基于ccd成像的分光計及其調節(jié)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學實驗儀器，具體是一種基于CCD成像的分光計及其調節(jié)方法。
【背景技術】
[0002]分光計，是一種測量角度的精密儀器。其基本原理是，讓光線通過狹縫和聚焦透鏡形成一束平行光線，經過光學元件的反射或折射后進入望遠鏡物鏡并成像在望遠鏡的焦平面上，通過目鏡進行觀察和測量各種光線的偏轉角度，從而得到光學參量例如折射率、波長、色散率、衍射角等。熟悉分光計的基本構造、調節(jié)原理、方法和技巧，對調整和使用其他光學儀器具有普遍的指導意義。并且分光計是一種十分重要的光學儀器，是其他光學實驗的基礎，在大學物理中的應用十分廣泛。
[0003]現(xiàn)有的分光計存在以下缺陷和不足:第一，分光計構造復雜，裝置較精密、結構復雜，供調整的螺釘就有十多個，如果一個螺釘調節(jié)不當，實驗就可能不成功，調節(jié)要求也較高，往往不能在規(guī)定的時間內順利完成；第二，在調節(jié)望遠鏡垂直儀器中心軸步驟中，反射綠十字高度的光路分析在許多教材和文獻中很少涉及，學生摸索調節(jié)規(guī)律需要較長時間；第三，長時間通過小范圍的鏡筒觀察會導致觀察者視覺疲勞，致使實驗無法完成；第四，由于調節(jié)步驟繁瑣，實驗中需要注意的問題較多，有些容易被忽略的問題直接影響著實驗的成功與否。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的分光計存在的問題，本發(fā)明提供一種基于CXD成像的分光計。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是:一種基于CXD成像的分光計，包括望遠鏡，望遠鏡的目鏡連接有CXD元件。
[0006]所述CXD元件通過支架與望遠鏡的目鏡連接起來。
[0007]CXD元件通過數(shù)據線與顯示屏連接。
[0008]所述望遠鏡的物鏡上方安裝有水準儀。
[0009]所述分光計的載物臺的臺面上安裝有水準儀，所述水準儀的形狀大小與載物臺臺面相同。
[0010]本發(fā)明還提供一種基于C⑶成像的分光計的調節(jié)方法，該方法包括以下步驟:1、粗調水平
(1)調節(jié)載物臺、望遠鏡等各螺絲，使其處于活動自如的中間狀態(tài)，鎖緊載物臺，松開游標盤止動螺絲，松開望遠鏡止動螺絲，將刻度線“O”刻度調至望遠鏡下方后，鎖緊刻度盤與望遠鏡聯(lián)動螺絲；
(2)根據望遠鏡及載物臺上的水準儀的位置，調節(jié)平行光管和望遠鏡的垂直方向的調節(jié)螺絲，使水準儀處于中央位置；再調節(jié)載物臺臺面下方的兩個可調節(jié)螺絲，使臺面上水準儀處于中央位置，經粗調，平行光管、望遠鏡、載物臺臺面大致水平，故與分光計主軸大致垂直;
2、細調水平
(1)待粗調完成后，將顯示屏開關打開，將亮度、對比度調至適宜位置。觀察顯示屏上的像是否清晰且處于中央位置，若不是，調節(jié)目鏡視度調節(jié)手輪使像清晰，調節(jié)載物臺下方三個螺絲和望遠鏡的升降旋鈕，使顯示屏上能呈現(xiàn)既清晰又處于中央的像；
(2)將黑色游標盤轉動180°，使載物臺上光學平行平板隨之轉動，使臺面上光學平行板的另一面正對望遠鏡，此時應同樣可以看到一個清晰的亮十字像。若不能，重復步驟
(2)-(1);反復調節(jié)望遠鏡調焦手輪，以消除亮十字與準線之間的視察，鎖緊目鏡；
3、采用“固一調二”法調節(jié)載物臺臺面與分光計主軸垂直
將載物臺下面的三個螺絲固定其中一個，保留另外兩個螺絲。在調平過程中，將光學平行平板置于兩個可調節(jié)螺絲連線的中垂線上，以對載物臺進行前后的水平調節(jié)；再將光學平行平板置于兩個可調節(jié)螺絲連線的平行線上，以對載物臺進行左右的水平調節(jié)，使載物臺臺面與分光計主軸垂直。
[0011]本發(fā)明的基于CXD成像的分光計及其調節(jié)方法，運用了 CXD成像原理，將分光計望遠鏡視野中的圖像清晰的呈現(xiàn)在顯示屏上，極大地擴大了觀測視野，減輕了視疲勞，便于實驗的觀測與測量。此外，又在載物臺和望遠鏡鏡筒上各加上一個水準儀，極大地提高了粗調的精準度，進一步降低了調節(jié)的難度。在調節(jié)方法上，對三個調節(jié)螺絲采取“固一調二”的方法，大大降低了實驗的操作難度，使調節(jié)實驗更加簡便而易于操作。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的基于CXD成像的分光計的結構示意圖；
圖2是圖1中支架的展開平面示意圖；
圖3是各半調節(jié)法示意圖；
圖4是放置光學平行平板位置示意圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例1如圖1所示，一種基于CXD成像的分光計，包括望遠鏡I，載物臺2，望遠鏡的目鏡4上安裝有支架5，支架5的結構如圖2所示，CXD元件6安裝在支架5里面，與望遠鏡的目鏡4連接起來。C⑶元件通過數(shù)據線連接顯示屏。通過CXD元件將望遠鏡內的像呈現(xiàn)在顯示屏上。在望遠鏡I的物鏡上方安裝有一個小的水準儀3。載物臺2的臺面上也安裝有水準儀，該水準儀的形狀大小與載物臺臺面相同。
[0014]分光計的望遠鏡是一種帶有阿貝目鏡的望遠鏡，有目鏡、物鏡、分劃板三部分組成。分劃板下方緊貼一塊45°全反射阿貝棱鏡，其表面涂有不透明薄膜，薄膜上刻有一個透光的空心十字窗口，小電珠光從管側射入棱鏡，光線經棱鏡全反射后照射透光空心十字窗口，調節(jié)目鏡視度調節(jié)手輪，可在望遠鏡目鏡視場中看到清晰的分劃板的“準線”像，在載物臺上放置光學平行平板，光學平行平板兩面都是光學平行平板，此時小電珠發(fā)出透過空心十字窗口的光徑物鏡后形成平行光射向光學平行平板，反射光經物鏡后在分劃板中形成小十字的像。若載物臺水平，光學平行平板鏡面與望遠鏡光軸垂直，此像將與分劃板上方十字絲重合。若載物臺不水平，光學平行平板鏡面與光軸不垂直，將觀察不到十字窗口的像。安裝CCD元件后，感光元件將采集的圖像信息轉化為電信號，然后以AV格式輸出，呈現(xiàn)于顯示屏上。由于CCD將所成的像的焦距與人眼直接觀察的焦距有所不同，所以，首先要調節(jié)目鏡焦距，使得CCD能夠采集清晰的分劃板圖像信息；其次前后調節(jié)目鏡鏡筒位置，讓反射光經物鏡成像于目鏡分劃板的位置，便于CCD獲取清晰的“十字”反射像。所以CCD能夠代替人眼