分光計調節方法的一些改進

蘇海濤

摘 要 分光計的調節與使用是大學物理實驗中一個重要的基礎實驗，它具有一定的難度。本文對兩個調節難點提出了改進方法，它們有很好的教學效果。

關鍵詞 分光計 調節難點 改進

中圖分類號：TH744.12 文獻標識碼：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

分光計是一種具有代表性的基本光學儀器，它可以用來精確測定光線的偏轉角度，常用來測量光波波長、棱鏡的折射率、色散率等。在大學物理實驗中，分光計的使用是一個重要的基礎實驗，掌握分光計的調節和使用，對一般光學儀器具有普遍的參考和指導作用。

由于分光計比較精密，調節部件較多，所以正確地調節和使用分光計，對于初學者有一定的難度。在分光計的使用中，如果能把一些有難度的調節做到最簡化，則能夠對初學者起到很好的幫助作用。筆者在教學中，總結出了兩個調節難點的改進方法，它們起到了很好的教學效果。

分光計調節的第一個難點是出現在調望遠鏡的主光軸與分光計主軸垂直這一步中，這一難點是：調節雙面鏡與望遠鏡的角度，使雙面鏡兩面分別對準望遠鏡時，都能夠在望遠鏡中看到兩面所反回的綠十字像。以前的方法都是目測估計法，即先通過目測觀察望遠鏡是否與雙面鏡的兩鏡面垂直，然后再觀察望遠鏡中能否看到兩面所反回的綠十字像，如果不行，再回過頭調上述的目測垂直。這種方法調節起來很不容易成功。筆者采取的方法如下：

微轉載物臺，使雙面鏡鏡面稍稍偏對望遠鏡，人眼在望遠鏡鏡筒外一側且與望遠鏡主光軸大致等高的位置上向鏡面內觀察，這時容易看到鏡面內望遠鏡鏡筒的像（以下簡稱鏡筒像）以及處在鏡筒像內的綠十字像（如圖1所示）。同樣，觀察雙面鏡另一面中的鏡筒像以及其中的綠十字像。兩個綠十字像的高低位置不同，它們之間有一距離。調節載物臺調平螺釘b或者c，改變鏡面的俯仰，使某一鏡面內偏下或偏上的綠十字像向上或向下移動上述一半的距離。然后，將載物臺轉過180€埃鄄熗硪瘓得婺詰穆淌窒瘛1冉狹驕得嬤新淌窒竦納舷攣恢檬欠襝嗤舨煌蛟分光計調節的第二個難點是：調節三棱鏡的兩個光學面平行于分光計主軸。這一步的關鍵在于三棱鏡的放置方法，這對調節效果影響很大。以前各種教材中所采用的放置方法都是垂直放置法，即三棱鏡置于載物臺上時，其底邊垂直于某一調平螺釘與載物臺中心的連線。這種方法調節時，兩個調平螺釘的相互協調很困難，往往是一個光學面調到位了，另一個又偏離了，它很不容易把握，成功率很低。筆者采取的放置方法是將三棱鏡“角對釘”放置，具體如下：

將三棱鏡置于載物臺上，使其每一個角對準一個調平螺釘，并使其非光學面對準平行光管（如圖2所示）。（下轉第90頁）（上接第59頁）圖中棱鏡的AB、AC面為光學面，BC面為非光學面。用壓桿壓緊棱鏡（壓桿的位置應處于棱鏡的BC面一側）。轉動望遠鏡，使之對準棱鏡的AB（或AC）面，這時可從望遠鏡中看到AB（或AC）面所反回的綠十字像。此時的綠十字像與調節用水平線在豎直方向上有一段距離。調節AB面所背對的調平螺釘c（若望遠鏡對準的是AC面，則相應地調b），使距離減少一半，再調節棱鏡頂角所對的調平螺釘a，使剩下的一半距離減掉，這樣綠十字像就與調節用叉絲重合。然后對AC（或AB）面也作同樣的調節。如此反復調幾次，直至AB、AC面反回的綠十字像均與調節用叉絲重合為止，此時，棱鏡的兩光學面就平行于分光計主軸。

以上兩種解決分光計調節難點的方法準確且容易掌握，成功率是百分之百。對學生來說，只要解決分光計調節過程中的上述兩個難點，分光計其他各個步驟的調節就相對要容易得多，這對他們掌握分光計的調節幫助很大，值得在實驗教學中推廣。

參考文獻

[1] 楊長銘，田永紅，王陽恩.物理實驗[M].武漢：武漢大學出版社，2010：249-251.endprint

摘 要 分光計的調節與使用是大學物理實驗中一個重要的基礎實驗，它具有一定的難度。本文對兩個調節難點提出了改進方法，它們有很好的教學效果。

關鍵詞 分光計 調節難點 改進

中圖分類號：TH744.12 文獻標識碼：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

分光計是一種具有代表性的基本光學儀器，它可以用來精確測定光線的偏轉角度，常用來測量光波波長、棱鏡的折射率、色散率等。在大學物理實驗中，分光計的使用是一個重要的基礎實驗，掌握分光計的調節和使用，對一般光學儀器具有普遍的參考和指導作用。

由于分光計比較精密，調節部件較多，所以正確地調節和使用分光計，對于初學者有一定的難度。在分光計的使用中，如果能把一些有難度的調節做到最簡化，則能夠對初學者起到很好的幫助作用。筆者在教學中，總結出了兩個調節難點的改進方法，它們起到了很好的教學效果。

分光計調節的第一個難點是出現在調望遠鏡的主光軸與分光計主軸垂直這一步中，這一難點是：調節雙面鏡與望遠鏡的角度，使雙面鏡兩面分別對準望遠鏡時，都能夠在望遠鏡中看到兩面所反回的綠十字像。以前的方法都是目測估計法，即先通過目測觀察望遠鏡是否與雙面鏡的兩鏡面垂直，然后再觀察望遠鏡中能否看到兩面所反回的綠十字像，如果不行，再回過頭調上述的目測垂直。這種方法調節起來很不容易成功。筆者采取的方法如下：

微轉載物臺，使雙面鏡鏡面稍稍偏對望遠鏡，人眼在望遠鏡鏡筒外一側且與望遠鏡主光軸大致等高的位置上向鏡面內觀察，這時容易看到鏡面內望遠鏡鏡筒的像（以下簡稱鏡筒像）以及處在鏡筒像內的綠十字像（如圖1所示）。同樣，觀察雙面鏡另一面中的鏡筒像以及其中的綠十字像。兩個綠十字像的高低位置不同，它們之間有一距離。調節載物臺調平螺釘b或者c，改變鏡面的俯仰，使某一鏡面內偏下或偏上的綠十字像向上或向下移動上述一半的距離。然后，將載物臺轉過180€埃鄄熗硪瘓得婺詰穆淌窒瘛1冉狹驕得嬤新淌窒竦納舷攣恢檬欠襝嗤舨煌蛟分光計調節的第二個難點是：調節三棱鏡的兩個光學面平行于分光計主軸。這一步的關鍵在于三棱鏡的放置方法，這對調節效果影響很大。以前各種教材中所采用的放置方法都是垂直放置法，即三棱鏡置于載物臺上時，其底邊垂直于某一調平螺釘與載物臺中心的連線。這種方法調節時，兩個調平螺釘的相互協調很困難，往往是一個光學面調到位了，另一個又偏離了，它很不容易把握，成功率很低。筆者采取的放置方法是將三棱鏡“角對釘”放置，具體如下：

將三棱鏡置于載物臺上，使其每一個角對準一個調平螺釘，并使其非光學面對準平行光管（如圖2所示）。（下轉第90頁）（上接第59頁）圖中棱鏡的AB、AC面為光學面，BC面為非光學面。用壓桿壓緊棱鏡（壓桿的位置應處于棱鏡的BC面一側）。轉動望遠鏡，使之對準棱鏡的AB（或AC）面，這時可從望遠鏡中看到AB（或AC）面所反回的綠十字像。此時的綠十字像與調節用水平線在豎直方向上有一段距離。調節AB面所背對的調平螺釘c（若望遠鏡對準的是AC面，則相應地調b），使距離減少一半，再調節棱鏡頂角所對的調平螺釘a，使剩下的一半距離減掉，這樣綠十字像就與調節用叉絲重合。然后對AC（或AB）面也作同樣的調節。如此反復調幾次，直至AB、AC面反回的綠十字像均與調節用叉絲重合為止，此時，棱鏡的兩光學面就平行于分光計主軸。

以上兩種解決分光計調節難點的方法準確且容易掌握，成功率是百分之百。對學生來說，只要解決分光計調節過程中的上述兩個難點，分光計其他各個步驟的調節就相對要容易得多，這對他們掌握分光計的調節幫助很大，值得在實驗教學中推廣。

參考文獻

[1] 楊長銘，田永紅，王陽恩.物理實驗[M].武漢：武漢大學出版社，2010：249-251.endprint

摘 要 分光計的調節與使用是大學物理實驗中一個重要的基礎實驗，它具有一定的難度。本文對兩個調節難點提出了改進方法，它們有很好的教學效果。

關鍵詞 分光計 調節難點 改進

中圖分類號：TH744.12 文獻標識碼：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

分光計是一種具有代表性的基本光學儀器，它可以用來精確測定光線的偏轉角度，常用來測量光波波長、棱鏡的折射率、色散率等。在大學物理實驗中，分光計的使用是一個重要的基礎實驗，掌握分光計的調節和使用，對一般光學儀器具有普遍的參考和指導作用。

由于分光計比較精密，調節部件較多，所以正確地調節和使用分光計，對于初學者有一定的難度。在分光計的使用中，如果能把一些有難度的調節做到最簡化，則能夠對初學者起到很好的幫助作用。筆者在教學中，總結出了兩個調節難點的改進方法，它們起到了很好的教學效果。

分光計調節的第一個難點是出現在調望遠鏡的主光軸與分光計主軸垂直這一步中，這一難點是：調節雙面鏡與望遠鏡的角度，使雙面鏡兩面分別對準望遠鏡時，都能夠在望遠鏡中看到兩面所反回的綠十字像。以前的方法都是目測估計法，即先通過目測觀察望遠鏡是否與雙面鏡的兩鏡面垂直，然后再觀察望遠鏡中能否看到兩面所反回的綠十字像，如果不行，再回過頭調上述的目測垂直。這種方法調節起來很不容易成功。筆者采取的方法如下：

微轉載物臺，使雙面鏡鏡面稍稍偏對望遠鏡，人眼在望遠鏡鏡筒外一側且與望遠鏡主光軸大致等高的位置上向鏡面內觀察，這時容易看到鏡面內望遠鏡鏡筒的像（以下簡稱鏡筒像）以及處在鏡筒像內的綠十字像（如圖1所示）。同樣，觀察雙面鏡另一面中的鏡筒像以及其中的綠十字像。兩個綠十字像的高低位置不同，它們之間有一距離。調節載物臺調平螺釘b或者c，改變鏡面的俯仰，使某一鏡面內偏下或偏上的綠十字像向上或向下移動上述一半的距離。然后，將載物臺轉過180€埃鄄熗硪瘓得婺詰穆淌窒瘛1冉狹驕得嬤新淌窒竦納舷攣恢檬欠襝嗤舨煌蛟分光計調節的第二個難點是：調節三棱鏡的兩個光學面平行于分光計主軸。這一步的關鍵在于三棱鏡的放置方法，這對調節效果影響很大。以前各種教材中所采用的放置方法都是垂直放置法，即三棱鏡置于載物臺上時，其底邊垂直于某一調平螺釘與載物臺中心的連線。這種方法調節時，兩個調平螺釘的相互協調很困難，往往是一個光學面調到位了，另一個又偏離了，它很不容易把握，成功率很低。筆者采取的放置方法是將三棱鏡“角對釘”放置，具體如下：

將三棱鏡置于載物臺上，使其每一個角對準一個調平螺釘，并使其非光學面對準平行光管（如圖2所示）。（下轉第90頁）（上接第59頁）圖中棱鏡的AB、AC面為光學面，BC面為非光學面。用壓桿壓緊棱鏡（壓桿的位置應處于棱鏡的BC面一側）。轉動望遠鏡，使之對準棱鏡的AB（或AC）面，這時可從望遠鏡中看到AB（或AC）面所反回的綠十字像。此時的綠十字像與調節用水平線在豎直方向上有一段距離。調節AB面所背對的調平螺釘c（若望遠鏡對準的是AC面，則相應地調b），使距離減少一半，再調節棱鏡頂角所對的調平螺釘a，使剩下的一半距離減掉，這樣綠十字像就與調節用叉絲重合。然后對AC（或AB）面也作同樣的調節。如此反復調幾次，直至AB、AC面反回的綠十字像均與調節用叉絲重合為止，此時，棱鏡的兩光學面就平行于分光計主軸。

以上兩種解決分光計調節難點的方法準確且容易掌握，成功率是百分之百。對學生來說，只要解決分光計調節過程中的上述兩個難點，分光計其他各個步驟的調節就相對要容易得多，這對他們掌握分光計的調節幫助很大，值得在實驗教學中推廣。

參考文獻

[1] 楊長銘，田永紅，王陽恩.物理實驗[M].武漢：武漢大學出版社，2010：249-251.endprint