怎样制作三棱镜
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/02 09:25:40 作文素材
篇一:三棱镜眼镜制作方法
三棱镜眼镜制作方法
镜的加工建造要求精度比一样平常眼镜高,加工中心必需瞄准瞳孔,加工基准线必需严酷水平。只有熟练把握磨边本事,年夜白棱镜加工的详尽事情,才华装配出合适国家标准的眼镜。
跟着验光水平的一直前进,棱镜越来越多的出现在我们验光处方中,而棱镜眼镜的加工对年夜年夜都眼镜配装人员来讲仍是一个空白,天津万里路视光职 业手艺培训黉舍率先在国内进行眼镜定配第一流——技师级培训审核班,根据国家职业标准,棱镜的加工成为了本次培训审核班理论、实践的重中之重。
一、下面我们团结一些实例来教学建造棱镜的两种常用体例:
1、 移光心法
三棱镜是组成实足眼用透镜的最根柢的光学单元,球面透镜和柱面透镜均可以看做由无数个巨细不等的三棱镜组成,当我们偏离镜片光心凝望物体时,会出现三棱镜 功效(可根据P=FC盘算),我们可以在配装眼镜时,居心让镜片的光心不合错误准配戴者的瞳孔中心,让此时发生的棱镜功效刚好与处方上要求的棱镜功效类 似,这种体例即是移光心法,移心距离可以经由过程C=P/F(盘算功效单元为厘米)盘算,移心的标的目的是正镜片的移心标的目的与所需之三棱镜底向标的目 的类似,负镜片的移心标的目的与所需之三棱镜底向标的目的相反,这即是镜片的移心端方。下面我们团结一个实例来说明这种体例。
例:一验光处方为:右眼-5.00DS / -1.00DC X 45 2△B135°,左眼为-4.00DS,镜架尺寸为50-18,镜架高度为40mm,瞳距为64mm,瞳高为24mm。 这付眼镜就可以操纵库存镜片经由过程移光心法装配到达处方的要求。 右眼: 水平标的目的屈光力F:-5.00+(-1.00)Xsin245=-5.50D 水平标的目的棱镜度P:2Xcos45=1.4△BO
水平标的目的棱镜所需的移心量:
c=P/F=1.4/5.5=0.25cm=2.5mm 内移
水平标的目的若干好多中心所需移心量:
(50+18-64)/2 =2mm 内移
水平标的目的总移心量:2.5+2=4.5mm 内移
垂直标的目的屈光力F:-5.00+(-1.00) X sin245=-5.50D 垂直标的目的棱镜度P:2 X sin45=1.4△BU
垂直标的目的棱镜所需的移心量:
c=P/F=1.4/5.5=0.25cm=2.5mm 下移
垂直标的目的若干好多中心所需移心量:
24-40/2=4mm 上移
垂直标的目的总移心量:4-2.5=1.5mm 上移
左眼: 水平标的目的移心量:(50+18-64)/2 =2mm 内移 垂直标的目的移心量:24-40/2=4mm 上移
配装此付眼镜时,在正常点轴的情形下只需将右眼的光心水平标的目的内移
4.5mm,垂直上移1.5mm,即可以保证处方中的棱镜功效,无需定做棱镜镜片。
2、 车房定做
当镜架尺寸过年夜、镜片直径过小、镜片屈光渡过小和所需棱镜度较年夜的情形下,就不成以经由过程移动光心的体例来完成棱镜加工,如+1.00DS发生 5△,
则:C =P/F=5/1=5CM,显然光学中心移动5cm是不概略的,此时就需要车房定做棱镜的镜片,一样平常我们经由过程建造镜片厚度差的体例来完成棱镜的加 工。 例: +1.00DS折射率为1.56的透镜为发生5△,镜片直径为60mm,求此时镜片的棱镜标的目的上的厚度差。
解:根据 P = 100g(n-1)/d
=> g=Pd/100(n-1)=5X60/100(1.56-1)=5.4mm
所以只要在车房进行二次加工镜片霎,转变透镜的边缘厚度,保证磨好的透镜在棱镜标的目的厚度差为5.4mm,此时镜片若干好多中心处的棱镜度就为5△。 工场一样平常制造棱镜厚度差的体例是在研磨镜片霎操纵专门的厚薄环,厚薄环发生相反的厚薄差,根据盘算厚薄差,选择合适的厚薄环,在镜片研磨上盘时操纵合适的厚薄环,在二次加工竣事后即可得到处方的棱镜度。
二、棱镜眼镜加工的具体步伐:
以上两种体例均可以建造棱镜,现实加工棱镜的步伐为(以操纵全自动磨边机为例):
1、 扫描镜架:
根据镜架选择合适的扫描体例,左眼扫描、 右眼扫描或双眼扫描。
2、 确定镜片加工中心点和加工基准线:
⑴将镜片水平的放在电脑查片仪的镜片支架上,将屏幕和处方的棱镜浮现体例调整洁截。
⑵前后摆布移动镜片,使查片仪屏幕上浮现的球镜、柱镜、轴位、棱镜和棱镜基底标的目的均与处方上的齐截。
⑶按下办理器,打印出三个点,中心的一个点即为加工中心点,三点的连线即为加工基准线。
⑷接近丈量者的是镜片的上部,接近电脑查片仪档板的是镜片的下部,在镜片上标示摆布眼和鼻侧位置。
3、 上盘:
⑴根据镜架的若干好多中心输入或盘算移心量。
⑵根据镜片上的标示将镜片切确的放在上盘处(详尽镜片上下位置),移动镜片使镜片的加工中心位于移心点处,镜片的加工基准线位于水平标的目的。 ⑶按下吸盘,使吸盘平稳的粘在镜片上。
4、 磨边:
⑴将上盘后的镜片平稳在磨边机上,夹紧镜片,因为棱镜镜片的厚薄差较年夜,是以应适当加年夜压力。
⑵调整仪器上磨边的巨细和镜片边缘尖边角度,通俗镜片尖边角度为
110°~120°,内外的比例主要考虑雅观性,低度数为1:1,高度数为内6外4或内7 外3。棱镜镜片的加工尖边角度也为110°~120°,内外比例并非纯真考虑雅观性,应首先考虑镜面角度,使摆布镜面角度在170°~180°,保证镜面 角度的情形下根据低度数1:1,高度数内6外4或内7外3的原则,基底朝内的年夜棱镜,要详尽鼻托高度和棱镜厚端是否会碰着脸面。
⑶磨边落伍行倒棱和倒边处置,对于无框和半框眼镜要详尽打孔的角度和开槽的位置、深浅等。
5、 装配:
将加工好的镜片装到镜架中,此时加工基准线要严酷水平,同时详尽镜面角度和内面与面部的距离。
6、 磨练:
⑴根据处方中的单眼瞳距和单眼瞳高确定瞳孔中心在镜片上的对应位置,在镜片上做出标识表记标帜。
⑵将镜架的底部靠在查片仪档板上,眼镜的面型要水平,镜片上的标识表记标帜点瞄准丈量头的中心。
⑶读出此时查片仪屏幕上的屈光度和棱镜,根据处方和国家标准,果断眼镜是否及格。
篇二:井下悬挂式棱镜的制作与精度分析
井下悬挂式棱镜的制作与精度分析
摘要 本文介绍了悬挂式棱镜的制作和棱镜常数的测定方法。实践表明,使用悬挂式棱镜代替传统的井下测量方法在精度方面完全满足《煤矿测量规程》的精度要求。
关键词 井下测量;全站仪;悬挂式棱镜;棱镜常数;精度
0 引言
全站仪具有方便、快捷、精度高的作业优势,在地形测量、工程测量等诸多测量行业发挥了巨大作用。近年来全站仪已被越来越多地应用到矿山测量中。井下控制测量中,控制点基本上都设在巷道顶板或巷道两帮上。井下控制点的埋设一般在巷道顶板打孔砸入木桩或用水泥预埋铁钉。配合全站仪使用的棱镜都必须安置在三角架上才能测量井下导线,测量人员在下井进行导线施测和延设中线时就要多带一只三角架和对点器,增加了设备,并占用巷道的空间较多,影响运输生产,而且增加了对中误差,影响了测量精度。
由此,我地测中心将传统的单棱镜改造为可悬挂式棱镜,该棱镜在我矿井下测量中进行了全面使用,结果表明:该棱镜完全能满足井下的基本控制导线测量工作,精度完全满足《煤矿测量规程》的有关规定,并能有效地减轻测量人员的劳动强度,提高测量速度。
1 悬挂棱镜的制作
悬挂式棱镜(图1)是在单棱镜的上下两端各钻一个小孔(保证两小孔的连线与棱镜镜面平行),棱镜中间用红油漆划一道与两端小孔连线垂直的宽约1mm的红线。两端小孔分别固定一根垂球线,下端挂垂球,起稳定作用。测量水平角时瞄准悬挂棱镜的线绳。测量垂直角及距离时瞄准悬挂棱镜的中心红线。
2棱镜常数的测定
通过拓普康GTS-330N防暴式全站仪对自制悬挂式棱镜进行棱镜常数测定,在一条长约100m的线段AB中(图2)选一点C,测出它们的距离分别为AC、BC、AB,假定它们的实际距离为:a、b、c,应有:
即棱镜常数为该段总长与两分段之和测量值的差值。
把全站仪安置在A点,把自制悬挂式棱镜悬挂在B点,精确整平对中仪器,互相瞄准,把全站仪棱镜常数置为零,测出AB间的水平距离。全站仪不动,把棱镜移至C点,测出AC间的距离。棱镜不动,将全站仪移至B点,整平对中仪器,测出BC间的水平距离。对调全站仪和棱镜位置。重复上述操作若干次,选出5组数据结果如表1。
由表1可知,棱镜常数R=AB-(AC+BC)=-0.0518m=-51.8mm,
即拓普康GTS-330N全站仪配合悬挂式棱镜使用时,棱镜常数为 -51.8mm。
3 棱镜精度分析
3.1 棱镜的工作原理
反射棱镜的工作原理实际上是光的反射定律和折射定律。光在相同介质中发生反射时,其反射角和入射角相等;光由一种介质垂直两介质平面入射到另一种介质时,不会发生折射。
实际应用的棱镜如图3;棱镜尾部的结构为三面正交(图4所示A、B、C面),其形状如图4;原理如图5。
3.2 棱镜偏转对测量精度的影响
棱镜正对着仪器视轴方向时入射角为零,棱镜返回的观测信号最大,此时测量结果最准确。当视轴方向与反射面有一定入射角时,返回的信号就会有损失,棱镜折射造成了成像光路的改变,使得定位结果存有差异。
针、逆时针按每5°进行一次棱镜偏转,使得测量的入射角不断发生变化,直至全站仪不能接收到反射光束为止。
从实验结果来看,距离测量结果互差最大为1 mm,在垂向方向上没有明显得变化,可忽略其影响。如图6所示,水平角的变化随着入射角的增大而增加。如图7所示,垂直角变化比较小,可忽略其影响。采用全站仪与悬挂式棱镜在井下测量时,先瞄准垂球线确定水平方向读取水平角度值,再转动望远镜瞄准棱镜测量距离和竖直角。由此,只考虑棱镜偏转对测距和竖直角精度的影响。
3.3 导线贯通精度
我矿用拓普康GTS-330N全站仪配合自制的悬挂式棱镜施测的4个贯通测量导线精度见表2。通过表2可看出,使用悬挂式棱镜很容易达到30s导线的精度要求。29203工作面和南五下组煤集中运煤、回风巷两项贯通,虽然测站数目不同,导线边长不同,平均100m左右,最长达125m,最短30m,由于巷道坡度变化小,巷道内气压、气温、气湿和导线点相对稳定,所以导线精度较高。24502工作面和14501工作面均为4#煤工作面,上覆2#煤采空区,2#、4#层间距7m~15m,巷道顶板压力大,下沉较多,巷道内气压、气温、气湿各阶段变化较大,短边较多,有多条边小于30m影响了测量精度。
4 结论
1)实践证明,悬挂式棱镜可以满足井下大型贯通工程的需要,满足井下基本控制导线的要求,精度完全满足《煤矿测量规程》要求;
2)井下使用悬挂棱镜法施测导线,大大提高了井下导线测量的速度,减少了井巷的占用时间,降低了测量人员的劳动强度,大大提高了工作效率;
3)悬挂式棱镜易转动和摆动,不能静态观测,测量精度易受影响,而且棱镜悬挂时受转动影响,会产生向下位移,因此应使用伸缩性小的垂球线进行悬挂,棱镜悬挂后要等到旋转稳定后再进行测量。
参考文献
[1]刘万里,欧阳健飞,曲兴华.激光光束入射角度变化对角锥棱镜测量精度的影响[J].光学精密工程,2009,17(2):287-291.
篇三:棱镜眼镜的加工制作
棱镜眼镜的加工制作
天津万里路视光职业技能培训学校 丁冬冬
随着验光水平的不断提高,棱镜越来越多的出现在我们验光处方中,而棱镜眼镜的加工对大多数眼镜配装人员来讲还是一个空白,天津万里路视光职业技能培训学校率先在国内举办眼镜定配最高级——技师级培训考核班,根据国家职业标准,棱镜的加工成为了本次培训考核班理论、实践的重中之重。
一、下面我们结合一些实例来讲解制作棱镜的两种常用方法:
1、 移光心法
三棱镜是组成一切眼用透镜的最基本的光学单位,球面透镜和柱面透镜均可以看做由无数个大小不等的三棱镜组成,当我们偏离镜片光心注视物体时,会出现三棱镜效果(可根据P=FC计算),我们可以在配装眼镜时,故意让镜片的光心不对准配戴者的瞳孔中心,让此时产生的棱镜效果恰好与处方上要求的棱镜效果相同,这种方法就是移光心法,移心距离可以通过C=P/F(计算结果单位为厘米)计算,移心的方向是正镜片的移心方向与所需之三棱镜底向方向相同,负镜片的移心方向与所需之三棱镜底向方向相反,这就是镜片的移心规则。下面我们结合一个实例来说明这种方法。
例:一验光处方为:右眼-5.00DS / -1.00DC X 45 2△B135°,左眼为-4.00DS,镜架尺寸为50-18,镜架高度为40mm,瞳距为64mm,瞳高为24mm。
这付眼镜就可以使用库存镜片通过移光心法装配达到处方的要求。
右眼: 水平方向屈光力F:-5.00+(-1.00)Xsin245=-5.50D
水平方向棱镜度P:2Xcos45=1.4BO
水平方向棱镜所需的移心量:
c=P/F=1.4/5.5=0.25cm=2.5mm 内移
水平方向几何中心所需移心量:
(50+18-64)/2 =2mm 内移
水平方向总移心量:2.5+2=4.5mm 内移
垂直方向屈光力F:-5.00+(-1.00) X sin245=-5.50D
垂直方向棱镜度P:2 X sin45=1.4△BU
垂直方向棱镜所需的移心量:
c=P/F=1.4/5.5=0.25cm=2.5mm 下移
垂直方向几何中心所需移心量:
24-40/2=4mm 上移
垂直方向总移心量:4-2.5=1.5mm 上移
左眼: 水平方向移心量:(50+18-64)/2 =2mm 内移
垂直方向移心量:24-40/2=4mm 上移
配装此付眼镜时,在正常点轴的情况下只需将右眼的光心水平方向内移4.5mm,垂直上移
1.5mm,即可以保证处方中的棱镜效果,无需定做棱镜镜片。
2、 车房定做
当镜架尺寸过大、镜片直径过小、镜片屈光度过小和所需棱镜度较大的情况下,就不可以通过移动光心的方法来完成棱镜加工,如+1.00DS产生5△,则:C =P/F=5/1=5CM,显然光学中心移动5cm是不可能的,此时就需要车房定做棱镜的镜片,一般我们通过制作镜片厚度差的方法来完成棱镜的加工。
例: +1.00DS折射率为1.56的透镜为产生5△,镜片直径为60mm,求此时镜片的棱镜方向上的厚度差。
解:根据 P = 100g(n-1)/d △
=> g=Pd/100(n-1)=5X60/100(1.56-1)=5.4mm
所以只要在车房进行二次加工镜片时,改变透镜的边缘厚度,保证磨好的透镜在棱镜方向厚度差为5.4mm,此时镜片几何中心处的棱镜度就为5△。
工厂一般制造棱镜厚度差的方法是在研磨镜片时使用专门的厚薄环,厚薄环产生相反的厚薄差,根据计算厚薄差,选择合适的厚薄环,在镜片研磨上盘时使用合适的厚薄环,在二次加工结束后即可得到处方的棱镜度。
二、棱镜眼镜加工的具体步骤:
以上两种方法均可以制作棱镜,实际加工棱镜的步骤为(以使用全自动磨边机为例):
1、 扫描镜架:
根据镜架选择合适的扫描方法,左眼扫描、 右眼扫描或双眼扫描。
2、 确定镜片加工中心点和加工基准线:
⑴将镜片水平的放在电脑查片仪的镜片支架上,将屏幕和处方的棱镜表示方法调整一致。 ⑵前后左右移动镜片,使查片仪屏幕上显示的球镜、柱镜、轴位、棱镜和棱镜基底方向均与处方上的一致。
⑶按下打点器,打印出三个点,中间的一个点即为加工中心点,三点的连线即为加工基准线。 ⑷靠近测量者的是镜片的上部,靠近电脑查片仪档板的是镜片的下部,在镜片上标示左右眼和鼻侧位置。
3、 上盘:
⑴根据镜架的几何中心输入或计算移心量。
⑵根据镜片上的标示将镜片正确的放在上盘处(注意镜片上下位置),移动镜片使镜片的加工中心位于移心点处,镜片的加工基准线位于水平方向。
⑶按下吸盘,使吸盘牢固的粘在镜片上。
4、 磨边:
⑴将上盘后的镜片固定在磨边机上,夹紧镜片,由于棱镜镜片的厚薄差较大,因此应适当加大压力。
⑵调整仪器上磨边的大小和镜片边缘尖边角度,普通镜片尖边角度为110°~120°,内外的比例主要考虑美观性,低度数为1:1,高度数为内6外4或内7外3。棱镜镜片的加工尖边角度也为110°~120°,内外比例并非单纯考虑美观性,应首先考虑镜面角度,使左右镜面角度在170°~180°,保证镜面角度的情况下按照低度数1:1,高度数内6外4或内7外3的原则,基底朝内的大棱镜,要注意鼻托高度和棱镜厚端是否会碰到脸面。
⑶磨边后进行倒棱和倒边处理,对于无框和半框眼镜要注意打孔的角度和开槽的位置、深浅等。
5、 装配:
将加工好的镜片装到镜架中,此时加工基准线要严格水平,同时注意镜面角度和内面与面部的距离。
6、 检验:
⑴根据处方中的单眼瞳距和单眼瞳高确定瞳孔中心在镜片上的对应位置,在镜片上做出标记。
⑵将镜架的底部靠在查片仪档板上,眼镜的面型要水平,镜片上的标记点对准测量头的中心。 ⑶读出此时查片仪屏幕上的屈光度和棱镜,根据处方和国家标准,判断眼镜是否合格。 棱镜的加工制作要求精度比一般眼镜高,加工中心必需对准瞳孔,加工基准线必需严格水平。只有熟练掌握磨边技巧,明白棱镜加工的注意事项,才能装配出符合国家标准的眼镜。
篇四:小学三年级科技小制作
小学三年级科技小制作
2012-05-17 07:13 匿名 | 分类:学习帮助 | 浏览1269次
帮帮忙!!!!我需要三年级的科技小制作,传个图片看看,求求你了!!!!急需!!!!
我来帮他解答
网友采纳
2012-05-25 13:40
科技小制作;我知道那个网有哦 在365启发网 有个栏目是科学小制作:我拷贝了些内容你看适合你哦:
纸盒照相机(图) ★
橡皮筋做古筝 (图)★
自制雨量筒(图) ★★
自己制作三棱镜两法(图) ★★
卡纸磁悬浮列车(图)★★
U型磁铁自己做 (图)★★
制作吹不灭的蜡烛(图)★★
反冲炮车(图) ★★
乐百氏奶瓶活塞式抽水机模型(图)★★
橡皮筋吉他(图)★
制作顶风动车(图) ★★
自制蒸汽转马(图) ★★★
我为你选的是
卡纸磁悬浮列车(图)★★
2012-04-12 06:09:38 来源: 作者: 【大 中 小】 浏览:319次 评论:0条 所需用品: 卡纸、8根磁性吸条、双面胶带。
制作方法:
1. 剪一张长50厘米、宽10厘米的卡纸,将其两边各向上翻折2.5厘米作挡板。取4根磁性吸条,把它们用双面胶带均匀地粘在卡纸的凹槽中(磁条的磁极朝向应保持一致),一条磁性轨道就做好了。
2. 另取一张卡纸,制作一个比轨道宽度略窄的长方体作车厢,并做一些适当的美化(车厢不要太长)。取4根磁性吸条,把它们用双面胶带均匀地粘在车厢的底面上(磁条的磁极朝向应保持一致,若轨道上的磁条S极朝上,则车厢底部的磁条S极朝下)。
3. 将车厢放入轨道中,在磁力的作用下,车厢会悬浮起来,轻轻一推,它就会向前滑行了。
评论|0
小狂人123456 |四级采纳率48%
擅长:暂未定制
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其他3条回答
2012-05-22 06:10金梦羽服装|五级
淘宝网的儿童科学城店铺有,是专卖科技小制作的,我的级别不够,不能上传图片,
评论|2
2012-08-28 11:341416297646|二级
kbv
橡皮筋做古筝 (图)★
自制雨量筒(图) ★★
自己制作三棱镜两法(图) ★★
卡纸磁悬浮列车(图)★★
U型磁铁自己做 (图)★★
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乐百氏奶瓶活塞式抽水机模型(图)★★
橡皮筋吉他(图)★
制作顶风动车(图) ★★
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2012-05-28 13:47一箭齐穿|四级
橡皮筋动力飞机
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篇五:指导书-13用分光计测三棱镜顶角
用分光计测三棱镜顶角
分光计(又名分光测角仪)是用来精确测量角度的仪器,也是光学实验的基本实验仪器之一。利用分光计对光的反射角、折射角、衍射角测量,以此检验棱镜的棱角是否合格、玻璃砖的两个表面是否平行,计算介质折射率、光波波长等相关的物理量。分光计在使用中所涉及的光学元件共轴调节、共面调节、望远镜及平行光管调节,不仅是正确使用分光计所必需的,也是光学实验需要掌握的基本技能。
【实验目的】
1、了解分光计的结构及各部件的作用。
2、掌握分光计的调节要求和调节方法。
3、学习用自准直法、反射法测量正三棱镜顶角。
【实验仪器】
分光计、平面反射镜、低压汞灯、三棱镜。
【实验原理】
1、分光计测量原理
如图5.12-1所示,光源发出的光通过带狭缝的平行光管后成为平行光;平行光经载物台上的光学元件反射、折射或衍射后出射光传播方向发生改变;绕中心转轴转动望远镜,先后不同方向出射的平行光,从读数圆盘上读出这两种情况下望远镜所处位置的角度,就可以计算出两条光线的夹角?以及相关待测量。图5.12-1为反射法测三棱镜顶角的光路原理。
图5.12-1 分光计测量原理(以反射法测三棱镜顶角为例)
2、三棱镜顶角的测量
本实验中所用三棱镜主截面为正三角形,即图5.12-1所示△ABC,三角形三条边对应的三个面中AB和AC是用于测量的光学表面,另一个面BC是毛玻璃面(图中双线,称为底面)。三棱镜顶角指两个光学面AB和AC间的夹角,其理论值为60°。测量三棱镜顶角的方法有多种,使用分光计测量时常采用自准直法和反射法。
(1)自准直法
图5.12-2 自准直法测三棱镜顶角
如图5.12-2所示,望远镜自身发出的光若沿光学面法线入射,反射光依然沿法线回到望远镜,即望远镜能看到自身反射光的方向就是光学面的法线方向。若分别测出两光学面两光学面AB和AC法线方向所在位置的角度,从而计算出两法线的夹角φ,又由四边形内角为360°可得:
????90??2?360?
于是三棱镜顶角
??360??180????180??? (5.12-1)
(2)反射法
反射法光路见图5.12-1,由平行光管射出的平行光束被棱镜的两个光学面分成两部分,图中i1、i2分别为入射光线与两个光学面的夹角。设两反射光线的夹角为?,由几何关系可得
??i1,i2??i2 i1
i1?i2??
??i2????? i1
于是有
???
2 (5.12-2)
【实验内容】
1、分光计的结构及自准直调节
JJY-2型分光计的结构如图5.12-3所示,主要由望远镜、平行光管、载物台和度盘几大部分构成。在底座22的中央固定一个中心轴,度盘1和游标盘23套在中心轴上,可以绕中心轴旋转,度盘上刻有 720等分的刻线,每一格值为30 分,游标盘上沿直径对称方向设有两个30分度(分度值为1′)的游标读数装置,通过手持放大镜读出两个读数值,对称位置的两次计数可消除偏心引起的误差。 平行光管安装在立柱上,平行光管的俯仰角度可以通过立柱上的调节螺钉 4 来进行微调,平行光管带有可调狭缝,旋转调焦手轮 8,可沿光轴前、后移动狭缝体 6。狭缝的宽度通过调节手轮5可在 0~4mm内可调节。 望远镜 12 安装在支臂 17 上,支臂与转座 19 固定在一起,并套在度盘1上并且与度盘同轴,当松开止动螺钉 20时,转座19与度盘1可以相对转动,当旋紧止动螺钉20时,转座与度盘一起旋转,旋转制动架 21 与底座上的止动螺钉时,借助制动末端上的调节螺钉 18可以对望远镜进行左右微调,望远镜系统的俯仰角度,可以通过调节螺钉 15
进
行微调。望远镜系统的目镜可以通过旋转调焦手轮(望远镜的另一侧,未画出)实现沿光轴前、后移动,转动目镜的视度手轮13可调节目镜视度。
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图5.12-3 JJY-2型分光计
1-度盘;2-游标盘微调手轮;3-游标盘止动螺钉;4-平行光管俯仰螺钉;5-狭缝宽度调节手轮;
6-狭缝体;7-狭缝体锁紧螺钉;8-调焦手轮;9-平行光管;10-载物台;11-载物台调平螺钉;
12-望远镜(另一侧有调焦手轮,未画出);13-目镜视度调节手轮;14-灯源;
15-望远镜俯仰螺钉;16-直流稳压源;17-望远镜支臂;18-望远镜微调螺钉;
19-转座;20-止动螺钉;21-制动架;22-底座;23-游标盘
为了消除各部件旋转过程中的偏心差,分光计采用对称式双位平均读数方法。为了提高测量精度,分光计的读数系统由度盘与带有游标尺的游标盘组成,如图5.12-4所示。度盘可与望远镜锁定在一起,而游标盘与主轴锁定在一起;望远镜绕主轴转动时,游标尺不动而度盘随望远镜转动,这样可以由起止角度的差值计算望远镜的转动角度。分光计上圆弧形游标的读数原理类似于游标卡尺,主刻度盘上每一小格为30?。读数时,先读出游标尺0刻度线左边所在刻度盘刻度线代表的角度值(游标尺0刻度线左边所在主刻度盘刻度线是半度线时,要多读30?),不足30?的部分游标卡尺上与主刻度盘刻线对齐的那一条刻度线读出,游标尺上每一小格表示1?,两者之和即为总读数。图5.12-8中游标尺0刻度线左边所在主刻度盘刻度线为233,游标卡尺上与主刻度盘刻线对齐的那一条刻度线的读数为13,总读数为23313?。
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主刻度盘图5.12-4 分光计读数游标盘
分光计的调节应遵守一定的原理和方法,一般来说,后续调节是以先行调节为基准的,因此在调解过程中不能轻易去动前面以调节的部分。
(1)目视粗调
(2)目镜的调焦
目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线,调焦方法如下:
先把目镜视度调节手轮13逆时针旋出,然后一边顺时针旋进,一边从目镜中观察,直至分划板刻线成
象清晰(如图5.12-5所示),再慢慢地旋出手轮,至目镜中的象的清晰度将被破坏而未破坏时为止。
双面反射镜
图5.12-5 目镜调焦后
视场中出现清晰的分划板刻线 望远镜物镜载物台图5.12-6 望远镜调焦原理及视场图像
(3)望远镜的调焦
望远镜调焦的目的是将目镜分划板下部的绿十字线(图5.12-6黑框中的十字)经平面镜的反射像调节到物镜的焦平面上,也就是望远镜对无穷远调焦,使平行入射光汇聚到处于焦平面的分划板上。其方法如下:
1接上灯源。将目镜灯源14插头与变压器插座相接。 ○
2把望远镜俯仰螺钉15调到适中的位置。 ○
3将双面反射镜放在载物台的中央,位置如图5.12-7实线所示,让载物台下两个调平螺丝的连线垂直于○
镜面,旋转载物台,使反射镜一个反射面对着望远镜物镜,且与望远镜光轴大致垂直。 b
c
图5.12-7 反射镜放置方法
4 通过调节载物台的调平螺钉和转动载物台,使望远镜的反射象和望远镜大致在同一直线上。 ○
5
左右旋转望远镜,适当调节俯仰螺钉,对反射镜进行二维扫描,从目镜中观察,可以寻找到一绿色○
亮斑,旋转望远镜调焦手轮进行调焦,使亮斑变为亮十字线并成清晰象,在视场中可以观察到图5.12-6所示焦平面上的像(十字反射像清晰但位置不定)。
(4)各半调节法调节望远镜的光轴与旋转主轴垂直
望远镜调焦后,绿十字反射的像清晰,但不一定在图5.12-6所示位置,尤其将载物台带着反射镜转过180°之后。若反射像不在视野范围内,应重新进行二维扫描并配合载物台调平螺钉的调节,找到两个反射像。
当将载物台旋转180°,反射镜的两个面反射的十字像均出现在望远镜视野中,但至少其中一个像与分划板上部的十字线不重合时,分以下三种情况进行相应调节:
1两面反射像关于分划板上部的十字线上下对称,说明望远镜光轴与转轴垂直,但反射镜镜面与转轴不○
平行,此时调节载物台调平螺钉b或c,使两面反射像等高并与分划板的上十字线重合;
2两面反射像处于视野中的同一高度但与十字线不重合,说明望远镜光轴与转轴不垂直,此时调节望远○
镜俯仰调节螺钉15,使反射像与分划板的上十字线重合;
3
实验中很难直接调出上述两种情况,一般都是反射镜镜面与转轴不平行且望远镜光轴与转轴不垂直,○
此时应采用“各半调节法”进行逐次逼近调节。“各半调节法”是在视野中找到一个偏离上十字线的反射像,先调节载物台螺钉b或c使反射像的偏离距离减小一半,再调节望远镜俯仰调节螺钉消除另一半偏离距离;然后将载物台旋转180°,检查另一面的反射像与十字线重合情况,若不重合再用上述方法进行调节;反复旋转载物台并调节载物台和望远镜的角度,直至反射镜两面反射的像均与分划板上部的十字线重合为止,见图5.12-6中分划板视场图。此时说明望远镜光轴与转轴垂直,载物台bc两点连线与转轴垂直,但载物台a点可能与bc不在同一旋转平面内,应将反射镜按图5.12-7虚线位置放置,反复旋转载物台,只调节载物台调平螺钉a,最终使反射的绿十字与分划板的上十字线重合,说明望远镜光轴与载物台转轴垂直。再次往复
精确调节目镜视度调节手轮,使亮十字和十字线无视差地重合。
(5)平行光管的调焦
平行光管调焦的目的是把狭缝调节到物镜的焦平面上,也就是平行光管对无穷远调焦。方法如下:
1 去掉目镜照明器上的光源,顺时针旋转狭缝宽度调节手轮5打开狭缝,用汞灯的漫射光照明狭缝。 ○
2 在平行光管物镜前放一张白纸,检查在纸上形成的光斑,调节光源的位置;使得在整个物镜孔径上○
照明均匀。
3 除去白纸,把平行光管俯仰调节螺钉4调到适中的位置,将望远镜筒正对平行光管,从望远镜目镜○
中观察,调节望远镜水平微调螺钉18和平行光管俯仰调节螺钉4使狭缝位于视场中心。
4 旋转平行光管调焦手轮8,实现前后移动狭缝机构,使狭缝清晰地成象在望远镜分划板平面上。 ○
(6)平行光管光轴的调节
1松开狭缝体锁紧螺钉7,旋转狭缝体,使狭缝的像与分划板中央横线平行,然后锁紧螺钉7,调节平○
行光管俯仰调节螺钉4,升高或降低狭缝像的位置,使得之与分划板中央横线重合,如图5.12-8(a)所示。
2松开锁紧螺钉7旋转狭缝体,绕主轴左右旋转望远镜,○使狭缝的像与目镜分划板的垂直刻线 重合,如图5.12-8(b)所示,注意不要破坏平行光管的调焦,然后再次将狭缝体锁紧螺钉7旋紧。
至此,分光计的调节全部完成,不要再进行任何调节,准备实验测试。
(a)垂直居中 (b)水平居中
图5.12-8 平行光管光轴的调节得到狭缝的像
2. 测量三棱镜顶角
(1)对三棱镜进行自准直微调:
由于反射镜底座与镜面不垂直等因素,会使光轴与旋转主轴的调节产生误差,而此误差主要来源于载物台平面与转轴不垂直,所以在放上三棱镜后,如果其光学面反射的十字像与分划板的上十字线不能够重合,则需要对载物台的水平情况进行进一步微调,方法如下:先将载物台调整到适当高度,再将三棱镜安放在载物台上,使一个光学面AB与载物台调平螺钉bc连线垂直,然后转动载物台,使AB面正对望远镜,如图15-9(a)所示,调节载物台调平螺钉b或c,使反射十字像与上十字叉丝重合(注意:此时望远镜下的倾度螺丝已调好,不能再调);再转动载物台,使三棱镜另一光学面AC正对望远镜,如图15-9(b)所示,调节载物台另一调平螺钉a使反射十字像与上十字叉丝重合;反复旋转载物台进行调节,直到两反射像都与上十字叉丝重合。
(a) AB面正对望远镜 (b)AC面正对望远镜
图5.12-9放上三棱镜后载物台的微调
(2)自准直法测量
在步骤(1)调节的基础上,固定载物台(与游标盘相连),转动望远镜(与刻度盘相连),使AB面反射
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