分光计调节中的平面镜与望远镜分步调节法
2021-12-30刘文晶杨文革王得印张水合
大学物理实验 2021年6期
刘文晶,金 武,杨文革,王得印,张水合
(1.兰州大学 材料与能源学院,甘肃 兰州 734000;2.兰州大学 物理学国家级实验教学示范中心,甘肃 兰州 730000)
分光计的调节与使用实验综合了多种光学调节方法,例如:视度调节、视差法、自准法等,也是光栅常数的测量、分光计测折射率等实验的基础。对培养学生的光学实验能力具有重要的作用。特别是由于望远镜的视场有限,对粗调有较高要求,也可以引发学生对光学实验中粗调重要性的认识。整个实验中,最容易出现问题、耗时最长的环节就是望远镜的调节。现行的实验教材中基本采用的都是在粗调后,双面平面镜旋转180°前后都能在望远镜视场中找到反射像的基础上,采用各半渐进法进行细调,实现望远镜光轴与分光计主轴的垂直。粗调理想的状况下,这种方法具有易理解,易操作的特点,但是在粗调不理想的情况下会导致双面平面镜一侧调好,旋转180°后找不到绿色十字像,无法进一步使用渐进法细调的困难。
为了提高望远镜调节的效率,大量承担光学实验教学的一线教师结合自己对分光计调节的认识和工作实践,提出了多种改进策略。这些策略大体可以分为以下3类:1.实验方法的总结:例如一看二动法[1-3]、极限调节法[4,5]、借助平行光管调节平面镜[6]等;2.借助辅助装置,提高粗调精度:包括水准仪[7,8]、激光准直系统[9,10]等;3.改造分光计[11]:添加水准仪,激光辅助装置等。这些策略都在一定程度上提高了实验效率,但仍存在一些缺陷。……
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