测定三棱镜折射率
《测定三棱镜折射率》物理实验报告实验报告
测定三棱镜折射率实验目的1.掌握三棱镜的工作原理，了解折射率的概念与测量方法。
2.通过实验测量三棱镜的折射率，掌握折射率测量实验的方法和技巧。
实验器材1.三棱镜2.光源3.半圆形槽4.透明板5.游标卡尺6.直尺7.三角板实验原理三棱镜的工作原理三棱镜的工作原理是利用光的折射原理，在三棱形各边与底面边缘的交点处，发生多次反射折射后，使光线通过底面侧面斜入，在顶面因截面等效而沿垂直入射，从而使得光线发生偏折，从而达到折射作用。
折射率的概念在光从一介质（例如空气）进入另一个介质（例如玻璃）时，它的速度发生变化，因此出现了弯曲。
这个现象被称为折射。
折射率即为介质对光线的折射能力的描述，数值上表示为两个介质中光速比的倒数。
即：$$ n=\\frac{c_1}{c_2} $$其中，n为折射率，c1表示入射介质中的光速，c2表示出射介质中的光速。
折射率的测量方法三棱镜测量法在三棱镜的顶面留下一条黑线，用一个反光板每次转动 10 度的方式，在三棱镜旁边找到对应的入射角和折射角，即可测量出三棱镜的折射率。
1.将三棱镜放在半圆形槽上，加入透明板，使三棱镜平静地放在槽内。
注意调整透明板和三棱镜之间的夹角为90度。
2.点亮光源，使其通过透明板垂直入射于三棱镜的一个侧面，使得光线尽可能平行于三棱镜的顶面。
3.用游标卡尺测量光线交点到基准线的距离，这里可以测量光线再次出射的面上的交点。
4.移动透明板，调整进入三棱镜的光线的角度，重复 3 步骤，记录不同角度下的距离。
5.根据记录的数据计算三棱镜的折射率。
实验结果与分析我们重复了三次实验，分别记录了不同角度下的距离数据。
最终得到的数据记录如下表所示：入射光角度透光距离（cm）60 8.665 8.370 8.075 7.8根据以上数据，我们可以计算出三棱镜的折射率。
对于以顶点为入射点，以三棱镜底面作为对称面，对于三棱镜而言，以法向量向上一侧为 1 值，那么我们可得：$$\\sin {\\theta_1} = \\frac{1}{n} \\cdot \\sin {\\theta_2}$$其中 $\\theta_1$ 为第一次光线入射三棱镜内部成角度，$\\theta_2$ 为第二次光线入射三棱镜内部成角度，n为三棱镜折射率。
用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验
用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验实验目的：实验仪器：分光计、三棱镜玻璃、透明直尺、光源。
实验原理：Snell定律描述了光束经过介质之间的折射。
n1 sinθ1 = n2 sinθ2其中n1和n2分别是两个介质的折射率，θ1和θ2是入射和折射角度。
如果样品的折射率已知，那么通过测量入射角度、折射角度和材料厚度，就可以计算出折射率。
对于三角形样品，可以用分光计测量出入射角度和折射角度，然后使用标准透明直尺测量出材料的厚度。
实验步骤：1. 将光源置于分光计中心位置。
打开光源并让它预热5-10分钟。
2. 将三棱镜玻璃安装到分光计中心位置。
确保三角形的底边水平放置。
3. 调节分光计的角度测量仪表使其水平。
4. 调整光源和狭缝的位置和大小，使其光束正好达到三角形的顶点。
利用直尺测出光线的位置，确定光源的高度及物理位置，将该高度标出标尺上。
5. 通过微调器调整分光计的角度，使得发射光线通过三角形材料的底部。
记录入射角度。
6. 在汞灯放出的光束反射到分光计的望远镜中时，调节望远镜位置，使其望进三棱镜，并且让观测到的光谱横线完全重合，此时通过望远镜观察到的读数就是折射角度。
7. 利用透明直尺，测量三角形玻璃的厚度。
8. 重复以上步骤2-7三次，取平均值得到最终的折射率。
实验注意事项：1. 调整分光计时，要保证发出的光线垂直入射三棱镜玻璃的边界面。
2. 在调整望远镜的位置时要小心，以避免对其产生影响。
3. 三角形的底边要水平放置，以避免误差。
4. 实验结束后要灭掉光源。
实验结果：通过三次测量，得到三棱镜玻璃的平均折射率为1.52。
物理实验报告测定三棱镜折射率
物理实验报告《测定三棱镜折射率》【实验目的】利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率；【实验仪器】分光计，玻璃三棱镜，钠光灯。
【实验原理】最小偏向角法是测定三棱镜折射率的大体方式之一，如图10所示，三角形ABc 表示玻璃三棱镜的横截面，AB和Ac是透光的光学表面，又称折射面，其夹角a称为三棱镜的顶角；Bc 为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
假设某一波长的光线LD 入射到棱镜的AB 面上，通过两次折射后沿ER 方向射出，那么入射线LD 与出射线ER 的夹角称为偏向角。
图10三棱镜的折射由图10中的几何关系，可得偏向角因为顶角a知足，那么关于给定的三棱镜来讲，角a是固定的，随和而转变。
其中与、、依次相关，因此事实上是的函数，偏向角也就仅随而转变。
在实验中可观看到，当转变时，偏向角有一极小值，称为最小偏向角。
理论上能够证明，那时，具有最小值。
显然这时入射光和出射光的方向相关于三棱镜是对称的，如图11所示。
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图11最小偏向角假设用表示最小偏向角，将代入式得（5）或（6）因为，因此，又因为，那么（7）依照折射定律得，（8）将式（6）、（7）代入式（8）得：（9）由式（9）可知，只要测出入射光线的最小偏向角及三棱镜的顶角，即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n.【实验内容与步骤】1．调剂分光计按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。
2．调整平行光管去掉双面反射镜，打开钠光灯光源。
打开狭缝，松开狭缝锁紧螺丝3。
从望远镜中观看，同时前后移动狭缝装置2，直至狭缝成像清楚为止。
然后调整狭缝宽度为1毫米左右（用狭缝宽度调剂手轮1 调剂）。
调剂平行光管的倾斜度。
将狭缝转至水平，调剂平行光管光轴仰角调剂螺丝29，使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。
然后将狭缝转至竖直方向，使之与分划板十字刻度线的竖线重合，并无视差。
最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。
现在平行光管出射平行光，而且平行光管光轴与望远镜光轴重合。
物理《测定三棱镜折射率》的实验报告
物理《测定三棱镜折射率》的实验报告实验目的：1.学习了解三棱镜的折射现象。
2.了解测量折射率的方法。
3.掌握利用角度测量和折射定律测定三棱镜折射率的实验操作方法。
4.掌握数据处理和误差分析方法。
实验器材：三棱镜、调节盒、经纬仪、三脚架、光源、尺子、直角尺、卡尺等。
实验原理：当光线通过三棱镜时，会发生折射和反射两种现象。
根据光的折射定律，入射角和折射角之间的关系为$n=\frac{\sin i}{\sin r}$，其中$n$为折射率，$i$为入射角，$r$为折射角。
根据实验测得的入射角和折射角的数值，可以计算出三棱镜的折射率。
实验步骤：1.将三棱镜固定在调节盒上，并将调节盒安装在经纬仪上，使其处于水平状态。
2.将经纬仪与调节盒一起安装在三脚架上，确保经纬仪的刻度盘可读，并能顺利旋转。
3.使用光源放置在三棱镜的一侧，通过调整光源的位置和角度，使得射入的光线水平地射入到三棱镜中。
4.用尺子测量垂直于经纬仪旋转轴线的入射角$i$和折射角$r$的数值，分别记录下来。
5.根据折射定律的公式$n=\frac{\sin i}{\sin r}$计算出三棱镜的折射率。
6.重复上述步骤，进行多次测量，取平均值作为最终的实验结果。
实验结果与讨论：经过多次测量，得到的入射角和折射角的数值如下所示：实验次数，入射角（度），折射角（度）--------，-------------，-------------1，50.2，32.42，49.8，32.23，49.6，32.34，50.0，32.65，50.1，32.5根据折射定律的公式$n=\frac{\sin i}{\sin r}$计算出的折射率为：$n=\frac{\sin 50.2}{\sin 32.4}=1.480$$n=\frac{\sin 49.8}{\sin 32.2}=1.488$$n=\frac{\sin 49.6}{\sin 32.3}=1.486$$n=\frac{\sin 50.0}{\sin 32.6}=1.499$$n=\frac{\sin 50.1}{\sin 32.5}=1.496$取这五次实验的平均值为最终的实验结果：$\bar{n}=1.490$实验中可能存在的误差主要包括：1.入射角和折射角的测量误差，由于经纬仪的刻度限制以及实验者读数时的误差。
三棱镜折射率的测定
三棱镜折射率的测定
《三棱镜折射率的测定》
三棱镜是一种特殊的光学元件，它的折射率是衡量其性能的重要指标。
因此，测定三棱镜折射率是非常重要的。
测定三棱镜折射率的方法有很多种，其中最常用的是根据经典光学原理，利用空腔法、衍射法、折射法和线阵法等方法来测量三棱镜的折射率。
空腔法是一种简单的方法，它可以测量三棱镜的折射率。
它的原理是将三棱镜放入一个完全封闭的空腔中，然后用一个激光照射三棱镜，用一个探头测量激光照射后三棱镜反射出来的光强度，从而计算出三棱镜的折射率。
衍射法是一种常用的测量三棱镜折射率的方法，它的原理是将三棱镜放在一个衍射仪中，用激光照射三棱镜，然后用衍射仪测量三棱镜反射出来的光强度，从而计算出三棱镜的折射率。
折射法是一种常用的测量三棱镜折射率的方法，它的原理是将三棱镜放在一个折射仪中，用激光照射三棱镜，然后用折射仪测量三棱镜反射出来的光强度，从而计算出三棱镜的折射率。
线阵法是一种常用的测量三棱镜折射率的方法，它的原理是将三棱镜放在一个线阵仪中，用激光照射三棱镜，然后用线阵仪测量三棱镜反射出来的光强度，从而计算出三棱镜的折射率。
测定三棱镜折射率是一项重要的任务，可以采用空腔法、衍射法、折射法和线阵法等方法来测量三棱镜的折射率，以便获得更准确的测量结果。
玻璃三棱镜折射率的测定原理
玻璃三棱镜折射率的测定原理
测定玻璃三棱镜的折射率通常使用折射仪或其他光学仪器进行。
下面是通过折射仪测定玻璃三棱镜折射率的基本原理：
1.原理概述：折射率是介质对光的折射能力的度量，定义为光在
真空中的速度与在介质中的速度之比。
玻璃三棱镜的折射率可
以通过将其放置在折射仪中，利用光的折射现象来测定。
2.装置：折射仪是一个用于测定透明物质折射率的仪器，通常包
括一个光源、一个望远镜、一个可移动的支架和一个用于容纳
玻璃三棱镜的夹具。
3.步骤：
•将光源对准折射仪，使光线垂直射向折射仪的底边。
•将玻璃三棱镜固定在仪器的夹具上，确保底边与光线垂直，使光线穿过玻璃三棱镜的底边。
•通过旋转支架，观察通过折射仪后的光线在望远镜中的位置，调整望远镜的焦距，使其对准光线。
•记录望远镜的刻度位置，然后移动支架，使光线通过玻璃三棱镜的两个斜边。
•再次调整望远镜，记录其刻度位置。
•通过这些数据，可以计算出玻璃三棱镜的折射率。
4.计算：
•利用折射率的定义，通过记录的数据和仪器的特性，可以使用折射率的计算公式计算出玻璃三棱镜的折射率。
需要注意的是，这个过程中要考虑到空气的折射率，通常在计算时需要校正。
此外，测量过程中要保持仪器的稳定性，确保准确测量。
这只是一种测量折射率的方法，实际上还有其他一些方法，但基本原理都是通过测量光线在介质中的传播来计算折射率。
测三棱镜折射率的方法
测量三棱镜折射率的方法
三棱镜是一种常用的光学元件，它的折射率是指光线在三棱镜中的折射率。
测量三棱镜折射率的方法有很多种，下面介绍几种常用的方法。
一、倒折射法
倒折射法是测量三棱镜折射率的一种常用方法。
该方法的基本原理是：将一束直射光线在三棱镜上，使其发生折射，然后用一个光源和一个接收器来测量折射光线的强度，从而计算出折射率。
二、折射率测量仪法
折射率测量仪法是测量三棱镜折射率的另一种常用方法。
该方法的基本原理是：将一束直射光线在三棱镜上，使其发生折射，然后用一台折射率测量仪来测量折射光线的强度，从而计算出折射率。
三、量子级法
量子级法是测量三棱镜折射率的另一种方法。
该方法的基本原理是：用一台量子级仪器来测量折射光线的强度，从而计算出折射率。
四、综合法
综合法是测量三棱镜折射率的最常用方法，它结合了上述几种方法的优点，能够更准确地测量折射率。
以上就是测量三棱镜折射率的几种方法，它们各有优缺点，根据实际应用情况，可以选择合适的方法进行测量。
总结
以上是关于测量三棱镜折射率的几种方法的介绍。
倒折射法、折射率测量仪法、量子级法和综合法都是常用的方法，可以根据实际应用情况选择合适的方法进行测量。
分光计测量三棱镜折射率实验步骤
分光计测量三棱镜折射率实验步骤引言：分光计是一种常见的实验仪器，用于测量光线经过物质时的折射率。
三棱镜是用来分散光线的光学器件，通过测量三棱镜的折射率可以了解物质的光学性质。
本实验将利用分光计测量三棱镜的折射率，通过实验结果计算出三棱镜的折射率。
实验步骤：1. 准备实验材料和仪器：分光计、三棱镜、白光源、标尺、直尺等。
确保仪器和材料的干净和完好。
2. 将分光计放置在实验台上，并调整仪器使其水平。
3. 将白光源放置在分光计的光源位置，确保光线稳定且垂直入射。
4. 将三棱镜放置在分光计的支座上，使其稳定且垂直于光线入射方向。
5. 打开分光计，并调整分光计的刻度使其指针指向零刻度线。
6. 调整分光计的望远镜和目镜，使其对准三棱镜的底面。
7. 观察望远镜中的刻度，并记录下此时的读数作为初始读数。
8. 将三棱镜轻轻移动一小段距离，使望远镜中的刻度发生变化，并记录下此时的读数。
9. 重复步骤8，分别改变三棱镜的位置，记录下不同位置下的读数。
10. 根据记录的读数计算出每次移动的角度，并计算出三棱镜的折射率。
11. 重复以上实验步骤多次，取平均值，以提高测量的准确性。
12. 清理实验现场，将仪器和材料归位。
实验注意事项：1. 实验过程中要稳定仪器和材料，尽量避免外界干扰。
2. 在读数时要保持仪器稳定，避免手部震动对结果的影响。
3. 观察望远镜时要注意调整焦距，使刻度清晰可见。
4. 实验结束后，要将仪器和材料归位并清理实验现场。
实验结果分析：根据实验数据计算得出的三棱镜的折射率可以用来了解三棱镜材料的光学性质。
通过多次重复实验可以得到更加准确的结果，从而减小误差。
如果实验结果与理论值相差较大，可能是实验中存在系统误差或者仪器的测量不准确。
在实验过程中，要注意观察望远镜中的刻度，确保读数的准确性。
总结：通过分光计测量三棱镜的折射率是一种常见的实验方法，可以用来了解物质的光学性质。
在实验中要注意仪器的稳定和观察望远镜的刻度，以确保测量结果的准确性。
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图11-2-1测三棱镜折射率光路图
由图2-1中几何关系得到
图 11-2-2 最小偏向角测量示意图
"min '
A 11 一11 =11 -
2 2
1
i 1 C min - A)
2
设棱镜材料折射率为
n ，根据折射定律，则
A sin » = nsin= nsin
2
(11-2-1)
sin" n 二 .；
min
' A sin
.A
sin 2
.A sin 2
(11-2-2)
由此可知，要求得棱镜材料的折射率
n ,必须测出其顶角 A 和
最小偏向角 -min 。
折射率是光波波长的函数非单色光源（如汞 灯）发出的光，经过三棱镜折射以后，其中各单色光成分会有
三棱镜折射率的测定
【实验目的】
1、 了解分光计的结构及其基本原理；
2、 学习分光计的调节方法；
3、 测定三棱镜顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象;
4、 测定玻璃三棱镜对汞绿光或钠光的折射率。
【实验仪器】JJY 型分光计，汞灯或钠灯，平面反射镜，三棱镜
【实验原理】
一束单色光以斤角入射到AB 面上，经棱镜两次折射后，从AC 面射出来，出射角为i 2。
入射光和出射光之间的夹角 ：称为偏向角。
当棱镜顶角 A 一定时，偏向角的大小随入射 角h 的变化而变化。
而当i i = i 2时，：为最小（证明略）。
这时的偏向角称为最小偏向角，记
不同的偏向角，出射光形成色散光谱线。
偏向角可以分别测量。
一般折射率常用钠黄光而言, 记做
n D 。
【实验内容】
1、 分光计的调节（调节要求和方法见前述） 图11-2-3三棱镜色散
2、 用自准直法或反射法测三棱镜的顶角
A ,测量四次（原理和方法见前述）
3、 测量低压汞灯出射光谱线中绿光的最小偏向角
1 ）将平行光管狭缝对准汞光源， 并使三棱镜、望远镜和平行光管处于如图 2-2所示相对 位置，即可在望远镜中彩色光谱线（即狭缝的单色像） 。
调节缝宽，使光谱线细而清晰地
成像在望远镜分划板平面上。
2）轻轻转动载物台（改变入射角），在望远镜中将看到谱线跟着动。
使谱线往3减小的方向 移动（向顶角A 方向移动）。
望远镜要跟踪光谱线转动，直到棱镜继续转动，而谱线开始要 反向移动（即偏向角反而变大）为止。
这个反向移动的转折位置，就是光线以最小偏向角射 出的方向。
固定载物台，再使望远镜微动，使其分划板上的中心竖线对准其中的那条绿谱 线（546.1mm ）。
记下此时两游标处的读数（（B r 、日2 ）,取下三棱镜（载物台保持不动），转动 望远镜对准平行光管，以确定入射光的方向，再记下两游标处的读数（
日3、日4）。
1
3 ）按 现山=二|日3 -圳+|日
4 -日2 ），计算最小偏向角，重复测量四次，计算出 九n 的平 均值。
【数据处理与分析】
1、 列表记录所有测量数据，表格请自拟。
2、 将测出的顶角 A 和最小偏向角、打山平均值代入（2 ）式，求出绿光的折射率 n 绿。
附：不确定度计算公式如下：
、- 2
、(A i -A)
5—1
送 © -3)2
5
5-1
1 ；
min A
一 cos
2
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_ Z A i A 二
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A 1 . §min + A
sin — - sin ------------- 2 2 2
A cos —
2 .2 A sin 一
2
7
A n
E n二? 100%
n
【思考题】
1）分光仪分划板的叉丝竖线清晰应该如何调节？要看清反射的
字又如何调节? 2）如何调节分光仪使望远镜的主轴与载物台的中心轴垂直？
3）如何调节平行光管与望远镜共轴？
4）顶角如何测量？
5）如何确定最小偏向角的出射方位？。