分光计调整实验中难点的解决方法

1 、引言

分光计是用来精确测定光线经过棱镜、平板玻璃、光栅等光学器件后的偏转角度的仪器。通过角度测量，可以测定折射率、光栅常数、光的色散率、光的波长等物理量。它的基本光学结构是许多光学仪器的基础，学会它的调节和使用有助于掌握更复杂的光学仪器。因此，分光计的调节和使用是大学物理实验的一个重要内容。而根据目前实验教学中的观察，在大学物理实验所涉及的众多实验仪器中，分光计的调节与使用是最不容易被学生掌握的。由于分光计装置结构较复杂，调节内容多，学生往往不能在有限的时间内完成调节与测量，造成老师不得经常延长上课时间，分光计的调节与使用成了大学物理实验课教学的难点。

2、分光计调整的难点及解决办法

分光计的调节主要分为望远镜调节和平行光管调节两部分，其中望远镜的调节是整个调整过程的主要部分。它的调节主要分为三点：目测粗调；对焦无穷远；调节望远镜光轴与分光计中心转轴垂直。其中目测粗调和望远镜光轴与分光计中心转轴垂直的调节，是整个分光计调整的难点，学生在此处经常会耗费过多的时间。

2. 1 目测粗调

目测粗调时，主要调节望远镜下的斜度调节螺丝和载物平台下的三个调节螺丝，使望远镜和平台基本水平。这一过程是用眼睛目测望远镜和载物台是否水平，虽然简单，但直接影响到后面的调节。粗调后，将双面镜放到载物台上，与望远镜筒垂直，镜面的放置位置如图1 所示。视场中能看到绿色十字像。将载物台转过180°，视场中仍能看到绿色十字光标像。许多学生在这一过程中经常只能看到由双面镜的一个反射面反射回的十字像，有的时候在视场中根本看不到十字像。这时只能重复进行粗调，浪费了大量的时间。在实验过程中，可借助以下手段，加速目测粗调的调节过程。

（1 ）借助水准仪

目测粗调后，载物台已接近水平状态，此时将带气泡的水准仪放在载物台上进行做进一步的调整。通过调节载物台下方的三颗螺钉，使载物台进一步趋于水平，减少了人眼视差造成的影响。借助水准仪调节载物台后，再将双面镜放在载物台上，在视场中只能观察到一个反射面反射回来的十字像的现象显著减少。同时水准仪使用简单，也较大地降低了通过目测调节载物台水平的实验难度，节省了分光计的调节时间。

（2 ）双面镜平移法

将平面镜紧贴望远镜物镜端口，寻找到镜面反射的绿色十字像后，调整分划板到物镜间距离，使绿色十字像清晰。然后将双面镜缓慢向后平移，移动过程中应注意使十字反射像始终落在分划板上。当双面镜移动到载物台上方时，将其缓慢放下。当双面镜底座一旦与载物台台面接触，同时调整载物台下方的水平调节螺钉，直到双面镜平稳地安放在载物台的中心位置。经过学生的实地操作练习，证明此方法方便快捷，同时不需对原装置进行任何改变。但在调整过程中，应注意使绿色十字像始终落在分划板上，这是双面镜平移法的调节关键。