一,分光计实验中三棱镜放置规范
操作步骤
1. 载物台刻线与螺钉对齐
- 将载物盘上的三条刻缝精确对准下方的三个水平调节螺钉
螺钉A ←→ 刻缝A
螺钉B ←→ 刻缝B
螺钉C ←→ 刻缝C
2. 三棱镜放置规范
- 三棱镜的三个面分别垂直于对应的刻缝:
光学面1 ⊥ 刻缝A
光学面2 ⊥ 刻缝B
毛面 ⊥ 刻缝C
核心目的:独立调控光学面
1. 机械解耦设计
- 当调节螺钉A时 → 仅改变面1高度
- 当调节螺钉B时 → 仅改变面2高度
- 当调节螺钉C时 → 仅改变毛面高度
2. 避免耦合误差
- 错误放置时(如面1同时受螺钉A、B影响):
调节螺钉A → 面1倾斜 + 面2连带倾斜
- 正确放置时:
调节螺钉A → 仅面1倾斜(面2保持不动)
二,分光计实验中望远镜光轴调节的规范操作
正确操作流程与原理
1. 目镜初调(看清黑色十字准线)
- 旋转目镜 → 调节目镜与分划板距离
- 目的:使分划板黑色准线清晰(无视差)
- 物理原理:满足 目镜与分划板的距离等于目镜焦距
2. 寻找反射光路
- 转动载物盘 → 使棱镜光学面法线大致平行望远镜光轴
- 开绿色光源 → 形成自准直光路
- 关键动作:缓缓转动载物台扫描 ±5°范围直到能看见绿色十字准线。
3. 物镜调焦(核心操作)
- 前后移动物镜镜筒(非目镜镜筒!)使得绿色十字准线的像变清晰
- ✓ 正确操作:调节物镜与分划板距离
- 光学原理: 1/f物 = 1/u +1/v
当 u→∞(平行光),v=f物
- 正确调焦后,当眼睛左右移动时,绿色十字像与黑色准线应无相对位移(无视差)。
4. 减半逐次逼近法
采用减半逐次逼近法使得望远镜光轴与三棱镜两个透明镜面的法线重合(望远镜光轴与分光计中心轴垂直)
A[绿色十字像偏离] ----{调节望远镜俯仰螺丝}-- -- >B[使得绿色十字像先向黑色十字准线上交点靠近50%距离]
B ----{调节望远镜俯仰螺丝}-- {调节载物盘水平调节螺钉}-- >D[使得绿色十字像向黑色十字准线上交点靠近剩余50%| =D[十字像重合]
D -- -- E[换另一光学面重复] -- -->…………
- 数学原理:误差等比缩减 en=(1/2)^n e0
- 通常2-3次即可收敛(精度达0.02°)
> 实验要点:
> 移动的必须是物镜镜筒(通常标有"调焦"字样),而非目镜部分。
操作步骤
1. 载物台刻线与螺钉对齐
- 将载物盘上的三条刻缝精确对准下方的三个水平调节螺钉
螺钉A ←→ 刻缝A
螺钉B ←→ 刻缝B
螺钉C ←→ 刻缝C
2. 三棱镜放置规范
- 三棱镜的三个面分别垂直于对应的刻缝:
光学面1 ⊥ 刻缝A
光学面2 ⊥ 刻缝B
毛面 ⊥ 刻缝C
核心目的:独立调控光学面
1. 机械解耦设计
- 当调节螺钉A时 → 仅改变面1高度
- 当调节螺钉B时 → 仅改变面2高度
- 当调节螺钉C时 → 仅改变毛面高度
2. 避免耦合误差
- 错误放置时(如面1同时受螺钉A、B影响):
调节螺钉A → 面1倾斜 + 面2连带倾斜
- 正确放置时:
调节螺钉A → 仅面1倾斜(面2保持不动)
二,分光计实验中望远镜光轴调节的规范操作
正确操作流程与原理
1. 目镜初调(看清黑色十字准线)
- 旋转目镜 → 调节目镜与分划板距离
- 目的:使分划板黑色准线清晰(无视差)
- 物理原理:满足 目镜与分划板的距离等于目镜焦距
2. 寻找反射光路
- 转动载物盘 → 使棱镜光学面法线大致平行望远镜光轴
- 开绿色光源 → 形成自准直光路
- 关键动作:缓缓转动载物台扫描 ±5°范围直到能看见绿色十字准线。
3. 物镜调焦(核心操作)
- 前后移动物镜镜筒(非目镜镜筒!)使得绿色十字准线的像变清晰
- ✓ 正确操作:调节物镜与分划板距离
- 光学原理: 1/f物 = 1/u +1/v
当 u→∞(平行光),v=f物
- 正确调焦后,当眼睛左右移动时,绿色十字像与黑色准线应无相对位移(无视差)。
4. 减半逐次逼近法
采用减半逐次逼近法使得望远镜光轴与三棱镜两个透明镜面的法线重合(望远镜光轴与分光计中心轴垂直)
A[绿色十字像偏离] ----{调节望远镜俯仰螺丝}-- -- >B[使得绿色十字像先向黑色十字准线上交点靠近50%距离]
B ----{调节望远镜俯仰螺丝}-- {调节载物盘水平调节螺钉}-- >D[使得绿色十字像向黑色十字准线上交点靠近剩余50%| =D[十字像重合]
D -- -- E[换另一光学面重复] -- -->…………
- 数学原理:误差等比缩减 en=(1/2)^n e0
- 通常2-3次即可收敛(精度达0.02°)
> 实验要点:
> 移动的必须是物镜镜筒(通常标有"调焦"字样),而非目镜部分。









