/用分光計測三棱鏡頂角分光計是精確測定光線偏轉角的儀器，還可以用它測量折射率、色散率、光波波長等。分光計裝置較精密，結構較復雜，調節要求也較高，所以初學者要注意了解其基本結構和測量光路,嚴格按要求和步驟耐心進行調節。【實驗目的】１、了解分光計的結構和各部件的作用。2、掌握分光計的調整要求和調整方法.3、學會用分光計測量角度。【實驗儀器】分光計、雙面反射鏡、低壓汞燈、三棱鏡。【實驗原理】分光計是光學實驗中基本的、常用的儀器，又稱光學測角儀,其結構如圖15-1所示。它主要由望遠鏡、平行光管、載物臺和分度盤組成,其中平行光管是固定的,望遠鏡、載物臺、分度盤、游標盤都可繞儀器中心軸轉動。1.狹縫寬度調節手輪2.狹縫鎖緊螺釘3.平行光管仰俯調節螺釘4。平行光管5.游標盤微調手輪6。載物臺7．載物臺調平螺釘8。望遠鏡９.調焦手輪1０。望遠鏡仰俯調節螺釘１１.目鏡視度調節手輪12．望遠鏡支架13.望遠鏡微調螺釘1４.底座1５.游標刻度盤１6。游標盤微調手輪17.載物臺鎖緊螺釘圖15－1ＪＪ—2型分光計（1）望遠鏡：望遠鏡結構如圖１5—２所示，由物鏡５、分劃板1(板上刻有十字叉絲）和目鏡２組成。調節目鏡可改變分劃板到目鏡的距離,使叉絲調到目鏡的焦平面上，調節分劃板的位置改變分劃板到物鏡的距離,可使分劃板處在物鏡的焦平面上。如果配合調節目鏡可使分劃板即在目鏡的焦平面上，同時亦在物鏡的焦平面上,此時望遠鏡能接受平行光.１．分劃板2。目鏡3。小棱鏡4。側窗5。物鏡圖15-2望遠鏡結構示意圖望遠鏡采用阿貝式自準直目鏡，分劃板上緊貼一個直角三棱鏡3，在棱鏡的直角面上有一個被光源照亮（光線通過直角三棱鏡的斜邊平面反射)的帶顏色的十字,其中心位置與分劃板上方的十字線交點對稱。如圖1５－3所示。如果在載物臺上放置一塊雙面平行的平面反射鏡，并使其反射面和望遠鏡光軸大體垂直,則十字發出的光通過物鏡后經反射面反射回來,在分劃板上將形成十字反射像，適當調節可使十字反射像無視差地落在分劃板上，且與上方十字線中心重合,表明望遠鏡與反射鏡面垂直,且可接受平行光。這種方法稱為自準直法.++圖1５—3（2）平行光管:平行光管的作用是產生平行光,由一個裝有狹縫的套管和一個透鏡組成,狹縫的寬度和位置均可調節。調節狹縫寬窄調節螺釘,調狹縫調焦手輪，伸縮狹縫套筒,當狹縫正好在透鏡的焦平面上時，通過狹縫的光束經過透鏡即成平行光。(3）載物臺:載物臺是用來放置待測器件的。載物臺的下方有三個調平螺釘，若需調整和固定臺面高度，放松或鎖緊載物臺下方水平螺釘和轉軸螺釘即可。(4）分度盤：可與望遠鏡固定在一起,繞分光計中心軸轉動。利用它和與載物臺固定在一起的游標盤，可以測出望遠鏡轉過的角度。【實驗內容與步驟】分光計的調整分光計的調整要求是:１)望遠鏡能夠接受平行光;2）平行光管能發出平行光;3)望遠鏡和平行光管等高同軸且與分光計的中心軸相垂直。為達到上述要求，須完成以下調整工作：1．調節望遠鏡使之能接受平行光（1）目鏡調焦:目的是使眼睛通過目鏡可以清楚地看到分劃板上的刻線（叉絲）,即分劃板位于目鏡的焦平面上。為此,慢慢轉動目鏡調焦手輪，使目鏡前后伸縮，至刻線成像清晰即可。(2)望遠鏡調焦：目的是將分劃板調整到物鏡的焦平面上,即望遠鏡聚焦無窮遠。具體方法是:先把望遠鏡下方螺釘調到適中位置,使望遠鏡筒大致水平。在載物臺中央放一塊雙面反射鏡,讓載物臺下兩個調平螺絲的連線垂直于鏡面,如圖15-４所示。使鏡的反射面與望遠鏡光軸大致垂直。然后打開望遠鏡照明燈開關，從目鏡中可見一亮斑，調節望遠鏡的調焦手輪,前后移動物鏡筒，可使亮斑聚成清晰的亮十字像,且與叉絲無視差，此時望遠鏡能接受平行光。2．調節望遠鏡的光軸使其垂直于儀器轉軸acb圖15-4（1)平面鏡反射回來的十字像，一般和分劃板上方的十字線并不重合，可調節載物臺螺釘ｂ（或c），或望遠鏡筒下的螺釘，使十字像和上十字線完全重合。但需采用“acb圖15-4（２）轉動游標盤連同載物臺及小平面鏡且使之轉動180０，從望遠鏡中找到亮十字像。此像一般不與上十字線重合,此時仍用“各半調節法”使亮十字像與上十字完全重合.（3）將載物臺連同小平面鏡轉動1800，重復以上步驟,直到兩個反射面反射的十字像總是與上十字叉絲重合。注意在其后的調節和實驗中均不得再動望遠鏡（除繞儀器轉軸轉動外）。若在步驟(2）中轉動載物臺后不見十字像，這是因為望遠鏡視場較小所致,可用眼睛直接從平面鏡中尋找亮十字像,根據眼睛與目鏡中心的相對位置,適當調節調平螺釘ｂ(或c）,或望遠鏡傾度螺釘,直到眼睛在望遠鏡光軸高度上平視時，在平面鏡中可找到亮十字像為止。此時,可在望遠鏡中找到亮十字像。3．調節平行光管（1）調節平行光管使之產生平行光。目的是把狹縫調整到平行光管透鏡的焦平面上.方法是：點燃汞燈，將狹縫照亮，轉動望遠鏡，對準平行光管,就可在望遠鏡中找到狹縫像.放松狹縫套管螺釘，前后移動狹縫套管，以便從望遠鏡中看到清晰地狹縫像,且使像與望遠鏡分劃板豎叉絲無視差。這時,平行光管可發出平行光。(2)調整平行光管與儀器轉軸垂直。以望遠鏡為標準,只需使平行光管與望遠鏡光軸平行且等高,則平行光管光軸必與儀器轉軸垂直。將狹縫轉過900,調節平行光管傾度螺釘,使狹縫像與分劃板中心的橫叉絲重合,再將狹縫轉過９０0，則狹縫像被分劃板中心等分，鎖緊狹縫緊固螺釘。ABABC底面abc圖15-51．調節棱鏡主截面與儀器轉軸垂直,即待測三棱鏡的兩個光學表面的法線應與分光計中心軸相垂直.為此,可根據自準原理,用已調好的望遠鏡來進行調整。先將載物臺調整到適當高度，再將三棱鏡按如圖1５-5所示安放在載物臺上，然后轉動載物臺,使棱鏡的一個折射面ＡB正對望遠鏡，調節載物臺調平螺釘a或c,使十字像與上十字叉絲重合(注意：此時望遠鏡下的傾度螺絲已調好,不能再調）。再轉動載物臺，使三棱鏡另一折射面AC正對望遠鏡，調節載物臺另一調平螺釘b達到自準。重復以上步驟,直到兩反射像都與上十字叉絲重合。2。棱鏡頂角的測量。測量三棱鏡頂角的方法有反射法及自準法兩種，我們采用反射法。ABCIII圖15-6如圖15—６所示，將三棱鏡放在載物臺上，并使棱鏡頂角對準平行光管，則平行光管射出的光束照在棱鏡的兩個折射面上。將望遠鏡轉至Ⅰ處，找到狹縫像，并使望遠鏡分劃板豎線與像重合，固定望遠鏡,從兩個窗口讀出角度和,再將望遠鏡轉至Ⅱ處，仿前確定Ⅱ處角度和。由圖1５-6可得頂角為：，再重復測量兩次，計算頂角的平均值.ABCIII圖15-6【數據記錄與處理】