决这一问题,现介绍如下小窍门.