实验讲义

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散率;若和偏振片、波片配合,作光的偏振实验等等。

分光仪的型号很多,常用的有FGY、JJY两种。 (1)主要技术参数 项 目 型 号 自准值望远镜 平行光管 物镜焦距 目镜焦距 放大倍数 物镜焦狭缝调节度盘读数范围 游标读数值 最小读数值 升降 范围 (mm) 刻度盘 载物台 旋转 角度 距 范围 (m(mm) m) (m(mmm) FGY-01型 168 ) 24.3 7 × 168 0~2 0~360° 30″ 15″ 0~360° 1′ 30″ 0~360° 20 45 JJY型 168 24.3 5× 168 0~2 0~360° (2)分光仪的构造与读数 FGY、JJY两种型号分光仪的结构、调整方法基本相同。下面以FGY?01型分光

仪为例来说明。

FGY?01型分光仪由平行光管、自准值望远镜、载物台和光学游标盘(读数装置)

等组成。其外形结构见图1-12所示。

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1516171814222413211629192520275282643112231278910302.照明灯10.度盘转动锁紧螺钉18.平行光管倾角锁紧螺钉26.读数A窗1.望远镜3.望远镜倾角锁紧螺钉11.分光计转动主平台19.平行光管倾角调节螺钉27.读数B窗28.平台升降锁紧螺母12.望远镜转动微调螺钉20.压簧升降锁紧螺钉4.望远镜倾角调整螺钉29.望远镜分划板组件21.压簧5.望远镜目镜调焦螺钉13.望远镜物镜30.底座6.望远镜物镜调焦螺钉14.平行光管22.载物平台锁紧螺钉7.照明灯线15.狭缝锁紧螺钉23.平台倾角调节螺钉8.度盘转动微调螺钉16.狭缝宽度调节螺钉24.平台上盘17.狭缝25.平台下盘9.望远镜转动锁紧螺钉图1—12

1)底座

底座中心有一坚轴,为仪器的公共轴(主轴)。 2)平等光管

平等光管的作用是产生一束平行光,它由会聚透镜和宽度可调的狭缝组成,内部结构图如1-13所示。当狭缝位于透镜的焦平面时,就能使照射在狭缝上的光通过该透镜后成为平行光射出。

3)自准值望远镜(阿贝式)

狭缝狭缝宽度调节螺钉会聚透镜图1—13自准值望远镜用于观察。它由阿贝式目镜、物镜、分划板及分划板照明系统构成,内部结构如图1-14所示。分划板照明系统由分划板边缘处的45?全反射小棱镜(表面渡了薄膜)和照明光源组成。薄膜上刻画出了一个透光的小十字,照明光源便照亮了此小十字。

4)载物台

调焦螺母45?小棱镜光源发光十字物镜分划板阿贝式目镜(a)自准直望远镜图1—14(b)分划板 10

载物台用于放置三棱镜、光栅等元件,其外形如图1—15。载物台分上、下两片圆形铁板,它们用拉簧连接。上面一块圆板的上部有压住光学零件的压簧片,下部有三个等距设置的螺钉,把上圆板支撑在下圆板上,用于调节上圆板台面(即载物台表面)的

压簧A?250?20'10B?2'??A?B?250?20'?2'?250?22'05调节螺钉平台倾斜度平台与度盘锁紧螺钉258255250图5?0—15读数窗口读数窗口A?175?40'B?6'15\??A?B?175?40'?6'15\?175?46'15\游标度盘1005175光源光源183180图1—16(a)图1—16(b)倾斜度。载物台可以独立地并且可以跟随游标盘一起绕中心轴转动,还可以沿竖直方向作上下升降。

5)光学游标盘及读数原理

光学游标盘用于观察望远镜光轴方位角。它由一个分度盘和沿分度盘边缘对称放置的两个游标盘及照明光源构成,如图1—16所示。分度盘上均匀地刻有透光的分划线,共分成360大格,每大格代表1度;每一大格又分成3小格,每小格代表20分。游标上沿圆弧13度,均匀地分成20大格,每一大格又分为2小格,共40小格,因此每一小格格值为19分30秒,当分度盘和游标盘的亮线重叠时,每一对准线条格值为30秒,也为游标的分度值。在游标盘与分度盘之间的缝隙中有一条发光的亮线(有时该亮线两旁还有两条较暗的线),该亮线用于确定游标读数。

分度盘上有两个相隔180度的读数窗口,分度盘上的读数以游标盘上的“0”线所对的分度盘上的角度值为准。游标盘的读数取亮线所对应的角度值;有时缝隙中出现两条亮线,则游标盘的读数可取两条亮线所指两值的平均值;如果出现三条亮线,则以中间亮线的读数为准。分光仪的计数值最小可读到15秒,不必再估读。

JJY型分光仪的读数原理是,它也由一个分度盘和沿分度盘边缘对称(间距180度)

放置的两个游标构成,无照明系统。分度盘上均匀地刻有分划线,共分360大格,即每

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大格为1度,每一大格又分成2小格,每小格30分。游标盘上沿圆弧共划分为6大格,每大格又分成5小格,共30小格,每一小格值为29分,当分度盘和游标盘的刻度线重叠时,每一对准线条格值为1分,为JJY型分光仪游标的分度值。

(2)分光仪的调整

分光仪在用于测量前必须进行严格的调整,否则将会引入很大的系统误差。一架已调整好的分光仪应具备下列三个条件:①望远镜聚集于无限远;②望远镜和平行光管的光轴与分光仪的主轴相互垂直;③平行光管射出的光是平行光。具体调节步骤如下

1)目测粗调

目测粗调就是凭调试者的直观感觉进行调整。先松开望远镜和平行光管锁紧螺钉3 和18。调节平行光管倾斜度调节螺钉19与望远镜倾斜度调节4,使两者目测呈水平。再调节载物台倾斜度调节螺钉23,使载物台呈水平,或者使载物台上层圆盘24和下层圆盘25之间有3毫米左右的等间隔,且两者平行。

图1—17a3Aa1三棱镜望远镜CBa22)调节望远镜聚集于无限远处(用自准值法) ①目镜调节

调节望远镜调焦螺母5,使在目镜视场中看清分划板上的双十字准线及下部小棱镜上的“+”字,见图1-14(b)所示。

按图1-17所示的位置将三棱镜放在载物台上,三棱镜的三条边对着平台的三个支承螺钉a1和a2和a3。将望远镜对准三棱镜的一个光学平面(如AB面),由于望远镜中光源已照亮了目镜中的45度棱镜上的“?”字,所以该“?”字发出的光从望远镜物镜中射出,到达三棱镜的光学表面时,只要三棱镜的AB面与望远镜光轴垂直,则反射后的反射光就会重新回到望远镜中,那么在望远镜的目镜视场中除了看到原来棱镜上的“?”像外,还能看到经棱镜表面反射回来的“?”像。若看不到该像,可将望远镜绕主轴左右慢慢旋转仔细寻找这像;如果仔细的搜寻后仍找不到十字像,这表明反射光线根本没进入望远镜,此时此刻需要重新对目测粗调,或沿望远镜筒外壁观察三棱镜表面,在望远镜外寻找反射的十字像,以判断反射光的方位,再调整望远镜倾角(螺钉4)及平台倾角(螺钉23),使反射光线进入望远镜。

(a)(b)图1—18mnmnmn(c) 12

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