分光计调节方法的一些改进

苏海涛

摘 要 分光计的调节与使用是大学物理实验中一个重要的基础实验，它具有一定的难度。本文对两个调节难点提出了改进方法，它们有很好的教学效果。

关键词 分光计 调节难点 改进

中图分类号：TH744.12 文献标识码：A

Some Improvements for the Adjustment Method of Spectrometer

SU Haitao

（School of Physics and Optical Engineering， Yangtze University， Jingzhou， Hubei 434023）

Abstract The adjustment and use of the spectrometer is an important basic experiment in college physics experiment， it has a certain degree of difficulty. This paper has presented the improved method for two difficulties of adjustment； they have a good teaching effect.

Key words spectrometer； difficulties of adjustment； improvement

分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，它可以用来精确测定光线的偏转角度，常用来测量光波波长、棱镜的折射率、色散率等。在大学物理实验中，分光计的使用是一个重要的基础实验，掌握分光计的调节和使用，对一般光学仪器具有普遍的参考和指导作用。

由于分光计比较精密，调节部件较多，所以正确地调节和使用分光计，对于初学者有一定的难度。在分光计的使用中，如果能把一些有难度的调节做到最简化，则能够对初学者起到很好的帮助作用。笔者在教学中，总结出了两个调节难点的改进方法，它们起到了很好的教学效果。

分光计调节的第一个难点是出现在调望远镜的主光轴与分光计主轴垂直这一步中，这一难点是：调节双面镜与望远镜的角度，使双面镜两面分别对准望远镜时，都能够在望远镜中看到两面所反回的绿十字像。以前的方法都是目测估计法，即先通过目测观察望远镜是否与双面镜的两镜面垂直，然后再观察望远镜中能否看到两面所反回的绿十字像，如果不行，再回过头调上述的目测垂直。这种方法调节起来很不容易成功。笔者采取的方法如下：

微转载物台，使双面镜镜面稍稍偏对望远镜，人眼在望远镜镜筒外一侧且与望远镜主光轴大致等高的位置上向镜面内观察，这时容易看到镜面内望远镜镜筒的像（以下简称镜筒像）以及处在镜筒像内的绿十字像（如图1所示）。同样，观察双面镜另一面中的镜筒像以及其中的绿十字像。两个绿十字像的高低位置不同，它们之间有一距离。调节载物台调平螺钉b或者c，改变镜面的俯仰，使某一镜面内偏下或偏上的绿十字像向上或向下移动上述一半的距离。然后，将载物台转过180€埃鄄炝硪痪得婺诘穆淌窒瘛1冉狭骄得嬷新淌窒竦纳舷挛恢檬欠裣嗤舨煌蛟分光计调节的第二个难点是：调节三棱镜的两个光学面平行于分光计主轴。这一步的关键在于三棱镜的放置方法，这对调节效果影响很大。以前各种教材中所采用的放置方法都是垂直放置法，即三棱镜置于载物台上时，其底边垂直于某一调平螺钉与载物台中心的连线。这种方法调节时，两个调平螺钉的相互协调很困难，往往是一个光学面调到位了，另一个又偏离了，它很不容易把握，成功率很低。笔者采取的放置方法是将三棱镜“角对钉”放置，具体如下：

将三棱镜置于载物台上，使其每一个角对准一个调平螺钉，并使其非光学面对准平行光管（如图2所示）。（下转第90页）（上接第59页）图中棱镜的AB、AC面为光学面，BC面为非光学面。用压杆压紧棱镜（压杆的位置应处于棱镜的BC面一侧）。转动望远镜，使之对准棱镜的AB（或AC）面，这时可从望远镜中看到AB（或AC）面所反回的绿十字像。此时的绿十字像与调节用水平线在竖直方向上有一段距离。调节AB面所背对的调平螺钉c（若望远镜对准的是AC面，则相应地调b），使距离减少一半，再调节棱镜顶角所对的调平螺钉a，使剩下的一半距离减掉，这样绿十字像就与调节用叉丝重合。然后对AC（或AB）面也作同样的调节。如此反复调几次，直至AB、AC面反回的绿十字像均与调节用叉丝重合为止，此时，棱镜的两光学面就平行于分光计主轴。

以上两种解决分光计调节难点的方法准确且容易掌握，成功率是百分之百。对学生来说，只要解决分光计调节过程中的上述两个难点，分光计其他各个步骤的调节就相对要容易得多，这对他们掌握分光计的调节帮助很大，值得在实验教学中推广。

参考文献

[1] 杨长铭，田永红，王阳恩.物理实验[M].武汉：武汉大学出版社，2010：249-251.endprint

摘 要 分光计的调节与使用是大学物理实验中一个重要的基础实验，它具有一定的难度。本文对两个调节难点提出了改进方法，它们有很好的教学效果。

关键词 分光计 调节难点 改进

中图分类号：TH744.12 文献标识码：A

Some Improvements for the Adjustment Method of Spectrometer

SU Haitao

（School of Physics and Optical Engineering， Yangtze University， Jingzhou， Hubei 434023）

Abstract The adjustment and use of the spectrometer is an important basic experiment in college physics experiment， it has a certain degree of difficulty. This paper has presented the improved method for two difficulties of adjustment； they have a good teaching effect.

Key words spectrometer； difficulties of adjustment； improvement

分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，它可以用来精确测定光线的偏转角度，常用来测量光波波长、棱镜的折射率、色散率等。在大学物理实验中，分光计的使用是一个重要的基础实验，掌握分光计的调节和使用，对一般光学仪器具有普遍的参考和指导作用。

由于分光计比较精密，调节部件较多，所以正确地调节和使用分光计，对于初学者有一定的难度。在分光计的使用中，如果能把一些有难度的调节做到最简化，则能够对初学者起到很好的帮助作用。笔者在教学中，总结出了两个调节难点的改进方法，它们起到了很好的教学效果。

分光计调节的第一个难点是出现在调望远镜的主光轴与分光计主轴垂直这一步中，这一难点是：调节双面镜与望远镜的角度，使双面镜两面分别对准望远镜时，都能够在望远镜中看到两面所反回的绿十字像。以前的方法都是目测估计法，即先通过目测观察望远镜是否与双面镜的两镜面垂直，然后再观察望远镜中能否看到两面所反回的绿十字像，如果不行，再回过头调上述的目测垂直。这种方法调节起来很不容易成功。笔者采取的方法如下：

微转载物台，使双面镜镜面稍稍偏对望远镜，人眼在望远镜镜筒外一侧且与望远镜主光轴大致等高的位置上向镜面内观察，这时容易看到镜面内望远镜镜筒的像（以下简称镜筒像）以及处在镜筒像内的绿十字像（如图1所示）。同样，观察双面镜另一面中的镜筒像以及其中的绿十字像。两个绿十字像的高低位置不同，它们之间有一距离。调节载物台调平螺钉b或者c，改变镜面的俯仰，使某一镜面内偏下或偏上的绿十字像向上或向下移动上述一半的距离。然后，将载物台转过180€埃鄄炝硪痪得婺诘穆淌窒瘛1冉狭骄得嬷新淌窒竦纳舷挛恢檬欠裣嗤舨煌蛟分光计调节的第二个难点是：调节三棱镜的两个光学面平行于分光计主轴。这一步的关键在于三棱镜的放置方法，这对调节效果影响很大。以前各种教材中所采用的放置方法都是垂直放置法，即三棱镜置于载物台上时，其底边垂直于某一调平螺钉与载物台中心的连线。这种方法调节时，两个调平螺钉的相互协调很困难，往往是一个光学面调到位了，另一个又偏离了，它很不容易把握，成功率很低。笔者采取的放置方法是将三棱镜“角对钉”放置，具体如下：

将三棱镜置于载物台上，使其每一个角对准一个调平螺钉，并使其非光学面对准平行光管（如图2所示）。（下转第90页）（上接第59页）图中棱镜的AB、AC面为光学面，BC面为非光学面。用压杆压紧棱镜（压杆的位置应处于棱镜的BC面一侧）。转动望远镜，使之对准棱镜的AB（或AC）面，这时可从望远镜中看到AB（或AC）面所反回的绿十字像。此时的绿十字像与调节用水平线在竖直方向上有一段距离。调节AB面所背对的调平螺钉c（若望远镜对准的是AC面，则相应地调b），使距离减少一半，再调节棱镜顶角所对的调平螺钉a，使剩下的一半距离减掉，这样绿十字像就与调节用叉丝重合。然后对AC（或AB）面也作同样的调节。如此反复调几次，直至AB、AC面反回的绿十字像均与调节用叉丝重合为止，此时，棱镜的两光学面就平行于分光计主轴。

以上两种解决分光计调节难点的方法准确且容易掌握，成功率是百分之百。对学生来说，只要解决分光计调节过程中的上述两个难点，分光计其他各个步骤的调节就相对要容易得多，这对他们掌握分光计的调节帮助很大，值得在实验教学中推广。

参考文献

[1] 杨长铭，田永红，王阳恩.物理实验[M].武汉：武汉大学出版社，2010：249-251.endprint

摘 要 分光计的调节与使用是大学物理实验中一个重要的基础实验，它具有一定的难度。本文对两个调节难点提出了改进方法，它们有很好的教学效果。

关键词 分光计 调节难点 改进

中图分类号：TH744.12 文献标识码：A

Some Improvements for the Adjustment Method of Spectrometer

SU Haitao

（School of Physics and Optical Engineering， Yangtze University， Jingzhou， Hubei 434023）

Abstract The adjustment and use of the spectrometer is an important basic experiment in college physics experiment， it has a certain degree of difficulty. This paper has presented the improved method for two difficulties of adjustment； they have a good teaching effect.

Key words spectrometer； difficulties of adjustment； improvement

分光计是一种具有代表性的基本光学仪器，它可以用来精确测定光线的偏转角度，常用来测量光波波长、棱镜的折射率、色散率等。在大学物理实验中，分光计的使用是一个重要的基础实验，掌握分光计的调节和使用，对一般光学仪器具有普遍的参考和指导作用。

由于分光计比较精密，调节部件较多，所以正确地调节和使用分光计，对于初学者有一定的难度。在分光计的使用中，如果能把一些有难度的调节做到最简化，则能够对初学者起到很好的帮助作用。笔者在教学中，总结出了两个调节难点的改进方法，它们起到了很好的教学效果。

分光计调节的第一个难点是出现在调望远镜的主光轴与分光计主轴垂直这一步中，这一难点是：调节双面镜与望远镜的角度，使双面镜两面分别对准望远镜时，都能够在望远镜中看到两面所反回的绿十字像。以前的方法都是目测估计法，即先通过目测观察望远镜是否与双面镜的两镜面垂直，然后再观察望远镜中能否看到两面所反回的绿十字像，如果不行，再回过头调上述的目测垂直。这种方法调节起来很不容易成功。笔者采取的方法如下：

微转载物台，使双面镜镜面稍稍偏对望远镜，人眼在望远镜镜筒外一侧且与望远镜主光轴大致等高的位置上向镜面内观察，这时容易看到镜面内望远镜镜筒的像（以下简称镜筒像）以及处在镜筒像内的绿十字像（如图1所示）。同样，观察双面镜另一面中的镜筒像以及其中的绿十字像。两个绿十字像的高低位置不同，它们之间有一距离。调节载物台调平螺钉b或者c，改变镜面的俯仰，使某一镜面内偏下或偏上的绿十字像向上或向下移动上述一半的距离。然后，将载物台转过180€埃鄄炝硪痪得婺诘穆淌窒瘛1冉狭骄得嬷新淌窒竦纳舷挛恢檬欠裣嗤舨煌蛟分光计调节的第二个难点是：调节三棱镜的两个光学面平行于分光计主轴。这一步的关键在于三棱镜的放置方法，这对调节效果影响很大。以前各种教材中所采用的放置方法都是垂直放置法，即三棱镜置于载物台上时，其底边垂直于某一调平螺钉与载物台中心的连线。这种方法调节时，两个调平螺钉的相互协调很困难，往往是一个光学面调到位了，另一个又偏离了，它很不容易把握，成功率很低。笔者采取的放置方法是将三棱镜“角对钉”放置，具体如下：

将三棱镜置于载物台上，使其每一个角对准一个调平螺钉，并使其非光学面对准平行光管（如图2所示）。（下转第90页）（上接第59页）图中棱镜的AB、AC面为光学面，BC面为非光学面。用压杆压紧棱镜（压杆的位置应处于棱镜的BC面一侧）。转动望远镜，使之对准棱镜的AB（或AC）面，这时可从望远镜中看到AB（或AC）面所反回的绿十字像。此时的绿十字像与调节用水平线在竖直方向上有一段距离。调节AB面所背对的调平螺钉c（若望远镜对准的是AC面，则相应地调b），使距离减少一半，再调节棱镜顶角所对的调平螺钉a，使剩下的一半距离减掉，这样绿十字像就与调节用叉丝重合。然后对AC（或AB）面也作同样的调节。如此反复调几次，直至AB、AC面反回的绿十字像均与调节用叉丝重合为止，此时，棱镜的两光学面就平行于分光计主轴。

以上两种解决分光计调节难点的方法准确且容易掌握，成功率是百分之百。对学生来说，只要解决分光计调节过程中的上述两个难点，分光计其他各个步骤的调节就相对要容易得多，这对他们掌握分光计的调节帮助很大，值得在实验教学中推广。

参考文献

[1] 杨长铭，田永红，王阳恩.物理实验[M].武汉：武汉大学出版社，2010：249-251.endprint