O?图4-7-5三棱镜放置图,①、②、③为载物平台下面的3个调平螺钉(1)把三棱镜放在载物台上,放置方位如图4-7-5所示。转动望远镜(或转动游标盘使载物台转动),使望远镜的物镜分别对准三棱镜的光学面,若绿“十”字像在三棱镜3个光学面中任意两个光学面的视场中找到,则目视调节达到了要求,若看不到绿“十”字像,或只能从一个面看到,则需重新进行目视调节。(2)分半调节(细调):先将望远镜对准光学面AB,若绿“十”字像位于图4-7-6(a)中的位置,调节载物台下的调平螺丝①,使“十”字像上移一半(“十”字像与调整用十字丝间的距离减少一半)至图4-7-6(b)位置,再调节望远镜下面的水平调节螺丝12,使“十”字像与调整用十字丝重合,如图4-7-6(c)位置。将望远镜转至AC面,此时绿“十”字像可能与调整用十字丝又不重合,应该再按上面的方法调节载物台的调平螺钉②与望远镜的水平调节螺钉12,使“十”字像重合于上部调整用十字丝。因为AB、AC两面相互牵连,故应反复调节,直至望远镜不论对准哪一个面,“十”字像都能与分划板上面的调整用十字丝完全重合。此时望远镜轴线和载物台平面均垂直于中心轴,且三棱镜两光学面AB、AC也垂直于望远镜光轴。+(a)(b)(c)图4-7-6分半调节示意图注意:在后面的调整或读数过程中,不要再动望远镜的水平调节螺钉12和载物台下的3个调平螺钉6。调节平行光管
图 4-7-5 三棱镜放置图, ①、②、③为载物平台下面的 3 个调平螺钉 (1)把三棱镜放在载物台上,放置方位如图 4-7-5 所示。转动望远镜(或转动游 标盘使载物台转动),使望远镜的物镜分别对准三棱镜的光学面,若绿“十”字像在 三棱镜 3 个光学面中任意两个光学面的视场中找到,则目视调节达到了要求,若看 不到绿“十”字像,或只能从一个面看到,则需重新进行目视调节。 (2)分半调节(细调):先将望远镜对准光学面 AB,若绿“十”字像位于图 4-7-6(a) 中的位置,调节载物台下的调平螺丝①,使“十”字像上移一半(“十”字像与调整 用十字丝间的距离减少一半)至图 4-7-6(b)位置,再调节望远镜下面的水平调节螺丝 12,使“十”字像与调整用十字丝重合,如图 4-7- 6(c)位置。将望远镜转至 AC 面, 此时绿“十”字像可能与调整用十字丝又不重合,应该再按上面的方法调节载物台 的调平螺钉②与望远镜的水平调节螺钉 12,使“十”字像重合于上部调整用十字 丝。因为 AB、AC 两面相互牵连,故应反复调节,直至望远镜不论对准哪一个面, “十”字像都能与分划板上面的调整用十字丝完全重合。此时望远镜轴线和载物台 平面均垂直于中心轴,且三棱镜两光学面 AB、AC 也垂直于望远镜光轴。 图 4-7-6 分半调节示意图 注意:在后面的调整或读数过程中,不要再动望远镜的水平调节螺钉 12 和载物 台下的 3 个调平螺钉 6。 调节平行光管
1.调节平行光管使其产生平行光。(1)移去三棱镜,开启汞光灯照亮平行光管的狭缝,关闭目镜照明器,将望远镜管正对平行光管。(2)从望远镜中观察狭缝的像,旋松螺钉2,前后移动平行光管狭缝装置,直到看到边缘清晰而无视差的狭缝像为止。然后使用狭缝宽度调节手轮28调节狭缝的宽度,使从望远镜中看到它的像宽为1mm左右。2.调整平行光管的光轴垂直于中心转轴图4-7-7狭缝位置示意图调整平行光管光轴的高低位置调节螺钉27,使狭缝的像被望远镜分划板上的大十字丝的水平线上下平分;旋转狭缝机构,使狭缝的像与望远镜分划板的垂直线平行,注意不要破坏平行光管的调焦:然后将狭缝位置锁紧螺钉2旋紧:再利用望远镜左右移动微调螺钉13,使分划板的垂直线精确对准狭缝像的中心线,如图4-7-7所示。此后整个实验中不再变动平行光管。二、反射法测三棱镜的顶角用分光计可以测量棱镜的顶角,下面介绍反射法测三棱镜顶角的基本原理。如图4-7-8所示,入射光DE到达AB面后形成反射EF,EF的反向延长线与过顶点A且与DE平行的线AO相交于O点。由反射定律可知,图中各角满足:/2+/3=90/4+/5=90%/3=/4则,22=5.又根据几何原理:21=25,Z1=Z7;Z21+22=26所以有:26=2Z7
1.调节平行光管使其产生平行光。 (1)移去三棱镜,开启汞光灯照亮平行光管的狭缝,关闭目镜照明器,将望远 镜管正对平行光管。 (2)从望远镜中观察狭缝的像,旋松螺钉 2,前后移动平行光管狭缝装置,直 到看到边缘清晰而无视差的狭缝像为止。然后使用狭缝宽度调节手轮 28 调节狭缝的 宽度,使从望远镜中看到它的像宽为 1mm 左右。 2.调整平行光管的光轴垂直于中心转轴。 图 4-7-7 狭缝位置示意图 调整平行光管光轴的高低位置调节螺钉 27,使狭缝的像被望远镜分划板上的大 十字丝的水平线上下平分;旋转狭缝机构,使狭缝的像与望远镜分划板的垂直线平 行,注意不要破坏平行光管的调焦;然后将狭缝位置锁紧螺钉 2 旋紧;再利用望远 镜左右移动微调螺钉 13,使分划板的垂直线精确对准狭缝像的中心线,如图 4-7-7 所示。此后整个实验中不再变动平行光管。 二、反射法测三棱镜的顶角 用分光计可以测量棱镜的顶角,下面介绍反射法测三棱镜顶角的基本原理。如 图 4-7-8 所示,入射光 DE 到达 AB 面后形成反射 EF,EF 的反向延长线与过顶点 A 且与 DE 平行的线 AO 相交于 O 点。由反射定律可知,图中各角满足: ∠=∠=∠+∠=∠+∠ 43;9054;9032 o o 则, ∠=∠ 52 .又根据几何原理: =∠ ∠ ∠ = ∠ ∠ + ∠ = ∠621;71;51 所以有: ∠ = ∠726
用分光计可以测得ZEOG根据上述推导可求出△ABC的顶角值:1ZEOGZA=2118图4-7-8反射法测棱镜顶角示意图【实验内容】一、调整分光计(详细调整方法见原理部分)1.打开汞灯电源,对分光计进行粗调。调节平行光管光轴高低位置调节螺钉,使平行光管尽量水平:调节望远镜光轴高低位置调节螺钉,使望远镜光轴尽量水平;调节载物台下面的3个调平螺钉,使载物台尽量水平。2.转动目镜头,看清十字叉丝;转动望远镜调焦手轮,看清狭缝光。3.调节狭缝宽度,使狭缝像尽量细但同时保证有充足的光进入:转动狭缝使狭缝的像处于竖直方向
用分光计可以测得∠EOG ,根据上述推导可求出ΔABC 的顶角值: A ∠=∠ EOG 2 1 图 4-7-8 反射法测棱镜顶角示意图 【实验内容】 一、调整分光计(详细调整方法见原理部分) 1. 打开汞灯电源,对分光计进行粗调。调节平行光管光轴高低位置调节螺钉, 使平行光管尽量水平;调节望远镜光轴高低位置调节螺钉,使望远镜光轴尽量水平; 调节载物台下面的 3 个调平螺钉,使载物台尽量水平。 2.转动目镜头,看清十字叉丝;转动望远镜调焦手轮,看清狭缝光。 3.调节狭缝宽度,使狭缝像尽量细但同时保证有充足的光进入;转动狭缝使狭 缝的像处于竖直方向
二、测量棱镜顶角A(反射法)中行光管d'b=bpdIⅡI图4-7-9反射法测三棱镜顶角实验装置示意图1.将三棱镜如图4-7-9所示放在载物台上,使三棱镜顶角对准平行光管,让平行光管射出的光束照在三棱镜两个折射面上。2.将望远镜转至I处观测反射光,调节望远镜微调螺丝,使望远镜竖直叉丝对准狭缝像中心线,再分别从两个游标(左游标和右游标)读出反射光的方位角、;然后将望远镜转至Ⅱ处观测反射光,读出反射光的方位角Φ、Φ。要求测量3次以上,求平均值。每次测量完后可以稍微变动载物台位置,再测下一次。3.根据表4-7-1计算棱镜的顶角。【数据记录与处理】表4-7-1用反射法测三棱镜顶角数据记录表左游标右游标望远镜于I、II处之夹角dd2d.02[P2 -01p2 - 0]
二、测量棱镜顶角 A(反射法) 图 4-7-9 反射法测三棱镜顶角实验装置示意图 1.将三棱镜如图 4-7-9 所示放在载物台上,使三棱镜顶角对准平行光管,让平行 光管射出的光束照在三棱镜两个折射面上。 2.将望远镜转至 I 处观测反射光,调节望远镜微调螺丝,使望远镜竖直叉丝对准 狭缝像中心线,再分别从两个游标(左游标和右游标)读出反射光的方位角φ1、φ1 ′; 然后将望远镜转至Ⅱ处观测反射光,读出反射光的方位角φ2、φ2 ′。要求测量 3 次以 上,求平均值。每次测量完后可以稍微变动载物台位置,再测下一次。 3.根据表 4-7-1 计算棱镜的顶角。 【数据记录与处理】 表 4-7-1 用反射法测三棱镜顶角数据记录表 左游标 右游标 望远镜于 I、Ⅱ处之夹 角 φ1 φ2 φ1 ′ φ2 ′ −ϕϕ 12 ϕϕ 12′ − ′
望远镜于I、ⅡI处夹角的平均值(02-+o2-i) =β=三棱镜顶角a=2=2【注意事项】1.保护好光学仪器的光学面,避免用手直接接触。2.光学仪器螺钉的调节动作要轻柔,锁紧螺钉指锁住即可,不可用力,以免损坏器件。3.仪器要避免震动或撞击,以防止光学零件损坏和影响精度
望远镜于 I、Ⅱ处夹角的平均值 ( +−= ′ − ′) = 2 1 ϕϕϕϕϕ 1212 三棱镜顶角 == 2 ϕ α 【注意事项】 1. 保护好光学仪器的光学面,避免用手直接接触。 2. 光学仪器螺钉的调节动作要轻柔,锁紧螺钉指锁住即可,不可用力,以免损 坏器件。 3. 仪器要避免震动或撞击,以防止光学零件损坏和影响精度