分光计实验教学探索范文

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摘要：

在分光计调整和使用实验中，分光计的调整是重点，重点中调整出双面绿“十”字像是难点。本文结合教学实践，提出了实现分光计快速调整的教学方法，从而提高了学生的兴趣和实验效率。

关键词：

分光计；调整方法；平面反射镜

分光计是一种精密测角仪器，广泛用于测量折射率、色散、波长等物理量，学习和使用分光计对实验技能培养起着重要的作用。因此，分光计的调整和使用是本校大学物理实验的一个重要内容。但是由于分光计的结构及操作较为复杂，对于学生来说，在规定的课堂教学时间内完成分光计的调节非常紧张。所以，本文紧扣实验重、难点，通过教学实践，总结了快速调整分光计的方法，从而提高了学生的实验效率和兴趣。

一、预习工作

物理教学部非常重视预习在实验中的作用，并多方促进学生更加有效地预习。首先，网上预习。物理教学部网站中的大学物理实验板块，包含每一个实验的实验室环境、预习要点、仿真实验和小视频。在做分光计实验前，教师会要求学生上网预习，明确分光计各部分的结构和光路原理、看懂“分光计的调整与使用”小视频、并在仿真实验上完成“用自准法测棱镜的顶角”实验（有演示），最后查阅资料:为什么绿“十”字像在“十”字分划板上“十”字处，如何快速调整出双面绿“十”字像？其次，“无预习报告不能做实验”，学生在预习报告上完成预习题目。经过这样的预习，大部分学生原理清晰，不仅对分光计不再畏惧，还对分光计在实验室环境下的调整有了浓厚的兴趣。

二、调整方法与技巧

教师就学生预习报告的情况设置讲解内容。在“调整出双面绿“十”字，使望远镜光轴与分光计中心轴大致垂直”这一过程上，介绍一些调整方法和技巧，帮助学生高效完成实验。具体如下。

1.目测粗调。固定读数盘；调节载物台下三个螺钉，使其等高后，固定载物台；调节望远镜、平行光管仰俯角螺钉，使它们等高且都与载物台平面基本平行。旋转游标盘使载物台下两个螺钉的连线和望远镜光轴基本平行。

2.细调。首先调整目镜调节手轮直至清晰地看到“十”字分划板上的黑“十”字刻线，然后使双面平面反射镜紧贴望远镜镜筒，调节物镜焦距直至清晰地看到“十”字分划板上的绿“十”字像。接下来有两种方法可以快速调整出双面绿“十”字。

第一种方法：将平面镜缓缓远离镜筒放到望远镜正前方载物台的两个螺钉连线的中垂线上。此过程中保证绿“十”字一直在视野范围内，慢慢松开平面镜，确定绿“十”字像的位置：在望远镜视野中、上方或下方。无须调节，直接转动游标盘使载物台和平面镜一起转180°，望远镜再次正对平面镜，这时视野较暗，观察是否有绿“十”字像，如果有，无须再说。如果没有，则再次将平面镜紧贴望远镜镜筒，然后缓缓放到载物台上，并确定此次绿“十”字像的位置，在望远镜上方或下方。结合先前情况分析造成这种情况的主要原因来自于望远镜还是载物台，如果两次都在上方或下方，则只用调节望远镜仰俯角螺钉，使绿“十”字像出现在视野中，如果一次上方一次下方，则先调节载物台距离望远镜最近的螺钉，使绿“十”字像出现在视野中，再次将平面镜转至正面观察，若反射像仍然位于镜筒外侧，则重复上述方法，一般不超过3次就能使两面绿“十”字像都出现在视野中。

第二种方法：“镜外找像”和“只在正面调节”。将平面镜放到望远镜正前方载物台两个螺钉连线的中垂线上。如果望远镜视场中看不到绿“十”字像，转动载物台，使平面镜的法线与望远镜的光轴有一个微小的夹角，用眼睛紧贴望远镜镜筒外侧，上下移动眼睛的位置，就可以找到平面镜中的绿“十”字像，确定绿“十”字像是在望远镜视野的上方还是下方，先调节望远镜的仰俯角螺钉使望远镜目镜与眼睛等高，再将平面镜转回正对位置，目镜视场中就会出现绿“十”字像。将游标盘转180°，使望远镜再次正对平面镜，这时视野较暗，观察是否有绿“十”字像，如果有，结合先前判断的情况根据“各半调节法”调整，如果没有，则仍采取“镜外找像”法，确定绿“十”字像是在望远镜视野的上方还是下方，此时只做判断而不做任何调整，待把平面镜转回正面后看着视野中的绿“十”字像再做相应的调整。如果先前的像在视野下方，则将望远镜目镜端向下调节，当绿“十”字像随着目镜端的调整反向移动至视场上边缘时，再调节载物台上距离望远镜最近的螺钉使绿“十”字像回到原先的位置。再次将平面镜转至反面，若反射像仍然位于镜筒下方，重复上述方法，一般不超过3次就能找到反面的像。这样就实现了不丢失正面的像，同时又找到了反面的像。对于绿“十”字像是在望远镜视野上方的情况也可用此法找到。最后结合“各半调节法”将绿“十”字像调整到目标位置：分划板上“十”字处。一般上，接下来平行光管的调节以及分光计的使用都没有太大问题，按照常规方法来做即可。

三、结束语

课前的网上仿真预习，使学生对分光计的调整和使用有了感官认识。课堂上望远镜结构的分析，让学生明白平面镜正对望远镜时，视野会稍暗，绿“十”字像应该和“十”字分划板的上“十”字重合；两种快速调出双“十”字像方法的介绍，使学生兴趣盎然，大大提高了实验效率和教学效果。

作者：赵丽华 单位：西安交通大学城市学院