美章網(wǎng) 資料文庫 分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索范文

分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索范文

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分光計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

摘要:

分光計(jì)調(diào)整和使用實(shí)驗(yàn)中,分光計(jì)的調(diào)整是重點(diǎn),重點(diǎn)中調(diào)整出雙面綠“十”字像是難點(diǎn)。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,提出了實(shí)現(xiàn)分光計(jì)快速調(diào)整的教學(xué)方法,從而提高了學(xué)生的興趣和實(shí)驗(yàn)效率。

關(guān)鍵詞:

分光計(jì);調(diào)整方法;平面反射鏡

分光計(jì)是一種精密測角儀器,廣泛用于測量折射率、色散、波長等物理量,學(xué)習(xí)和使用分光計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)起著重要的作用。因此,分光計(jì)的調(diào)整和使用是本校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要內(nèi)容。但是由于分光計(jì)的結(jié)構(gòu)及操作較為復(fù)雜,對(duì)于學(xué)生來說,在規(guī)定的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成分光計(jì)的調(diào)節(jié)非常緊張。所以,本文緊扣實(shí)驗(yàn)重、難點(diǎn),通過教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)了快速調(diào)整分光計(jì)的方法,從而提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率和興趣。

一、預(yù)習(xí)工作

物理教學(xué)部非常重視預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)中的作用,并多方促進(jìn)學(xué)生更加有效地預(yù)習(xí)。首先,網(wǎng)上預(yù)習(xí)。物理教學(xué)部網(wǎng)站中的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)板塊,包含每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、預(yù)習(xí)要點(diǎn)、仿真實(shí)驗(yàn)和小視頻。在做分光計(jì)實(shí)驗(yàn)前,教師會(huì)要求學(xué)生上網(wǎng)預(yù)習(xí),明確分光計(jì)各部分的結(jié)構(gòu)和光路原理、看懂“分光計(jì)的調(diào)整與使用”小視頻、并在仿真實(shí)驗(yàn)上完成“用自準(zhǔn)法測棱鏡的頂角”實(shí)驗(yàn)(有演示),最后查閱資料:為什么綠“十”字像在“十”字分劃板上“十”字處,如何快速調(diào)整出雙面綠“十”字像?其次,“無預(yù)習(xí)報(bào)告不能做實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告上完成預(yù)習(xí)題目。經(jīng)過這樣的預(yù)習(xí),大部分學(xué)生原理清晰,不僅對(duì)分光計(jì)不再畏懼,還對(duì)分光計(jì)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的調(diào)整有了濃厚的興趣。

二、調(diào)整方法與技巧

教師就學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告的情況設(shè)置講解內(nèi)容。在“調(diào)整出雙面綠“十”字,使望遠(yuǎn)鏡光軸與分光計(jì)中心軸大致垂直”這一過程上,介紹一些調(diào)整方法和技巧,幫助學(xué)生高效完成實(shí)驗(yàn)。具體如下。

1.目測粗調(diào)。固定讀數(shù)盤;調(diào)節(jié)載物臺(tái)下三個(gè)螺釘,使其等高后,固定載物臺(tái);調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡、平行光管仰俯角螺釘,使它們等高且都與載物臺(tái)平面基本平行。旋轉(zhuǎn)游標(biāo)盤使載物臺(tái)下兩個(gè)螺釘?shù)倪B線和望遠(yuǎn)鏡光軸基本平行。

2.細(xì)調(diào)。首先調(diào)整目鏡調(diào)節(jié)手輪直至清晰地看到“十”字分劃板上的黑“十”字刻線,然后使雙面平面反射鏡緊貼望遠(yuǎn)鏡鏡筒,調(diào)節(jié)物鏡焦距直至清晰地看到“十”字分劃板上的綠“十”字像。接下來有兩種方法可以快速調(diào)整出雙面綠“十”字。

第一種方法:將平面鏡緩緩遠(yuǎn)離鏡筒放到望遠(yuǎn)鏡正前方載物臺(tái)的兩個(gè)螺釘連線的中垂線上。此過程中保證綠“十”字一直在視野范圍內(nèi),慢慢松開平面鏡,確定綠“十”字像的位置:在望遠(yuǎn)鏡視野中、上方或下方。無須調(diào)節(jié),直接轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤使載物臺(tái)和平面鏡一起轉(zhuǎn)180°,望遠(yuǎn)鏡再次正對(duì)平面鏡,這時(shí)視野較暗,觀察是否有綠“十”字像,如果有,無須再說。如果沒有,則再次將平面鏡緊貼望遠(yuǎn)鏡鏡筒,然后緩緩放到載物臺(tái)上,并確定此次綠“十”字像的位置,在望遠(yuǎn)鏡上方或下方。結(jié)合先前情況分析造成這種情況的主要原因來自于望遠(yuǎn)鏡還是載物臺(tái),如果兩次都在上方或下方,則只用調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡仰俯角螺釘,使綠“十”字像出現(xiàn)在視野中,如果一次上方一次下方,則先調(diào)節(jié)載物臺(tái)距離望遠(yuǎn)鏡最近的螺釘,使綠“十”字像出現(xiàn)在視野中,再次將平面鏡轉(zhuǎn)至正面觀察,若反射像仍然位于鏡筒外側(cè),則重復(fù)上述方法,一般不超過3次就能使兩面綠“十”字像都出現(xiàn)在視野中。

第二種方法:“鏡外找像”和“只在正面調(diào)節(jié)”。將平面鏡放到望遠(yuǎn)鏡正前方載物臺(tái)兩個(gè)螺釘連線的中垂線上。如果望遠(yuǎn)鏡視場中看不到綠“十”字像,轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái),使平面鏡的法線與望遠(yuǎn)鏡的光軸有一個(gè)微小的夾角,用眼睛緊貼望遠(yuǎn)鏡鏡筒外側(cè),上下移動(dòng)眼睛的位置,就可以找到平面鏡中的綠“十”字像,確定綠“十”字像是在望遠(yuǎn)鏡視野的上方還是下方,先調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的仰俯角螺釘使望遠(yuǎn)鏡目鏡與眼睛等高,再將平面鏡轉(zhuǎn)回正對(duì)位置,目鏡視場中就會(huì)出現(xiàn)綠“十”字像。將游標(biāo)盤轉(zhuǎn)180°,使望遠(yuǎn)鏡再次正對(duì)平面鏡,這時(shí)視野較暗,觀察是否有綠“十”字像,如果有,結(jié)合先前判斷的情況根據(jù)“各半調(diào)節(jié)法”調(diào)整,如果沒有,則仍采取“鏡外找像”法,確定綠“十”字像是在望遠(yuǎn)鏡視野的上方還是下方,此時(shí)只做判斷而不做任何調(diào)整,待把平面鏡轉(zhuǎn)回正面后看著視野中的綠“十”字像再做相應(yīng)的調(diào)整。如果先前的像在視野下方,則將望遠(yuǎn)鏡目鏡端向下調(diào)節(jié),當(dāng)綠“十”字像隨著目鏡端的調(diào)整反向移動(dòng)至視場上邊緣時(shí),再調(diào)節(jié)載物臺(tái)上距離望遠(yuǎn)鏡最近的螺釘使綠“十”字像回到原先的位置。再次將平面鏡轉(zhuǎn)至反面,若反射像仍然位于鏡筒下方,重復(fù)上述方法,一般不超過3次就能找到反面的像。這樣就實(shí)現(xiàn)了不丟失正面的像,同時(shí)又找到了反面的像。對(duì)于綠“十”字像是在望遠(yuǎn)鏡視野上方的情況也可用此法找到。最后結(jié)合“各半調(diào)節(jié)法”將綠“十”字像調(diào)整到目標(biāo)位置:分劃板上“十”字處。一般上,接下來平行光管的調(diào)節(jié)以及分光計(jì)的使用都沒有太大問題,按照常規(guī)方法來做即可。

三、結(jié)束語

課前的網(wǎng)上仿真預(yù)習(xí),使學(xué)生對(duì)分光計(jì)的調(diào)整和使用有了感官認(rèn)識(shí)。課堂上望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)的分析,讓學(xué)生明白平面鏡正對(duì)望遠(yuǎn)鏡時(shí),視野會(huì)稍暗,綠“十”字像應(yīng)該和“十”字分劃板的上“十”字重合;兩種快速調(diào)出雙“十”字像方法的介紹,使學(xué)生興趣盎然,大大提高了實(shí)驗(yàn)效率和教學(xué)效果。

作者:趙麗華 單位:西安交通大學(xué)城市學(xué)院

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