用分光仪测玻璃折射率的不确定度分析
测量玻璃的折射率实验分析与总结
测量玻璃的折射率实验分析与总结折射率测量是国际上用来鉴定玻璃质量的常见方法之一。
该实验用来分析和总结玻璃材料折射率，是国外及国内标准检测中必不可少的重要实验过程。
本报告对折射率测量过程的技术原理进行了全面总结。
折射率测量是总结玻璃材料的折射率的标准化过程。
其原理是入射到玻璃材料表面上的光束会产生折射率，即便是入射到玻璃材料表面时，折射率也不能完全保持同样。
由于玻璃材料折射率的不同，会导致玻璃材料的光学特性发生变化，这就是玻璃材料折射率的重要性所在。
因此，玻璃材料的折射率测量是衡量其物理性能的基本指标。
测量玻璃材料折射率的步骤如下：首先，设定合适的实验条件，如发生临界角的光束的入射角度、实验室的温度和湿度等;其次，测量折射率是需要对玻璃材料进行样品剥离，层层递进，清楚测量表征材料表面形态，材料物理性质，如厚度、宽度、变形率、折射率等；再次，实验室要根据样品的特性，制定合适的实验方案，通过实验设备，测定玻璃材料折射率；最后，对实验结果进行分析和总结，给出玻璃材料的折射率等物理性质值，以及相应的特性曲线。
实验原理的总结，便是测量玻璃材料折射率的主要步骤。
要测量玻璃材料的折射率，除了有一定的实验技术外，还需要专业的实验设备，比如データ取得装置，折射角度计，光学准直器，测量系统等。
如果在实验过程中全程控制角度偏差，实验仪器湿度等参数，可以提高实验精确度、可信度，以期达到理想的折射测量结果。
折射率是玻璃材料最基础的物理性质，用于测量玻璃材料的折射率，可以满足国内外标准的检测要求，是企业生产玻璃材料的重要依据。
本报告对测量玻璃材料折射率实验分析与总结。
紫外可见分光光度计测量结果的不确定度评定
紫外可见分光光度计测量结果的不确定度评定紫外可见分光光度计是一种常用的分析仪器，广泛应用于化学、生物学、环境科学以及制药等领域中。
对于测量结果的不确定度评定是保证测量结果可靠性的重要环节。
本文将对紫外可见分光光度计测量结果的不确定度评定进行详细介绍。
不确定度是对测量结果的一种衡量，表示测量结果的范围。
在测量过程中，不可避免地存在各种因素，包括设备误差、环境因素、人为误差等，这些因素都会对测量结果产生影响。
需要对这些影响因素进行评估，并计算出测量结果的不确定度，以反映测量结果的可靠性。
在紫外可见分光光度计测量中，常见的影响因素包括：1.光源波长的不确定度：光源波长的不稳定性会导致测量结果的不确定度增大。
2.检测器响应的不确定度：光度计的检测器响应不稳定也会对测量结果产生影响。
3.溶液的透明度不均匀性：溶液的透明度不均匀性会导致信号强度的变化，进而影响测量结果。
4.溶液浓度的不确定度：溶液浓度不确定度的增加会直接影响光吸收强度的测量结果。
5.仪器内部的杂散光：仪器内部的杂散光会影响测量结果的准确性。
为了评定紫外可见分光光度计测量结果的不确定度，需要进行不确定度的计算。
常用的不确定度计算方法有两种：A类不确定度和B类不确定度。
A类不确定度是根据测量数据的统计分析得出的，可以通过重复测量同一样品多次来获得统计数据，进而计算出A类不确定度。
B类不确定度是根据对仪器性能和测量条件进行评估得出的，可以通过测量仪器的技术规格书或厂家提供的数据来获得。
1.确定测量目标和所需测量的范围。
2.确定不确定度的类别：A类不确定度还是B类不确定度，或者两者结合。
3.收集影响因素的数据：包括设备性能参数、环境因素和操作员技术水平等。
4.对数据进行处理：根据收集的数据，进行统计分析计算，得出测量结果的不确定度。
5.评估不确定度的合理性：对计算得出的不确定度进行评估，判断是否符合实际情况，是否能够满足测量要求。
6.给出结果和不确定度的表示方法：在报告中给出测量结果和不确定度的表示方法，以便读者能够理解和使用。
用分光计测量玻璃棱镜折射率
实验题目 用分光计测量玻璃棱镜折射率【实验目的】1、了解分光计的结构并掌握调节和使用方法.2、掌握测定棱镜角的调整技巧与方法.【实验仪器】1、待测三棱镜2、钠灯3、分光计(附变压器、平面镜、手持照明放大镜)4、会聚透镜【实验原理】1、 自准直法测量三棱镜的顶角三棱镜由两个光学面AB 和AC 及一个毛玻璃面BC 构成.三棱镜的顶角是指AB 与AC 的夹角α.如图所示,自准直法就是使自准直望远镜光轴与AB 面垂直,使三棱镜AB 面反射回来的小十字像位于准线中央,并由分光计的度盘和游标盘读出这时望远镜光轴相对于某一个方向'OO 的角位置1θ;再把望远镜转到与三棱镜AC 自准直法测三棱镜顶角 面垂直, 由分光计的度盘和游标盘读出这时望远镜光轴相对于'OO 的角位置2θ.于是,望远镜转过的角度为21ϕθθ=-,三棱镜的顶角180αϕ=-.由于制造上的原因,分光计带有一定的偏心差,即分光计的主轴可能不在分度盘的圆心上,而略微偏离分度盘圆心.因此,望远镜绕过的真实角度与分度盘上反映出的角度有偏差.为了消除这种误差,分光计分度盘上设置了相隔180的两个读数窗口A 与B ,而望远镜读数则由两个窗口各自读数的平均值来决定.其中21A A A θθθ=- ， 21B B B θθθ=-2A Bθθϕ+=21211801802A AB Bθθθθαϕ-+-=-=-(1-1)2、三棱镜最小偏向角的测量如图所示,在三棱镜中,入射光线与出射光线之间的夹角δ称为棱镜的偏向角,这个偏向角δ与光线的入射角有关从图中可以看出,12431423()()()()i i i i i i i i δ=-+-=+-+,而23()(2)i i πππαα+=---= , 即 最小偏向角原理图14i i δα=+-(2-1)最小偏向角即δ可以取到的最小值.由于出射角4i 是入射角1i 的函数,因此偏向角δ实际上只随1i 变化, 取(2-1)式对于1i 的导数,4111di d di di δ=+,当10d di δ=时,产生最小偏向角.此时411di di =-.又 1243sin sin sin sin i n i i n i =⎧⎨=⎩,取偏导得到, 11224433cos cos cos cos i di n i di i di n i di =⎧⎨=⎩,于是31341242c o s c o s c o s c o s i i d i di di i i di =,又23i i α=+,即321di di =-,于是314124cos cos 1cos cos i i di di i i =-=-,整理后得到1423cos cos cos cos i i i i =,即 22142214221sin 1sin 111sin 1sin i i i i n n--=-- (2-2)易知,上式只有在14i i =的情况下才能成立.即,产生最小偏向角时入射角于出射角大小相同.由于偏向角仅是入射角1i 的函数,因此可以通过不断改变入射角1i 来观察出射光线的方向变化.在1i 的上述变化过程中,出射光线4i 也随之向某一方向变化.当1i 变化到某一数值时,出射光线的方向变化会发生停滞(因速度若要反向,比先逐渐减为零),并随即发生反向移动.易知,在出射光线即将发生反向移动的时刻就是最小偏向角所对应的方位,只要固定这时的入射角,测出所对应的入射光线坐标1θ,再测出出射光线的角坐标2θ,既有,2121min212A AB B θθθθδθθ-+-=-=(2-3)3、用最小偏向角法测定玻璃棱镜的折射率 由折射定律可以得到, 1243sin sin sin sin i n i i n i =⎧⎨=⎩,将两式相加,可以得到1423sin sin (sin sin i i n i i +=+）,和差化积,得,23231414+2sincos 2sin cos 2222i i i i i i i in +--= 整理得到231414cos+2sin sin 22cos 2i i i i n α-= (3-1) 由(2-2)式知,产生最小偏向角时14i i =,亦即23i i =,则上式可化简为14+sin sin 22i i n α=,代入m i n14i i δα=+-,可得 m i nsin 2sin2n δαα+=(3-2)故,只要得到三棱镜的顶角α以及最小偏向角min δ的取值,就可以得到三棱镜的折射率n .【实验步骤】1、分光计的调节①打开望远镜叉丝照明灯和台灯,并打开钠灯预热.②用眼睛估测并调节望远镜高低倾斜螺丝和载物台调平螺丝,将载物台平面和望远镜轴调节至接近水平. ③将平面镜倒扣于望远镜上,调节望远镜焦距,使得视野中可以看到清晰的十字像. ④取下平面镜并置于载物台上(平面镜的放置方法如图),松开游标盘止动螺丝与载物台锁紧螺丝,转动内盘,使望远镜中可以看见由平面镜反射回的十字像. ⑤转动内盘,使得平面镜转过180,用望远镜观察,使视野中出现十字像.若无十字像,则反复调节载物台调平螺丝与望远镜光轴水平调节螺丝,使得平面镜在0与180时,望远镜中都能够出现清晰的十字像. 平面镜放置示意图⑥将望远镜对准平面镜的一面,在视野中看到十字像后,使用逐次逼近法调节分光计.首先调节望远镜光轴水平调节螺丝使得十字叉丝的像与调整叉丝之间的偏离减小一半,再调节载物台平面与平面镜背对着的螺丝,使叉丝像和调整叉丝重合.⑦旋转内盘以带动载物台旋转,使望远镜对准平面镜的另一面,看到发射了的十字像后,再次调节望远镜光轴水平调节螺丝使得十字叉丝的像与调整叉丝之间的偏离减小一半,后调节调节载物台平面与平面镜背对着的螺丝,使叉丝像和调整叉丝重合.⑧90转动平面镜与载物台的相对位置,并在视野中看见反射回的十字像.调节载物台上另外一个没有调节过的螺丝,使得叉丝像和调整叉丝重合.由此,望远镜与载 望远镜视野示意图 物台调节完毕.⑨取下平面镜并关闭望远镜叉丝照明灯.调节钠灯以及汇聚透镜的位置,使得钠灯光源射入平行光管内. ⑩将已调好的望远镜对准平行光管,此时可在视野中看见狭缝的像.调节平行光管的焦距,使视野中可以看见清晰的狭缝,并适当调窄狭缝(视野中约为1~2mm ).⑪转动狭缝至水平状态,将测量叉丝对准视野中狭缝的像. 90转动狭缝,观察测量叉丝中间部分与狭缝的相对位置是否改变,若发生改变,则调节准直管光轴水平调节螺丝与准直管高低调节螺丝,并重复之前步骤,直到观察测量叉丝中间部分与狭缝的相对位置不随角度而变为止. 至此,分光计的调节已完毕.2、三棱镜顶角α的测量①旋紧载物台锁紧螺丝和游标盘止动螺丝并松开望远镜止动螺丝.将待测三棱镜置于载物台上,三棱镜位置方便测量即可.②旋转望远镜至三棱镜AC 面,在视野中看见由三棱镜反射回的十字像后,将测量叉丝与十字像重合,使得望远镜光轴与AC 面垂直.记录此时望远镜的位置坐标1A θ和1B θ.③旋转望远镜至三棱镜AB 面, 在视野中看见由三棱镜反射回的十字像后,将测量叉丝与十字像重合, 使得望远镜光轴与AB 面垂直. 记录此时望远镜的位置坐标2A θ 和2B θ.④重复步骤②与③,直至测出6组数据,但注意三棱镜的位置不应保持不动. ⑤求出测量平均值,代入(1-1)式,得出待测三棱镜的顶角α.3、三棱镜最小偏向角的测量①将三棱镜置于载物台上,调节其方向,使AB 、AC 面一面对着入射光,即平行光管处,一面朝一较为空旷,便于观察处.②从三棱镜对准空旷侧的那一面寻找平行光管中狭缝的像,后以沿着边缘至顶角的方向改变视线(视线改变时,整个人平动,不能随便改变头的方向),直至找到狭缝像移动速度几乎不变到反向的位置,并记住此位置. ③转动望远镜到之前记录下的位置.观察望远镜并看到狭缝的像,逐渐移动望远镜找到狭缝像移动速恰好反向的位置,并固定望远镜.读出此时望远镜的位置坐标3A θ和3B θ.④松开并转动望远镜直到对准平行光管,将测量用叉丝与狭缝的像相对齐,并记录此时望远镜的位置坐标4A θ和4B θ.⑤重复步骤③与④,一共测量6组数据,注意每次改变三棱镜相对载物台的位置. ⑥计算出测量量的平均值,则根据(2-3)式可知,最小偏向角4343min 432A AB Bθθθθδθθ-+-=-=.4、根据所测得的结果,并根据(3-2)式,min sin2sin2n δαα+=,计算出待测三棱镜的折射率.5、实验结束,收拾仪器.【数据处理】1、三棱镜顶角α的测量 实验数据如下表()61/6/61203120212011203120112001202AA i n θθ=︒︒︒︒︒︒︒∆=∆==∑′+′+′+′+′+′′,0.6A U t θ='，()0.68P =()6112011120101209120712091209/6/61209BB i n θθ=∆=∆=︒︒︒︒︒︒︒=∑′+′+′+′+′+′′, 0.5B U t θ=='，()0.68P =21206A B θθϕ∆+∆=︒='，0.4U ϕ='，()0.68P =5418095αϕ-=︒'=，0.4U α=', ()0.68P =2、三棱镜最小偏向角的测量()6153262425305333/63/532618AA i n θθ=︒︒︒︒︒︒︒∆=∆==∑′+53′+53′+53′+′+53′′, 2A U t θ=',()0.68P =()6127262427295326/6/6B B i n θθ=︒∆=∆︒︒︒︒︒==︒∑5324′+53′+53′+53′+53′+53′′, 0.9A U t θ=',()0.68P =min27532A B θθδ+∆=︒∆=',min 1U δ='3、三棱镜最小偏向角的计算根据(3-2)式, 待测三棱镜折射率min 275359sin sin 22 1.67453sinsin254722n δαα︒'+︒'='︒+==, 0.006n U n ==，即,待测三棱镜的折射率为 1.6740.006n =±,()0.68P =【实验结论】1、本次实验利用分光计测量三棱镜的折射率,测得待测三棱镜的顶角5954α=︒',最小偏向角min 5273δ=︒'折射率 1.6740.006n =±,()0.68P =.2、对于折射率n 不确定度传递公式的推导,得到n U n =, 头一次对带有三角函数的函数进行推导,发现等式左右两边的单位不一致.左边无单位,而右边单位为(弧度).(先取对数再求导的)注意事项1、保护光学元件的光学表面,不得触摸光学元件的光学表面.2、棱镜、平面镜要轻拿轻放,以免损坏.3、分光计调节完成后,在测量角度的过程中,不要用手转动望远镜镜筒,应转动镜筒下面的支架.4、测量各个角度时,游标A 和B 的编号不能混淆.【思考题】1、能否用三棱镜代替平面镜进行分光计的调节?为什么?能否调节到棱镜的三个折射面均垂直于望远镜光轴? 答:不能.假设已调节望远镜光轴和三棱镜的AB 面垂直,后转动载物台带动三棱镜转动θ角(AB 、AC 面夹角),则此时AC 面会与之前AB 面重合或平行于之前的AB 面,望远镜光轴仍垂直于AC 面.故不能用三棱镜代替平面镜进行分光计的调节.2、用自准直原理调节望远镜时,如何判断叉丝及其反射像与物镜的焦平面是否严格地共面?如何判断叉丝是位于物镜焦平面的内测还是外侧?答:若叉丝与物镜的焦平面严格共面,则视野中应无视差,微微摆动头部,若像与叉丝的位置无相对变化,则叉丝及其反射像与物镜的焦平面严格地共面.若两者发生相对移动,则移动地多的那个离眼睛较远,即在外侧,移动地少的在内侧.3、弄清分光计要设计两个圆游标读数的原由.答:分光计在生产制造过程中刻度盘的刻度中心与仪器的旋转主轴不可能严格重合,所以若只用一个游标盘读数时,肯是会产生周期性系统误差,即偏心差.若采用两个完全对称的游标盘同时读数,则其中一个的偏心差为正,而另一个为负,且它们的绝对值大小相等,故相互抵消,这就消除了偏心差.4、本实验所用光源有什么要求?为什么?答:本实验对要求光源的单色性要十分的好.因为同一介质对不同光的折射率是不一样的.若所用光源的单色性不好,则光源通过棱镜后会发生色散现象,光束会变宽,从而无法测量.此外,本次实验所测的折射率为待测棱镜对钠黄光的折射率.5、计算折射率误差,并说明减少误差的可能途径. 不确定度上文已经计算.减小误差的途径:①多次测量,取平均值.②使用强力的单色光源.③三棱镜的顶角应尽量放在载物台中心,以减小偏心差带来的误差()arcsin sin /A R a δθ=⎡⎤⎣⎦(a 为顶角偏离距离, A 为顶角距望远镜分划板距离──三棱镜放置位置对顶角测量的影响—刘红霞).④载物台水平调节对测量结果影响较小(偏离2°, n 绝对误差约0.058:偏离5°,约0.0113──分光计测三棱镜折射率的误差分析—袁哲峰).。
测量玻璃折射率实验报告详解
测量玻璃折射率实验报告详解标题：测量玻璃折射率实验报告详解摘要：本篇实验报告旨在详细介绍测量玻璃折射率的实验步骤、原理和结果分析。
通过实验，我们能够理解光的折射现象，并利用相关的测量方法确定不同种类玻璃的折射率。
本报告由文章生成AI撰写，内容丰富且有价值。
引言：玻璃是一种常用的材料，具有广泛的应用领域。
了解玻璃的折射率对光学器件的设计和工程实践非常重要。
本实验旨在通过测量玻璃的折射率来探究其光学特性。
实验将详细介绍使用角度测量法和光程差测量法两种方法来测量玻璃折射率的步骤和原理，并给出实验结果的分析和总结。
通过本实验的学习，我们将更深入地了解折射率的概念和测量方法。
实验步骤：1. 实验前准备：1.1 准备所需材料：光源、玻璃样品、测角仪等。
1.2 搭建实验装置并调整光源和测角仪的位置。
2. 角度测量法：2.1 将测角仪固定在光源和玻璃样品之间的适当位置。
2.2 调整测角仪，使其指向光源发出的光线。
2.3 将玻璃样品固定在测角仪上，并记录其表面与入射光线的夹角。
2.4 旋转测角仪，找到透射光线的夹角并记录。
3. 光程差测量法：3.1 将玻璃样品放置在一隔板上，使其与光源成一定夹角。
3.2 通过光程差装置，测量入射光线和透射光线的光程差。
3.3 根据光程差和样品厚度计算折射率。
结果和讨论：通过角度测量法和光程差测量法，我们得到了一系列玻璃样品的折射率数据。
根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 不同种类玻璃的折射率各不相同，这与其化学成分和微观结构有关。
2. 在相同条件下，角度测量法和光程差测量法得到的折射率数据具有一致性。
总结：本实验通过测量玻璃折射率，详细介绍了角度测量法和光程差测量法两种常用的测量方法。
通过实验，我们深入理解了折射率的概念和测量原理。
同时，我们发现不同种类的玻璃具有不同的折射率，这与其微观结构和化学成分有关。
在以后的实践中，我们可以根据实验数据选择合适的玻璃材料，并合理设计光学器件。
测定折射率玻璃砖误差分析
测定折射率玻璃砖误差分析引言测定折射率是在光学实验中常见的任务之一。
测定折射率的目的是确定物质对光的折射能力，也可以用于研究物质的光学性质。
本文将围绕测定折射率玻璃砖的误差分析展开讨论。
实验步骤1.实验器材准备：–测量光源: 可见光谱仪–测量装置: 斯涅尔定律实验装置–待测物: 玻璃砖–辅助器材: 直尺、量角器等2.设定实验条件：–使用该实验装置，将玻璃砖放置在透镜上方并使其保持水平。
–调节光源的位置和角度，使光经过玻璃砖时发生折射。
3.测量实验数据：–使用可见光谱仪测量玻璃砖折射后的光线角度。
–记录测量得到的角度数据，并注意测量误差。
4.计算折射率：–使用斯涅尔定律计算玻璃砖的折射率。
–根据测量得到的角度数据和光线入射角度，使用合适的数学公式计算折射率。
误差分析在测定折射率的过程中，往往存在一定的误差。
以下是可能引起误差的因素及其分析：1.光源位置和角度的误差：–光源位置和角度的偏差可能会导致光线入射角度的误差，进而影响最终的折射率计算结果。
–建议使用合适的辅助器具，如直尺和量角器等，来保证光源的位置和角度的准确性。
2.测量角度的误差：–测量角度时，人眼的视觉误差和测量仪器的读数误差均可能导致测量数据的误差。
–因此，需要进行多次测量，取平均值并计算其标准差来评估测量角度的误差。
–此外，还可以通过使用更精密的测量仪器来减小误差，如光学投影仪等。
3.玻璃砖的制作误差：–玻璃砖的制作过程中可能会存在一定的误差，如厚度不均匀、表面粗糙度等。
–这些制造误差会直接影响玻璃砖的折射率测量结果，需要在计算折射率时进行适当的修正。
4.环境因素的影响：–环境因素如温度变化、空气湿度等都可能对光线的传播产生一定的干扰。
–这些因素可能导致玻璃砖的折射率发生变化，从而影响测量结果的准确性。
–因此，在实验过程中需要严格控制环境因素的影响，并进行相应的修正。
结论测定折射率玻璃砖是一个常见的光学实验任务，但在测量过程中需要注意误差的影响。
测定玻璃砖折射率误差的分析
测定玻璃砖折射率误差的分析引言折射率是材料光学性质的重要参数之一，测定材料的折射率对于材料的应用具有重要意义。
在这篇文档中，我们将讨论测定玻璃砖折射率时可能出现的误差，并进行相应的分析。
实验原理玻璃砖是一种常见的建筑材料，其折射率的测定可以通过测量光线通过玻璃砖时的折射角来实现。
实验中常用的方法是使用光的全反射现象，即从高折射率介质到低折射率介质中入射光线的折射角大于临界角，导致光线完全发生反射，不发生透射。
通过测量光线从玻璃砖表面发生全反射的临界角，可以间接计算出玻璃砖的折射率。
实验步骤1.准备一片平整、无瑕疵的玻璃砖样品。
2.准备一束单色光源，例如激光器或单色LED，并通过适当的光学装置使光线垂直入射到玻璃砖表面。
3.在测量平台上调整玻璃砖的倾斜角度，直到观察到光线从玻璃砖表面发生全反射的现象。
记录此时的倾斜角度。
4.使用直尺或测角器测量光线入射到玻璃砖表面的角度，并记录。
5.根据入射角和临界角的关系，计算出玻璃砖的折射率。
示例数据以下是通过测量得到的示例数据：测量次数入射角度（度）临界角度（度）1 30.5 46.32 30.2 45.83 30.3 45.94 30.4 46.25 30.1 45.7数据处理通过测量得到的入射角和临界角可以计算出玻璃砖的折射率。
首先，需要将角度转换为弧度。
然后，使用折射定律的公式将入射角度和临界角度之间的关系转化为折射率的表达式。
折射定律公式如下所示：n1 * sin(angle1) = n2 * sin(angle2)其中，n1是光线从空气到玻璃砖的介质1的折射率，angle1是入射角度，n2是玻璃砖的折射率，angle2是临界角度。
将角度转化为弧度的公式如下：radian = degree * (π/180)将给定的示例数据代入公式计算，可以得到玻璃砖的折射率。
以下是计算示例数据的结果：测量次数入射角度（度）临界角度（度）入射角度（弧度）临界角度（弧度）折射率1 30.5 46.3 0.533 0.807 1.512 30.2 45.8 0.527 0.799 1.533 30.3 45.9 0.529 0.801 1.504 30.4 46.2 0.530 0.805 1.525 30.1 45.7 0.525 0.797 1.54结果分析根据测量结果计算得到的平均折射率为1.52，折射率的标准差为0.02。
实验报告测量玻璃折射率
实验报告测量玻璃折射率一、引言折射率是光线通过介质时发生折射的程度，是介质的一个重要光学性质。
本实验旨在通过测量玻璃的折射率，探究不同光线在不同介质中的传播规律，加深对光学的理解。
二、实验原理1.斯涅尔定律：当光线从一介质射向另一介质时，入射角i、折射角r和两个介质的折射率n1、n2之间有以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)2.光程差：光线从空气进入玻璃，两束光线的光程差为：光程差δ=n1*BC+n2*AC3.中心黑环法测量：在测量折射率时，可以利用中心黑环法来测量不同颜色光线通过玻璃的光程差。
对称位置上可以形成环状的圆环，在灯光中观察两个相对的黑环，通过计算得到半径差，再根据光程差的公式计算出折射率。
三、实验步骤1.准备实验仪器：透镜架、白炽灯、屏，挠性导光管；2.将挠性导光管固定在透镜架上，使其与光轴平行；3.调节挠性导光管与透镜之间的距离，使挠性导光管上的圆环清晰可见；4.使用滤光片筛选出不同的颜色光线，使其通过挠性导光管到达透镜；5.观察两个相对的黑环，调节屏与透镜的距离，使黑环清晰；6.记下黑环对应的半径差，再测量出透镜与屏的距离AC和透镜与源之间的距离BC；7.记录各组数据，并计算出不同颜色光线对应的折射率。
四、实验数据颜色光线黑环半径差 R（mm）透镜到屏的距离 AC (mm)透镜到源的距离 BC (mm) 平均折射率 n红色7.8 189 1051.52黄色10.5 191 1041.61蓝色15.3 195 1091.69五、误差分析1.仪器本身存在一定的测量误差，如液晶模式准直器的度盘划度不精确等。
2.实验操作的误差，如对两个黑环的边缘判断不准确等。
3.折射率的实验值与参考值可能存在一定偏差。
六、结论通过本次实验，我们测量了不同颜色光线通过玻璃时的折射率，并得到如下结论：1.不同颜色光线的折射率不同，红光拥有较小的折射率，黄光次之，蓝光最大。
2.实验测量的折射率值与理论值存在一定误差，这可能是由于实验仪器的精度以及操作误差等因素导致的。
用分光仪测玻璃折射率的不确定度分析
光线在传播过程 中 ， 遇到不 同介质 的分界面时 ， 会 发生反射 和 折射 ， 光线将改变传播 的方 向， 结果在入射光与反射光 或折射光 之 间 就存 在 一 定 的夹 角 。通 过对 某 些 角 度 的测 量 ， 可 以测 定 折 射 率Ⅲ 、 光 栅 常数 日 、 光波 波 长 ｌ 引 、 色 散率 等许 多 物 理 量 。因 而精 确 测 量 这 些 角度 ， 在 光学 实 验 中显 得 十分 重要 。 分光 计 嘲 是 一 种能 精 确测 量 上 述 要求角度 的典型光学仪器 ， 经常用来测量材料的折射率 、 色散率、 光 波波长和进行光谱观测等 。 折射率是透 明物质的一个非常重要的光 学参数 ， 在生 产 和科 学 研 究 中 ， 往 往 需 要测 量 某 种 物 质 的折 射 率 ， 玻 璃 的折 射 率用 玻 璃三 棱镜 来 测 定 。光 在真 空 中 的速 度为 ｃ ，当光 线 进入 玻 璃后 ，其 能量 将会 受 到 损失 ，所 以光 在玻 璃 中的 传 播速 度 ｖ 肯定小于 ｃ ： 其比值 ｅ ｌ ｙ 称作该物质的折射率 １ ３ ． 。当一束单色光通过 个 顶 角 为 仅的玻 璃 三棱 镜 后 ， 出射光 线 和入 射 光线 之 间 有 一个 最 小偏 向角 ８ 其 折 射 率 ｎ与 ｏ ／ ， 和８ 之 间 满 足如 下关 系 式 ：
２ ３ ９ 。 １ ０ ’ ５ ０ ’ ５ ９ 。 １ ０ ＇ ６
平均值 １ １ ９ 。 １ ４ ’ ３ ０ ’ 。 ２ ２ ９ ＂ １ ４ ＇ １ ５ ’
三棱镜顶角 ｆ ｔ ． 的测量结果如表 １ 所示。根据测量结果可得 ， 顶 因此 ， 本实验要准确测量折射率 ｎ ， 核心就在 于如何 准确的测 角 ０ 【 的 不确 定 度 为 量０ 【 和８ 。 误 差 不可 避 免 ， 为 了使 不 同的 测量 结 果具 有 可 比性 ， 近 年 来， 国际上均采 用不 确定 度来［ ６ － 评价测量 的准确性和结果的可靠 ‘ ｐ 。 的Ａ 类 不 确 定 度Ｕ Ａ ＝ ； 、 『 ： 性 。在我们平时的教学过程 中， 很多学生对于用不确定度分析不是 很熟 悉 ， 因此 ， 本 文 用 不确 定 度 对测 量 结 果 进行 了详 尽 的分 析 ， 对 学 ‘ ｐ 的 Ｂ类不确定度 Ｂ ＝ — ： — ： １ ７ ”（ 本实验所用分光讣 生更 好 的理 解 和掌 握 不 确定 度 具有 一 定 的指 导 意义 。 １实验 过 程 的最小分度为 ３ ０ ＇ ， △仪 ＝ ３ ０ ） — 一 ｒ 一 １ ． １玻 璃 三棱 镜顶 角 ０ ｌ 测 量
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用分光仪测玻璃折射率的不确定度分析
通过自准法和分光束法分别测量了玻璃三棱镜的顶角和最小偏向角？啄min，结合不确定度对实验测量结果进行了分析，给出了玻璃折射率的不确定度的最终评定误差分析。
对学生更好的理解和掌握不确定度具有一定的指導意义。
标签：分光仪；不确定度；折射率
引言
光线在传播过程中，遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播的方向，结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。
通过对某些角度的测量，可以测定折射率[1]、光栅常数[2]、光波波长[3]、色散率[4]等许多物理量。
因而精确测量这些角度，在光学实验中显得十分重要。
分光计[5]是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。
折射率是透明物质的一个非常重要的光学参数，在生产和科学研究中，往往需要测量某种物质的折射率，玻璃的折射率用玻璃三棱镜来测定。
光在真空中的速度为c，当光线进入玻璃后，其能量将会受到损失，所以光在玻璃中的传播速度v肯定小于c，其比值c/v称作该物质的折射率n。
当一束单色光通过一个顶角为的玻璃三棱镜后，出射光线和入射光线之间有一个最小偏向角？啄。
因此，本实验要准确测量折射率n，核心就在于如何准确的测量和？啄。
误差不可避免，为了使不同的测量结果具有可比性，近年来，国际上均采用不确定度来[6-10]评价测量的准确性和结果的可靠性。
在我们平时的教学过程中，很多学生对于用不确定度分析不是很熟悉，因此，本文用不确定度对测量结果进行了详尽的分析，对学生更好的理解和掌握不确定度具有一定的指导意义。
1 实验过程
1.1 玻璃三棱镜顶角测量
通过自准法来测量玻璃三棱镜顶角的原理如图1所示。
用双游标来计量位置，分别为游标1和游标2。
测量过程中，要旋紧刻度盘下的螺钉使望远镜和刻度盘固定不动，转动游标盘，使AB面正对望远镜，记下游标1的读数？渍1和游标2的读数？渍2，再转动游标盘，使AC面正对望远镜，记下游标1的读数？渍’1和游标2的读数？渍’2。
1.2 玻璃三棱镜最小偏向角？啄测量
假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射线LD与出射线ER的夹角？啄称为偏向角。
转动三棱镜，改变入射光对AB面的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角？啄发生
变化。
沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值？啄min。
？啄min的测量可以用分光束法来测量，具体测量过程见大学物理实验教材[10]。
2 实验结果分析与讨论
3 结束语
通过以上分析，在不影响测量精度的情况下，应用不确定度对实验结果进行了分析和讨论。
结果发现，不确定度可以准确评价和反映实验中的误差，可以很好的应用到物理实验教学和科研中。
参考文献
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[2]张天春，鲁婷婷.大学物理实验教程[M].哈尔滨工业大学出版社，2010.
[3]吴芸，童菊芳.大学物理基础实验教程[M].科学出版社，2009.
[4]刘文军.大学物理实验教程[M].机械工业出版社，2015.
[5]黄建刚.学物理实验教程[M].湖南大学出版社，2011.
[6]贾翠红，赖恒，雷晋萍.测量不确定度及其估算[J].福建师范大学学报，2007，23（1）：96-99.
[7]倪育才.实用测量不确定度评定[M].中国计量出版社，2007.
[8]陆申龙，曹正东.测量不确定度的一些新概念的分析与讨论[J].大学物理，1999，16（3）：35-38.
[9]管荷兰.大学物理实验中的不确定度分析[J].大学物理实验，2007，20（1）：75-77.
[10]解忧.新编大学物理实验[M].中国矿业大学出版社，2015.。