分光仪的调整、反射法测三棱镜顶角及最小偏向法测三棱镜折射率

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用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验

用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验

实验三分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定光线在传播过程中,遇到不同介质的分界面时,会发生反射和折射,光线将改变传播的方向,结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。

通过对某些角度的测量,可以测定折射率、光栅常数、光波波长、色散率等许多物理量。

因而精确测量这些角度,在光学实验中显得十分重要。

•• 分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器,经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。

由于该装置比较精密,控制部件较多而且操作复杂,所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整,方能获得较高精度的测量结果。

分光计的调整思想、方法与技巧,在光学仪器中有一定的代表性,学会对它的调节和使用方法,有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。

对于初次使用者来说,往往会遇到一些困难。

但只要在实验调整观察中,弄清调整要求,注意观察出现的现象,并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作,在反复练习之后才开始正式实验,一般也能掌握分光计的使用方法,并顺利地完成实验任务。

【实验目的】:1.了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法;2.掌握测定棱镜角的方法;3.用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。

【实验仪器】:分光计(JJY型1’),双面镜,钠灯,三棱镜。

【实验原理】:•• 三棱镜如图1 所示,AB和AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。

图1三棱镜示意图•• 1.反射法测三棱镜顶角如图2 所示,一束平行光入射于三棱镜,经过AB面和AC面反射的光线分别沿和方位射出,和方向的夹角记为,由几何学关系可知:••图2反射法测顶角2.最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射光线LD 与出射光线ER间的夹角称为偏向角,如图3所示。

• 图3最小偏向角的测定转动三棱镜,改变入射光对光学面AC的入射角,出射光线的方向ER也随之改变,即偏向角发生变化。

分光仪的调节和使用实验报告

分光仪的调节和使用实验报告

分光仪的调节和使用实验报告一、实验目的1、了解分光仪的结构,掌握分光仪的调节和使用方法。

2、测量三棱镜的顶角,并用最小偏向角法测量三棱镜的折射率。

二、实验仪器分光仪、三棱镜、钠光灯。

三、实验原理1、分光仪的结构和原理分光仪主要由望远镜、平行光管、载物台和读数圆盘四部分组成。

望远镜用于观察和瞄准目标;平行光管用于产生平行光;载物台用于放置待测物体;读数圆盘用于测量角度。

分光仪的读数系统由主刻度盘和游标盘组成,主刻度盘的最小分度值为 05°,游标盘的最小分度值为 1'。

2、三棱镜顶角的测量测量三棱镜顶角的方法有反射法和自准直法。

本实验采用反射法,原理是利用三棱镜两个光学面反射的光线所形成的夹角来测量顶角。

3、三棱镜折射率的测量折射率是描述介质光学性质的重要参数。

对于三棱镜,我们可以通过测量其最小偏向角来计算折射率。

当光线以一定角度入射到三棱镜的一个光学面时,会发生折射和反射。

当折射光线在另一个光学面再次折射时,如果出射光线相对于入射光线的偏向角达到最小值,此时的入射角和折射角满足特定关系,可以通过测量最小偏向角和顶角来计算三棱镜的折射率。

四、实验步骤1、分光仪的调节(1)粗调将望远镜和平行光管的俯仰调节螺钉松开,使望远镜和平行光管大致水平;将载物台调至水平,使三个调节螺钉的高度大致相同。

(2)望远镜的调节点亮目镜照明小灯,调节目镜,使分划板上的十字叉丝清晰;将平面反射镜放在载物台上,使反射镜与望远镜光轴大致垂直,观察反射镜反射回来的十字像。

通过调节望远镜的俯仰调节螺钉和载物台的调节螺钉,使十字像与分划板上的十字叉丝重合。

(3)平行光管的调节将狭缝宽度调至适当大小,点亮平行光管光源,调节平行光管的俯仰调节螺钉和狭缝调节螺钉,使狭缝像清晰且与望远镜分划板上的十字叉丝平行。

(4)载物台的调节将三棱镜放在载物台上,使三棱镜的两个光学面分别与载物台的调节螺钉大致平行,调节载物台的调节螺钉,使望远镜在两个光学面上都能看到清晰的反射像。

分光计的调节及棱镜折射率的测定

分光计的调节及棱镜折射率的测定

实验二、分光计的调节及棱镜折射率的测定[实验名称] 分光计的调节及棱镜折射率的测定[实验目的]1、了解分光计的结构及各组成部件的作用。

2、学会调节分光计。

3、掌握棱镜顶角、最小偏向角的测量方法,测定棱镜的折射率。

[实验仪器]分光计(包括电源变压器及放大镜)、钠光灯、汞灯、三棱镜、双平面镜等。

[实验原理]一束平行的单色光,入射到三棱镜的AB 面,经折射后由另一面AC 射出,入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角,出射光和AC 面法线的夹角/i 称为出射角,入射光和出射光的夹角Δ称为偏向角。

可以证明,当入射角i 等于出射角/i 时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角min δ。

如左图所示: 由于Δ=(i -r )+(/i -r /),当 i =/i 时,由折射定律有r =r /。

用min δ代替Δ得: min δ=2(i -r ) (4-2-1)又因:r +r /=2 r =π-(π-A)=A, 所以,r =A/2, 故:i =(A+min δ)/2 (4-2-2)由折射定律有:2sin2sinsin sin minA A ri n δ+== (4-2-3) 因此,只要测出三棱镜顶角A和最小偏向角δmin ,就可以计算出棱镜玻璃对该波长单色光的折射率。

[实验内容及步骤](一) 测量三棱镜的顶角1、首先调节好分光计(按分光计的调节步骤顺序进行)。

2、固定好载物平台,将三棱镜按下面的图示放置在棱镜台上,并用钠光灯照亮狭图4-2-1测最小偏向角的原理图缝,使准直管射出平行光束。

转动望远镜至1T 位置,观察由棱镜的一个折射面AB 反射的狭缝像,使之与望远镜的双十字叉丝的竖直线重合,将左、右游标的读数1α和2α记录于表(1)中。

3、将望远镜转至2T 位置,观察由棱镜另一折射面AC 反射的狭缝像,使之与望远镜的双十字叉丝的竖直线重合,此时将左、右游标的读数1β和2β记录于表(1)中。

望远镜由1T 位置转至2T 位置时的角度θ为: 22211βαβαθ-+-=(4-2-4)可以证明,角度θ是棱镜顶角A 的两倍,即: 422211βαβαθ-+-==A (4-2-5)(二)测量最小偏向角δmin1、将三棱镜按下面的图示放置在棱镜台上,并用钠光灯照亮狭缝,使准直管射出平行光束。

分光仪的调整、反射法测三棱镜顶角及最小偏向法测三棱镜折射率

分光仪的调整、反射法测三棱镜顶角及最小偏向法测三棱镜折射率

基础物理实验研究性报告分光仪的调整、反射法测量三棱镜的顶角及最小偏向角法测量三棱镜折射率第一作者:学号:第二作者:学号:所在院系:孔祥鑫11011041文波11011031材料科学与工程学院摘要本文以“分光仪的调整、反射法测量三棱镜顶角及最小偏向法测量三棱镜折射率”为主要容,依次介绍了实验原理、实验仪器、实验步骤,随后进行了数据处理及误差分析,并进行了误差的定量分析,同时还给出了调节分光仪调节的技巧与经验,也对实验提出了一些改进意见,最后写了自己的体会和收获。

关键词:分光仪,三棱镜,顶角,折射率,误差分析目录摘要 (I)目录........................................................................................................................ I I一、实验原理 (3)1.1分光仪的调整 (3)1.1.1分光仪的结构 (4)1.1.2分光仪的调节原理及方法 (5)1.2反射法测量三棱镜顶角 (8)1.2.1三棱镜的调整 (8)1.2.2反射法测量三棱镜顶角的测量原理 (9)1.3最小偏向角法测量三棱镜折射率 (10)二、实验仪器 (11)三、实验步骤 (11)3.1分光仪的调整 (11)3.2三棱镜顶角的测量 (12)3.3最小偏向角法测量棱镜折射率 (12)四、实验数据处理 (13)4.1反射法测三棱镜顶角 (13)4.1.1原始数据处理 (13)4.1.2不确定度计算 (14)4.2最小偏向法测量棱镜折射率 (14)4.2.1原始数据处理 (14)4.2.1不确定度计算 (15)五、误差分析 (16)5.1误差来源分析 (16)5.2探究平行光管的光是否垂直磨砂面BC射入对反射法测三棱镜顶角实验结果的影响 (17)5.3三棱镜顶角及三棱镜折射率误差定量分析 (18)六、注意事项 (20)七、分光仪调节技巧与经验 (21)八、实验仪器改进建议 (21)方案一利用激光进行辅助调节 (22)方案二利用水准仪进行辅助调节 (22)九、实验感想与收获 (23)参考文献 (24)原始数据记录纸 (25)一、实验原理1.1分光仪的调整1.1.1分光仪的结构1一狭缝套筒;2一狭缝套简锁紧螺钉;3一平行光管;4一制动架;5一载物台;6一载物台调平螺钉;7一载物台与游标盘联结螺钉;8一望远镜;9一望远镜锁紧螺钉;10一阿贝式自准直目镜; 11一目镜视度调节手轮;12一望远镜光轴俯仰调节螺钉;13一望远镜光轴水平凋节螺钉;14一支臂; 15一望远镜微调螺钉;16一望远镜与度盘联结螺钉;17一望远镜固紧螺钉(位于图后与螺钉16对称位置);18一制动架(一);19一底座;20一转座;21一度盘;22一游标盘;23一立柱;24一游标盘微调螺钉;25一游标盘固紧螺钉;26一平行光管光轴水平调节螺钉;27一平行光管光轴俯仰调节螺钉;28一狭缝宽度调节螺钉(1)三角底座在一角底座中心,装有一垂直的固定轴,望远镜、主刻度圆盘、游标刻度圆盘都可绕它旋转,这一固定轴称分光仪主轴。

实验名称分光仪的调节和三棱镜顶角的测定

实验名称分光仪的调节和三棱镜顶角的测定

1'(推导公式与结果)结果表示为:∠2. 测量三棱镜折射率记录数据表格0.003折射率结果表示为: n =(1.526±0.003) 六、预习题(1)在调节望远镜时,你如何判断十字叉丝和十字像是否在同 一平面上(即如何判断有无视差)答:轻轻晃动头,使眼睛看到的十字像与叉丝无相对视差(2)调节望远镜光轴与仪器主轴的垂直关系时,两面反射回来的十字像都偏上(或都偏下); B 一面偏上、一面偏下,分别应如何调节如果一面偏上3a ,另一面则偏下a ,这时应如何调节,怎样迅速使两面反射的像都与叉丝重合答:都偏上(或下),说明望远镜与仪器主轴不垂直,而载物台与仪器主轴垂直。

若像上下对称,说明望远镜正常而载物台倾斜。

通过渐进逼近方法调节,即:先调望远镜使偏上的3a 下降a ,然后调载物台使上下对称的2a 回到正确位置。

(3)载物平台下边有三个调节螺丝用来调节其倾斜度,为了在实验中便于调节,对于平面镜和三棱镜应分别如何放置(画图说明)(4)在测角时某个游标读数第一次为343?56',第二次为33?28',游标经过圆盘零点和不经过圆盘零点时所转过的角度分别是多少 过零点时,0000(3603328)343564932ϕ'''=+-= 不过零点时,00034356332831028ϕ'''=-=(5)在测量最小偏向角时,能否不转动平台,而是让三棱镜相对平台转动来获得,为什么不能!原因:三棱镜在载物台上的位置要调节到光学面法线与仪器主轴垂直,然后才能进行测量。

而让三棱镜相对平台转动会破坏这个条件(6)在实验中如何确定最小偏向角的位置先用眼睛观察,找到折射光线狭缝像。

然后分别向顺时针方向和逆时针方向轻轻转动载物平台(即改变入射角),注意观察狭缝像移动方向。

找到最小偏向角的位置。

(7)若找到了一种单色光的最小偏向角位置,此时其它单色光是否也同时处于最小偏向位置为什么此时,其它单色光不处在最小偏向角位置。

物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》_实验报告

物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》_实验报告

物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》_实验报告【实验目的】1.了解分光计的结构,学习分光计的调节和使用方法;2.利用分光计测定三棱镜的顶角;【实验仪器】分光计,双面平面反射镜,玻璃三棱镜。

【实验原理】如图6所示,设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a,只需求出j即可,则a=1800-j。

图6 测三棱镜顶角【实验内容与步骤】一、分光计的调整(一)调整要求:1.望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。

2.载物台平面与分光计中心轴垂直。

(二)望远镜调节1.目镜调焦目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝,调焦办法:接通仪器电源,把目镜调焦手轮12旋出,然后一边旋进一边从目镜中观察,直到分划板刻线成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。

旋转目镜装置11,使分划板刻线水平或垂直。

2.望远镜调焦望远镜调焦的目的是将分划板上十字叉丝调整到焦平面上,也就是望远镜对无穷远聚焦。

其方法如下:将双面反射镜紧贴望远镜镜筒,从目镜中观察,找到从双面反射镜反射回来的光斑,前后移动目镜装置11,对望远镜调焦,使绿十字叉丝成像清晰。

往复移动目镜装置,使绿十字叉丝像与分划板上十字刻度线无视差,最后锁紧目镜装置锁紧螺丝 10 .(三)调节望远镜光轴垂直于分光计中心轴(各调一半法)调节如图7 所示的载物台调平螺丝 b 和 c 以及望远镜光轴仰角调节螺丝13,使分别从双面反射镜的两个面反射的绿十字叉丝像皆与分划板上方的十字刻度线重合,如图8(a)所示。

此时望远镜光轴就垂直于分光计中心轴了。

具体调节方法如下:(1)将双面反射镜放在载物台上,使镜面处于任意两个载物台调平螺丝间连线的中垂面,如图7所示。

图7 用平面镜调整分光计(2)目测粗调。

用目测法调节载物台调平螺丝7及望远镜、平行光管光轴仰角调节螺丝13、29,使载物台平面及望远镜、平行光管光轴与分光计中心轴大致垂直。

大学物理实验系列——分光计的调整与使用参考答案

大学物理实验系列——分光计的调整与使用参考答案

用分光计测量三棱镜折射率实验数据处理1.顶角及不确定度)(A u 的计算(1)自准法: )(2118021210右右左左θθθθ-+--=A , θθθ∆==⨯=)()()21(4)(22u u A u (2)反射法: )(412121右右左左θθθθ-+-=A 2.最小偏向角及最小偏向角的不确定度的计算 (1)最小偏向角min δ的计算公式:)(412121min 右右左左θθθθδ-+-= (2)最小偏向角min δ的不确定度计算公式: θθθδ∆==⨯=21)(21)()41(4)(22min u u u 仪器误差Δθ = 2′= ×10-4(rad) u (A ) = 2′= ×10-4(rad) u (δmin ) = 1′= ×10-4(rad)A = ° ′±2′ δmin = ° ′±1′3.折射率n 以及折射率的不确定度)(n u 的计算(1)折射率的计算公式 A A n 21sin )(21sin min +=δ (2)折射率的不确定度计算公式)(2)(222)(min 2min 222min δδδu A ctg A u A ctg A ctg n n u ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= )(2sin 2cos 21)(2sin 2sin 2cos 212cos 2sin 21min 22min 222min min δ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ++⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ+-δ+=u A A A u A A A A A )()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(min 22min 222min δδδu A A A u A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡= 22min 222min )21()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(θδθδ∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=A A A式中的角度的不确定度应取弧度为单位n±u (n)= ±思考题及参考答案1.望远镜光轴与分光计的中心轴相垂直,应该在望远镜中看到什么现象利用哪些螺钉调节光学平行平板或三棱镜两个光学面反射的十字像,都能与望远镜分划板叉丝刻线上交点重合。

分光仪的调节及三棱镜折射率的测量

分光仪的调节及三棱镜折射率的测量

分光仪的调节及三棱镜折射率的测量
实验目的
1)学习分光仪的调节和使用
2)测量三棱镜顶角及最小偏向角
3)计算玻璃对汞光的折射率及测量不确定度
实验仪器
jjy分光仪(仪器误差1’)、双平面反射镜、玻璃三棱镜、汞灯
实验原理
1.用分光仪测量三棱镜材料折射率方法的原理
由光的折射定律得入射角折射角和反射角之间关系:
假设一束平行单色光从折射率为n1的介质入射到折射率为n2的三棱镜的AB面,经折射后由另一面AC面射出,入射光和出射光行进方向间的夹角称为偏向角
偏向角与各入射角折射角的关系为
理论证明最小偏向角存在,并且此时有●,也有❍,当棱镜在空气中时有⏹,可算出棱镜对单色光的折射光n2
2.用自准法测量三棱镜顶角A的原理
所谓自准法就是利用具有自准目镜的望远镜自身的平行光,射出望远镜的物镜后被平面镜反射回来,则得☐
3.最小偏向角
有☐
实验步骤
1.调节分光仪
2.调节三棱镜,使其主截面与仪器主轴垂直
3.测量。

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基础物理实验研究性报告分光仪的调整、反射法测量三棱镜的顶角及最小偏向角法测量三棱镜折射率第一作者:学号:第二作者:学号:所在院系:孔祥鑫********孙文波********材料科学与工程学院摘要本文以“分光仪的调整、反射法测量三棱镜顶角及最小偏向法测量三棱镜折射率”为主要内容,依次介绍了实验原理、实验仪器、实验步骤,随后进行了数据处理及误差分析,并进行了误差的定量分析,同时还给出了调节分光仪调节的技巧与经验,也对实验提出了一些改进意见,最后写了自己的体会和收获。

关键词:分光仪,三棱镜,顶角,折射率,误差分析目录摘要 (I)目录........................................................................................................................ I I一、实验原理 (3)1.1分光仪的调整 (3)1.1.1分光仪的结构 (3)1.1.2分光仪的调节原理及方法 (4)1.2反射法测量三棱镜顶角 (7)1.2.1三棱镜的调整 (7)1.2.2反射法测量三棱镜顶角的测量原理 (8)1.3最小偏向角法测量三棱镜折射率 (8)二、实验仪器 (9)三、实验步骤 (9)3.1分光仪的调整 (9)3.2三棱镜顶角的测量 (10)3.3最小偏向角法测量棱镜折射率 (10)四、实验数据处理 (11)4.1反射法测三棱镜顶角 (11)4.1.1原始数据处理 (11)4.1.2不确定度计算 (11)4.2最小偏向法测量棱镜折射率 (12)4.2.1原始数据处理 (12)4.2.1不确定度计算 (13)五、误差分析 (13)5.1误差来源分析 (13)5.2探究平行光管的光是否垂直磨砂面BC射入对反射法测三棱镜顶角实验结果的影响 (14)5.3三棱镜顶角及三棱镜折射率误差定量分析 (15)六、注意事项 (17)七、分光仪调节技巧与经验 (17)八、实验仪器改进建议 (18)方案一利用激光进行辅助调节 (18)方案二利用水准仪进行辅助调节 (18)九、实验感想与收获 (19)参考文献 (20)原始数据记录纸 (21)一、实验原理1.1分光仪的调整1.1.1分光仪的结构1一狭缝套筒;2一狭缝套简锁紧螺钉;3一平行光管;4一制动架;5一载物台;6一载物台调平螺钉;7一载物台与游标盘联结螺钉;8一望远镜;9一望远镜锁紧螺钉;10一阿贝式自准直目镜; 11一目镜视度调节手轮;12一望远镜光轴俯仰调节螺钉;13一望远镜光轴水平凋节螺钉;14一支臂; 15一望远镜微调螺钉;16一望远镜与度盘联结螺钉;17一望远镜固紧螺钉(位于图后与螺钉16对称位置);18一制动架(一);19一底座;20一转座;21一度盘;22一游标盘;23一立柱;24一游标盘微调螺钉;25一游标盘固紧螺钉;26一平行光管光轴水平调节螺钉;27一平行光管光轴俯仰调节螺钉;28一狭缝宽度调节螺钉图1-1 JJY型分光仪(1)三角底座在一角底座中心,装有一垂直的固定轴,望远镜、主刻度圆盘、游标刻度圆盘都可绕它旋转,这一固定轴称分光仪主轴。

(2)刻度固盘圆盘上刻有角度数值的称为主刻度盘,在其内侧有一游标盘,在游标盘上相对180°处刻有两个游标。

主刻度盘和游标刻度盘都垂直于仪器主轴,并可绕主轴转动。

读数系统由主刻度盘和游标盘(角游标)组成,沿度盘一周刻有360个大格,每格1°,每大格又分成两小格,所以每小格为30′。

主刻度盘内侧有一游标盘。

主刻度盘可以和望远镜一起转动,游标盘可以和载物台一起转动,游标盘在它的对径方向有两个游标刻度,游标刻度的30 个小格对应主刻度盘刻度的29 个小格,所以这一读数系统的准确度为1′。

它的读数原理与游标卡尺完全相同。

(3)载物平台载物平台用来放置光学元件,如棱镜、光栅等,在其下方有载物台调平螺钉3 只,以调节平台倾斜度(见图1 中的6)。

用螺钉7 可调节载物平台的高度,当固紧时平台与游标刻度盘固联。

固紧螺钉25,可使游标盘与主轴固联;拧动螺丝24,可使载物台与游标盘一起微动。

(4)自准直望远镜图1-2 自准直望远镜自准直望远镜的结构如图1-2 所示。

它由目镜、全反射棱镜、叉丝分划板及物镜组成。

目镜装在6处,全反射棱镜和叉丝分划板装中间套筒内,物镜装在2处。

叉丝分划板上刻有双十字叉丝和透光小十字刻线,并且与上叉丝与小十字刻线对称于中心叉丝,全反射棱镜紧贴其上。

开启光源4时,光线经全反射棱镜照亮小十字刻线。

当小十字刻线平面处在物镜的焦平面上时,从刻线发出的光线经物镜成平行光。

如果有一平面镜将这个平行光反射回来,再经物镜,必成像于焦平面上,于是从目镜中可以同时看到叉丝和小十字刻线的反射像,并且无视差,如果望远镜光轴垂直于平面反射镜,反射像将与上叉丝重合。

这种调节望远镜使之适于观察平行光的方法称为自准直法,这种望远镜称为自准直望远镜。

(5)平行光管平行光管与底座固联,靠近仪器主轴的一端装有平行光管的物镜,另一端装有可调狭缝套筒,前后移动套管,使狭缝处在物镜的焦平面上,于是由狭缝产生的光通过物镜后成平行光。

1.1.2分光仪的调节原理及方法分光仪常用于测量人射光与出射光之间的角度,为了能够准确测得此角度,必须满足两个条件:①入射光与出射光(如反射光、折射光等)均为平行光;②入射光与出射光都与刻度盘平面平行。

为此须对分光仪进行调整:使平行光管发出平行光,其光轴垂直于仪器主轴(即平行于刻度盘平面);使望远镜接收平行光,其光轴垂直于仪器主轴;须调整载物平台,使其上旋转的分光元件的光学平面平行于仪器主轴。

下面介绍调整方法。

(1)粗调调节水平调节螺钉(见图1-1之13),使望远镜居支架中央,并目测调节望远镜俯仰螺钉(见图1-1之12),使光轴大致与主轴垂直,调节载物平台下方3只螺钉外伸部分等长,使平台平面大致与主轴垂直。

这些粗调对于望远镜光轴的顺利调整至关重要。

1一上叉丝;2一中心叉丝;3一透光十字刻线;4一绿色背景;5一十字刻线的反射像(绿色)图1-3 叉丝分划板和十字刻线的反射像(2)调整望远镜1)望远镜调焦于无穷远调节要求:根据自准直原理,当叉丝位于物镜焦平面时,叉丝与小十字刻线的反射像共面,即绿十字与叉丝无视差,此时望远镜只接受平行光,或称望远镜调焦于无穷远。

调节方法:在载物平台上(见图1-4)放置平面反射镜,构成如图1-2所示自准直光路。

开启内藏照明光泡,照明透光小十字形刻线。

调节目镜A(转动目镜筒手轮A,筒壁螺纹结构使A筒在B筒内前后移动),改变目镜与叉丝分划板间的距离,直至看清分划板上的双十字形叉丝。

旋转载物台,改变平面反射镜沿水平方向的方位,若平面反射镜大的镜面在俯仰方向上已大致垂直于望远镜光轴,则在选择载物台的过程中,总可以在某一位置,通过目镜看到一个绿色十字,如看不到则应视情况调节望远镜下方的俯仰螺钉或载物台下方的b(或c)螺钉,再一次粗调望远镜光轴大致与平面反射镜的镜面垂直。

前后伸缩叉丝分划板套筒B,改变叉丝与物镜之间的距离,直到在目镜中清晰无视差地看到一个明亮的绿色小十字为止(见图1-3(a))。

图1-4 平面镜的放置2)调整望远镜光轴与仪器主轴垂直调整原理:若望远镜光轴垂直于平面反射镜镜面,且平面镜镜面平行于仪器主轴,则望远镜光轴必垂直于仪器主轴。

此时若将载物台绕仪器主轴转180°,使平面镜的另一面对准望远镜,望远镜仍将垂直于平面镜。

若望远镜光轴开始时垂直于平面镜,但不垂直于主轴,亦即平面镜镜面不平行于主轴,则将平面镜反转180°后,望远镜光轴不再垂直于平面镜镜面。

当望远镜光轴垂直于平面镜镜面时,反射像绿十字与上叉丝重合。

若同时有平面镜镜面平行于仪器主轴,则平面镜反转180°后,仍有望远镜光轴与平面镜垂直,绿十字仍与上叉丝重合。

此时必有望远镜光轴垂直于主轴。

若平面镜镜面不平行于仪器主轴,则平面镜反转180°后,仍有望远镜光轴与平面镜垂直,绿十字仍与上叉丝重合。

此时必有望远镜光轴垂直于主轴。

若平面镜镜面不平行于仪器主轴,则平面镜反转180°后,绿十字与上叉丝将不再重合。

调整方法:在望远镜调焦于无穷远的基础上,观察绿色小十字,一般它会偏离上叉丝,调节载物台调平螺钉b或c,使绿色小十字向上叉丝移近1/2的偏离距离,再调节望远镜俯仰调节螺钉,使绿色小十字与上叉丝重合(见图1-5),这时,望远镜光轴与平面镜镜面垂直。

将平面镜反转180°,重复调节载物台调平螺钉b或c,并调节望远镜俯仰调节螺钉,使绿色小十字各自消除1/2与上叉丝的偏离量,再次使望远镜光轴与平面镜镜面垂直。

如此重复几次,直至平面镜绕主轴旋转180°,绿色小十字始终都落在上叉丝中心为止。

这种方法被称为半调法。

图1-5 半调法(3)平行光管的调整1)使平行光管产生平行光当被光所照明的狭缝刚好位于透镜的焦平面上时,平行光管出射平行光。

调整方法:将已调节好的望远镜对准平行光管,拧动狭缝宽度调节手轮,打开狭缝,松开狭缝套筒锁紧螺钉,前后移动狭缝套筒,当在已调焦无穷远的望远镜目镜中无视差地看到边缘清晰的狭缝像时,平行光管即发出平行光。

2)调平行光管光轴与仪器主轴垂直望远镜光轴已垂直主轴,若平行光管与其共轴,则平行光管光轴同样垂直主轴。

调整方法:旋转玩观景至观察到狭缝像,调整平行光管俯仰调节螺钉,使狭缝像的中点与中心叉丝重合(中心叉丝与狭缝中点都可视为望远镜与平行光管光轴所垂直通过的地方);或将狭缝横放,调平行光管俯仰调节螺钉至狭缝的固定边与中心叉丝重合。

1.2反射法测量三棱镜顶角1.2.1三棱镜的调整1)调整要求欲测只棱镜顶角,必须使忘远镜的光轴旋转平面垂直于待测顶角A的两光学平面AB面和AC面(见图1-6),即望远镜分别对准AB面和AC面时均应有绿十字与上叉丝重合。

2)三棱镜的放置如图1-6,按逆时针方向称三棱镜的三个顶角为A、B、C,AB、AC构成待测顶角A的光学面,BC为磨砂面。

放置时,令三棱镜的AB(BC,AC)边平行于载物台上的经线Oa(Ob、Oc)。

这样一来,在调节Oa(Oc)线下的调平图1-6 三棱镜放置方法螺钉a(c)时,整个棱镜将以bc(ba)为轴转动,由于AB(AC)面与bc(ba)垂直,故不会影响AB(AC)面与仪器主轴的相对关系。

3)调三棱镜的AB面和AC面与望远镜光轴垂直此调整在已调好望远境的基础上进行。

先用自准直法调AB面与望远镜光轴垂直(即A月面与仪器主轴平行),如不垂直,可调节调平螺钉b或c;再转动载物平台将AC面转向望远镜。

此时可且只可调节调平螺钉a使AC面与望远镜光轴垂直,因为调a不会破坏已调好的AB面与望远镜光轴的垂直关系。

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