分光计调节的新方法

刘斌　孔祥明　廖文

摘要：通过对分光计底脚进行简单改造并利用星形把手、万向水平泡等附件，使分光计的调节步骤更利于学生的理解和掌握。通过对比试验证实了新方法的可行性。

关键词：分光计;水平泡;改造

A New Method of Adjusting Spectrometer

Liu BinKong XiangmingLiao Wenzhe

Hebei University of TechnologyTianjin300130

Abstract：Through the simple modification of the spectrometer foot and using accessories such as star handle，universal horizontal bubble and so on，adjustment step of spectrometer is more conducive to student to understand and master.The feasibility of the new method was proved by the contrast experiment.

Key words：Spectrometer;Horizontal bubble;reform

分光計是重要而精密的测角仪器，能够开设的实验有很多，但是如何将分光计调节至正常的状态一直是很多同学望而却步的，其中最难的调节步骤在于找到两个亮十字。人们提出过各种各样的方法[1～12]，但不是不易于理解就是不利于掌握，本文提出的方法将有效突破这一教学难点。

1 正文

1.1 原因分析

分光计之所以调节困难是由于分光计的孔径较小导致的视角较小造成的，如浙江光学生产的JJY1型分光计（如图1）的视角只有8度，这就造成望远镜和载物台稍有歪斜就会找不到两个亮十字。

本文提出使用水平泡分别调节游标盘、载物台和望远镜，即可使载物台与转轴十分接近垂直，此时只要从望远镜找到一个亮十字，另一面的亮十字就非常容易找到。本文提出的改造方法符合精密仪器的调节方法，先粗调后细调的基本操作规范。由于传统的粗调方法都是操作者使用眼睛观察，分光计的构造比较复杂，位置名称多样，可以调节的点位也很多，对于初次使用人来说，分辨不清楚应该粗调哪些地方，也不知道看什么地方。尽管老师讲课很仔细，但是学生经过老师详细的讲解后，没有全部掌握，就是记住了几个名词，几个概念，操作还是不知所措，笔者经过深知学生操作的痛点，所以把粗调进行量化、显化，让学生直观了解如何操作，如何调平，大大提高了课堂效率。具体调整目标就是把分光计调整到水平状态或者近水平状态。采用工具就是圆形水平泡（如图2）。

1.2 改造方法

这种方法需对分光计进行简单的改造。本文以浙江光学生产的JJY1型分光计为例，讲解改造的过程。分光计共有a、b、c三个底脚，其中a位于平行光管下方无需改造，只需将b、c两底脚改成可调节底脚即可，调节装置可采用M8×40mm星形把手（如图3）。

改造方法：（1）将b、c两底脚下螺丝和胶脚拆下。（2）用Φ5mm钻头顺原螺丝孔钻出引导孔。（3）用Φ7.3mm钻头扩孔。（4）用M8mm丝锥攻丝。

注意：（1）钻孔、攻丝时要防止金属屑进入转轴影响以后使用。（2）星形把手不要太长或太短，太长会挡住望远镜，使其无法大范围转动，太短则没有伸出量，无法调节水平。笔者采用40mm星形把手。

1.3 使用方法

（1）将水平泡（如图4所示）放在游标盘上，通过调节b、c两星形把手使游标盘达到水平;

（2）将水平泡放在载物台上，通过调节载物台的三个底脚螺丝使载物台达到水平;

（3）将水平泡放在望远镜上（可用手扶住），调节望远镜至水平状态;

（4）将小平面镜放到载物台上，转动游标盘带动载物台上的小平面镜旋转至正对望远镜，此时将看到亮十字（如图5），旋转游标盘使小平面镜旋转180°，绝大多数情况下也可以看到亮十字，如看不到则重新调节前3步，尽可能使气泡处于水平泡中央可提高调节效果。

2 教学效果

通过比对发现改造后的实验仪器能使学生清晰理解并掌握调节原理和调节方法，继而顺利达成调节目标、自主完成调节，整体完成率提升，课堂时间缩短，大大提升了课堂效率。

3 改造心得

（1）改造方法简便易行，稍有钳工技能及少量钳工工具即可实现。

（2）改造成本低，星形把手、水平泡只有几元一只，且在网上容易买到。

（3）不宜采用高精度水平泡，因为学生尚不擅长调节水平泡，况且一般的水平泡足以满足调节需求（文中使用水平泡精度为1°）。

（4）应采用二维水平泡，相互垂直的两个一维水平泡亦不如二维水平泡易于调节。

（5）改造后的分光计具有调节时间短，调节方法易于讲解的特点。

参考文献：

[1]周翔宇，周艳明.对称法调节分光计[J].实验技术与管理，2012，29（10）：7173.

[2]夏湘芳，陈光伟，李陵伶，等.分光计的激光辅助调节装置[J].物理实验，2007，27（4）：3436.

[3]梁枫，张道清.分光计快速调节的方法[J].大学物理实验，2012，25（2）：3537.

[4]陈红，张伟森，王德军.分光计实验研究[J].长春大学学报，2006，16（4）：2325.

[5]诸挥明，梁路光，付妍.分光计实验中望远镜和载物台调整的一种快速方法[J].大学物理实验，2006，19（1）：5154.

[6]王小怀.分光计调节和使用中的困难及解决措施[J].实验室研究与探索，2007，26（2）：3537.

[7]於黄中，陈明光，倪新蕾，等.分光计调节难点探讨[J].大学物理实验，2004，17（2）：1921.

[8]杨百愚，冯大毅.分光计调整实验中望远镜的调整技巧[J].大学物理，2005，24（4）：4547，50.

[9]郝劲波，张频，王良甚，等.分光计自准直望远镜快速调整方法[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2007，35（11）：5456.

[10]郑林，谢健夫.快速调节分光计的原理与技巧[J].集美大学学报，1997，2（4）：8082.

[11]王爱军，施艳君，孙为.仪器调节过程中的素质培养[J].物理实验，2003，23（10）：2527，30.

[12]张志雄.试论分光计的调节原理和调节方法[J].物理实验，1986，6（3）：113116.

项目：2016年河北省高等教育教学改革研究与项目与实验项目：工程教育专业认证背景下“互联网+“虚实结合大学物理实验教学的探索研究（编号：2016GJJG025）

作者简介：刘斌（1979—），男，汉族，河北保定人，硕士，实验师，研究领域：物理实验、自动化专业实验教学。