分光计的主要用途.ppt

实验目的 了解分光计的主要构造及各部分的作用。 掌握分光计的调节要求和使用方法。 观察光栅衍射现象，测量汞灯在可见光范围内几条强光光谱线的波长。 分光计的主要用途 分光计的主要构造 分光计的测角度的方法 分光计的测量方法 分光计的测量方法 光栅衍射原理 实验内容 调节分光计（三调焦三垂直） 放置光栅（见右图） 调节光栅平面与 入射光线垂直 调节光栅刻线与 分光计主轴平行 定性观察汞光的衍射光谱 测量汞光谱线的衍射角 计算汞光谱线的波长 汞光的可见光区主要谱线表 注意事项 汞灯点亮须经过十几分钟后才能达到稳定工作状态，关掉之后冷却十几分钟后才能再次启动。 光栅是精密光学器件，严禁用手触摸刻痕，以免弄脏或损坏。 汞灯的紫外光很强，不可直视，以免灼伤眼睛。 * * 实验10 分光计的调节与光栅衍射法测光波波长 五邑大学物理实验中心 1、分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。 2、光学中的许多基本量如波长、折射率等都可以直接或间接的表现为光线的偏转角，因而利用分光计可测量波长、折射率等。 3、使用分光计时必须经过一系列的精细的调整才能得到准确的结果，它的调整技术是光学实验中的基本技术之一，必须正确掌握。 刻度盘与游标盘 中心转轴 分光计的光学系统及调节的要求 仪器转轴 一同轴三调焦三垂直 平行光管 望远镜 目镜、物镜、平行光管 望远镜轴线、载物台、平行光管轴线vs中心转轴 载物台 Step1. 游标盘固定不动 Step2. 望远镜 刻度盘 转到其中一条光线的位置 Step3. 读数（左右游标） Step4. 重复2.3步读数另一光线的位置参数 测什么？ 如何测？ 如何计算？ 位置1 位置2 左游标 右游标 ？ ？ 用2个游标，Why? A O B b 不偏心时，由于 ，所以 可用弧长反映角度的 大小。 由于偏心，使之用弧长反映角度 时产 生的系统误差。如： 这是由偏心 造成的。 偏心差及其处理方法 望远镜旋转角度的计算公式 设望远镜竖直叉丝先对准某条光线，此时，左右两个游标的零刻度线分别对准刻度盘上的两个值（ ?1左和?1右），当望远镜竖直叉丝对准另一条光线后，左右两个游标的零刻度线分别对准刻度盘上的另两个值（ ?2左和?2右）。 分光计的读数与游标卡尺的读数类似，如右图，游标的零刻度线对准的刻度盘读数为116o15′。 ?1左 ?1右 ?2右 ?2左 则望远镜转过的角度即为 位置1 位置2 2、在计算望远镜转过的角度时，要注意游标是否经过了刻度盘的0o或360o刻度线。若越过，则对旋转角度的计算公式应予以修正（思考如何修正） 注意事项 1、刻度盘上最小刻度为30’，测量时看清游标零刻度线是否越过刻度盘上30’刻度线。 光栅衍射光路图(强度分布) Y I 光 栅 透镜 屏 幕 光栅衍射光路图(具体分析) 主极大(明条纹)角位置条件 k 称为主极大级数 根据光栅方程测量光的波长,或者给定光的波长测量光栅常数 光栅方程: 光栅 中央明条纹K=0 一级明条纹K= -1 绿 黄 黄 绿 光栅衍射光路图 (光谱分布) 光栅 即调节光栅平面与平行光管的光轴垂直。其调节方法是:先用眼睛直接观察,转动分光计的刻度盘带动载物台,使光栅面与平行光管垂直;然后转动望远镜,使望远镜中的分划板上的竖线与平行光管射过来的狭缝像相重合,此时,望远镜的光轴与平行光管的光轴一致,随之拧紧“望远镜固定螺丝”(底座右边)将望远镜的位置固定,再仔细转动刻度盘带动载物台,并结合调节a1或a2,直到光栅面反射回来的小绿“+”字像位于分划板上方叉丝交点上。此时,入射光垂直光栅面。随即拧紧载物台固定螺丝,以保持光栅的位置不动。 在调节前可先作一定性观察。如果光栅刻线与分光计主轴不平行,将会发现左右衍射光线倾斜。为此,可通过调节平台下面的倾角螺丝a3使左右衍射光线在水平方向高度一致。 强 紫 404.66 很强 蓝紫 435.84 中 蓝绿 491.60 很强 绿 546.07 强 黄 576.96 强 黄 579.07 相对强度 颜色 波长（nm） * * *