分光计

分光计是精确测定光线偏转角的仪器，也称测角仪。光学中的许多基本量如波长，折射率等都可以直接或间接地表现为光线的偏转角，因而利用它可测量波长、折射率，此外还能精确的测量光学平面间的夹角。

许多光学仪器（棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等）的基本结构也是以它为基础的，所以分光计是光学实验中的基本仪器之一。使用分光计时必须经过一系列的精细调整才能得到精确的结果，它的调整技术是光学实验的基本技术之一。分光计主要由底座、平行光管、望远镜、载物台和读数圆盘五部分组成。

术语简介

分光计是精确测定光线偏转角的仪器,也称测角仪。

它是光学实验中常用的的实验仪器。光学中的许多基本量如波长、折射率都可以直接或间接地用光线的偏转角来表示,因而这些量都可以用分光计来测量。

分光计的基本光学结构又是许多光学仪器（如棱镜光谱仪、光栅光谱仪、分光光度计、单色仪等）的基础。它在物理实验中既能够培养学生的基本实验技能，又能培养学生应用理论知识解决实际问题的能力，因此它是大学物理实验的必作实验。

在观察有关现象和测量角度时，为获得正确的测量结果，必须保证让分光计的光学系统（准直管和望远镜）要适合平行光。

即要求望远镜光轴与分光计的主轴垂直,以保证观察面是一个平面。这也是调节步骤中难度最大的。

中学里常用的分光计一般由装在三脚座上并在同一平面内的准直管、棱镜台和望远镜三个主要部件构成。棱镜台为一圆盘，可以绕中心轴转动，其底座上刻有锣鼓标旗。望远镜则和底座外围刻有角度读数的圆环相连，它们也可以绕中心轴旋转。但准直管的位置固定。从光源发出的光。经准直管变为平行光，再经棱镜色散，改变方向，用望远镜观察而在圆环上读出所偏转的角度。望远镜中还装有准丝以增加测量的精确度。

1814年，约瑟夫·冯·夫琅和费在研究太阳暗线时改进了当时的观察仪器，设计了由平行光管、三棱镜和望远镜组成的分光计。这是第一个分光计的出现，其设计思想、基本构造原理是现代光谱仪、摄谱仪设计制造的基本依据。分光计经常用来测量光的波长、棱镜角、棱镜材料的折射率和色散率等。

结构原理

各种型号的分光计，其光学原理基本相同，主要部件包括望远镜、平行光管、载物台（台上安置分光用的三棱镜或光栅）、刻度盘和游标盘、底座五大部分。

望远镜

望远镜由物镜和天文望远镜目镜组成，物镜和目镜之间有分划板。分划板紧贴一个直角三棱镜，在棱镜的直角面上有一个被光源照亮的小绿十字，其中心位置与分划板刻线的上交点对称。

平行光管

它的作用是产生平行光。管的一端装有一个消色差的复合正透镜,另一端是装有狭缝的套管。

载物台

载物台是用来放置待测器件的。它的下方有三个螺钉,形成一个正三角,用来调节分光元件的方位。

刻度盘和游标盘

刻度圆盘的游标盘套在分光计的中心转轴上且可绕主轴转动。

若圆盘转过一个角度,可以从游标读出这个角度的数值。圆盘面有720等分线,每格值为0.5°即30′。0.5°以下则需用游标来读数。

底座

底座的中心有沿铅直方向的转轴套，称为分光计的主轴。通过使用相应的止动螺钉和微调螺钉，可以使望远镜、刻度盘、游标盘、载物台等绕分光计主轴自由转动，或作微小转动，或固定不动。

调节技巧

在分光计调节中，难点是掌握使望远镜轴线与平台转轴垂直的方法与技巧。认真细致的粗调和“各半调节法”是实现这一调节的前提和基础。

正确的调节方法必须先进行粗调，即一面用手来回旋转分光计的刻度盘或平台，使平台上平面镜法线方向在望远镜的轴线方向左右来回通过，同时用眼睛在望远镜附近上下来回移动，耐心地寻找，找到由平面镜反射回的光斑，这是寻找光斑的关键。

找到光斑后，进一步要判断看到的光斑在望远镜的上方还是下方。从而有目的地调节望远镜的仰角或平台的倾斜度。

使看到光斑的眼睛与望远镜在同一平面上（注意在调节仰角或倾斜度时必须同时看住光斑，以免光斑“跑掉”）。

总之，先从望远镜外面找到光斑，然后逐步调节光斑接近望远镜轴线方向，最后让光斑进入望远镜内，再进一步在望远镜内调节。

参考资料

分光计的调节与使用.jxzy.ustc.edu.cn.2024-02-22