分光計調節的新方法

劉斌　孔祥明　廖文

摘要：通過對分光計底腳進行簡單改造并利用星形把手、萬向水平泡等附件，使分光計的調節步驟更利于學生的理解和掌握。通過對比試驗證實了新方法的可行性。

關鍵詞：分光計;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測角儀器，能夠開設的實驗有很多，但是如何將分光計調節至正常的狀態一直是很多同學望而卻步的，其中最難的調節步驟在于找到兩個亮十字。人們提出過各種各樣的方法[1～12]，但不是不易于理解就是不利于掌握，本文提出的方法將有效突破這一教學難點。

1 正文

1.1 原因分析

分光計之所以調節困難是由于分光計的孔徑較小導致的視角較小造成的，如浙江光學生產的JJY1型分光計（如圖1）的視角只有8度，這就造成望遠鏡和載物臺稍有歪斜就會找不到兩個亮十字。

本文提出使用水平泡分別調節游標盤、載物臺和望遠鏡，即可使載物臺與轉軸十分接近垂直，此時只要從望遠鏡找到一個亮十字，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儀器的調節方法，先粗調后細調的基本操作規范。由于傳統的粗調方法都是操作者使用眼睛觀察，分光計的構造比較復雜，位置名稱多樣，可以調節的點位也很多，對于初次使用人來說，分辨不清楚應該粗調哪些地方，也不知道看什么地方。盡管老師講課很仔細，但是學生經過老師詳細的講解后，沒有全部掌握，就是記住了幾個名詞，幾個概念，操作還是不知所措，筆者經過深知學生操作的痛點，所以把粗調進行量化、顯化，讓學生直觀了解如何操作，如何調平，大大提高了課堂效率。具體調整目標就是把分光計調整到水平狀態或者近水平狀態。采用工具就是圓形水平泡（如圖2）。

1.2 改造方法

這種方法需對分光計進行簡單的改造。本文以浙江光學生產的JJY1型分光計為例，講解改造的過程。分光計共有a、b、c三個底腳，其中a位于平行光管下方無需改造，只需將b、c兩底腳改成可調節底腳即可，調節裝置可采用M8×40mm星形把手（如圖3）。

改造方法：（1）將b、c兩底腳下螺絲和膠腳拆下。（2）用Φ5mm鉆頭順原螺絲孔鉆出引導孔。（3）用Φ7.3mm鉆頭擴孔。（4）用M8mm絲錐攻絲。

注意：（1）鉆孔、攻絲時要防止金屬屑進入轉軸影響以后使用。（2）星形把手不要太長或太短，太長會擋住望遠鏡，使其無法大范圍轉動，太短則沒有伸出量，無法調節水平。筆者采用40mm星形把手。

1.3 使用方法

（1）將水平泡（如圖4所示）放在游標盤上，通過調節b、c兩星形把手使游標盤達到水平;

（2）將水平泡放在載物臺上，通過調節載物臺的三個底腳螺絲使載物臺達到水平;

（3）將水平泡放在望遠鏡上（可用手扶住），調節望遠鏡至水平狀態;

（4）將小平面鏡放到載物臺上，轉動游標盤帶動載物臺上的小平面鏡旋轉至正對望遠鏡，此時將看到亮十字（如圖5），旋轉游標盤使小平面鏡旋轉180°，絕大多數情況下也可以看到亮十字，如看不到則重新調節前3步，盡可能使氣泡處于水平泡中央可提高調節效果。

2 教學效果

通過比對發現改造后的實驗儀器能使學生清晰理解并掌握調節原理和調節方法，繼而順利達成調節目標、自主完成調節，整體完成率提升，課堂時間縮短，大大提升了課堂效率。

3 改造心得

（1）改造方法簡便易行，稍有鉗工技能及少量鉗工工具即可實現。

（2）改造成本低，星形把手、水平泡只有幾元一只，且在網上容易買到。

（3）不宜采用高精度水平泡，因為學生尚不擅長調節水平泡，況且一般的水平泡足以滿足調節需求（文中使用水平泡精度為1°）。

（4）應采用二維水平泡，相互垂直的兩個一維水平泡亦不如二維水平泡易于調節。

（5）改造后的分光計具有調節時間短，調節方法易于講解的特點。

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項目：2016年河北省高等教育教學改革研究與項目與實驗項目：工程教育專業認證背景下“互聯網+“虛實結合大學物理實驗教學的探索研究（編號：2016GJJG025）

作者簡介：劉斌（1979—），男，漢族，河北保定人，碩士，實驗師，研究領域：物理實驗、自動化專業實驗教學。