测定三棱镜的折射率
实验15 用分光计测定三棱镜折射率
实验15 用分光计测定三棱镜折射率亡灵311300【实验目的】1.了解分光计的主要构造及各部分的作用。
2.掌握分光计的调节要求和使用方法。
3.光测光的色散现象。
4.学习三棱镜顶角的测量方法。
5.学习用最小偏角法测定棱镜材料的折射率。
【仪器用具】JJY 型分光计、汞灯及电源、三棱镜、平面反射镜【实验原理】1.用最小偏向角测定三棱镜的折射率n如图15-1所示，有一折射率为n 的三棱镜，一束平行光的单色光以入射角i 1(入射光与AB 面法线的夹角)入射到三棱镜的AB 面上，经两次折射后由另一面AC 射出，出射角（出射光与AC 面法线的夹角）为i 2，入射光与出射光之间的夹角称为偏向角，理论上可以证明，当入射角i 1等于出射角i 2时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δ。
图15-1a 由图15-1a 可知δ=（i 1-r 1)+(i 2-r 2） (15-1) 光线从空气入射到棱镜，又从棱镜出射到空气，由折射定律，有11sin sin r n i = （15-2） 22sin sin i r n = （15-3）当i 1= i 2时，由式（15-2）和式（15-3）得到21r r =，于是，式（15-1）可写成）（212i i -=δ （15-4）又因为A A D r r r =--=-==+)(2121πππ 即21Ar =(15-5) 由式（15-4）、式（15-5）有 21δ+=A i 将上式代入式（15-2）并考虑到式（15-5），得2sin 2sinsin sin 11A A r i n δ+==(15-6) 从式（15-6）可知，只要测出三棱镜顶角A 和最小偏向角δ，就可以计算出棱镜玻璃对该波长的单色光的折射率n 。
当入射光不是单色光时，虽然各种波长的光的入射角都相同，但出射角并不相同，表明折射率也不同。
对于一般透明材料来说，折射率 随波长的减小而增大，通常，手册中给出的材料 的折射率如果没做特别标明的话，一般都是指该 材料对波长为589.3nm 的钠黄光而言的。
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。
三棱镜折射率
三棱镜折射率测定的不同方法比较姓名:YUE摘要：折射率为一光学常数，它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
折射率是反映透明介质材料光学性质的一个重要参数。
测量三棱镜的折射率，常用的方法很多，其中最小偏向角法和布儒斯特角法是大学物理中运用到的两个重要实验，此外还可以利用临界角法（全反射法）来测量三棱镜的折射率。
根据对这三种方法的实验原理、实验步骤以及对实验的误差进行分析比较，总结得出各种测量方法的优点与缺点。
关键词：最小偏向角；布儒斯特角；临界角；折射率引言在生产和科学研究中往往需要测定一些固体和液体的折射率。
三棱镜的折射率可以用很多方法和仪器来测量，方法和仪器的选择取决于对测量结果精度的要求。
在分光计上用最小偏向角法测量棱镜的折射率可以达到较高的精度，所测折射率的大小不受限制。
同时最小偏向角法还可以用来测定光栅常数。
因此，学习和掌握三棱镜最小偏向角的测量原理和方法，有很大的实用意义。
布儒斯特角法测量三棱镜折射率原理简单，过程复杂。
一般对布儒斯特角的测量，利用高校物理实验室都有的测量液体折射率实验装置,可以既简单又较精确地测量布儒斯特角,并验证布儒斯特定律。
但是一般实验中常利用目测消光的方法来测量，由于目测的不精确性就给结果造成了较大的误差。
所以在实验中我们利用功率功率激光探头来测量光强，减小实验误差。
临界法（全反射法）属于比较测量，利用光学中的全发射，光从三棱镜射入空气中，入射角为某一数值时，会发生全反射，而且这种方法的实验步骤与最小偏向角法相似，操作过程简单。
一、实验原理1.1 分光计简介分光计是一种常用的光学仪器，实际上就是一种精密的测角仪。
在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角，光束偏向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来观察光谱，测量光谱线的波长等。
分光计的测量原理：光源发出的光经过准直管后变成平行光,平行光经载物台上的光学元件折射、反射或衍射后改变了传播方向,绕中心转轴转动的望远镜先后接收到方向没有改变和改变后的平行光，然后由读数圆盘读出望远镜前后两个位置所处的角度，即可由相关公式计算出望远镜的转动角度。
用分光计测量三棱镜的折射率的几个问题
用分光计测量三棱镜的折射率问题一：什么是折射率？折射率是指光在从一种介质传播到另一种介质时，光的速度的相对变化。
它是一个无量纲的物理量，通常用字母n来表示。
折射率越大，光在该介质中传播的速度越慢。
问题二：为什么要测量三棱镜的折射率？测量三棱镜的折射率是为了验证光在不同介质中传播速度的变化，并且可以通过测量获得三棱镜的光学性质，如其材料的组成和质量等信息。
同时，测量三棱镜的折射率也可以用于研究和设计光学器件。
问题三：如何使用分光计测量三棱镜的折射率？使用分光计测量三棱镜的折射率需要以下步骤：1. 准备工作•将三棱镜清洁干净，确保表面没有灰尘或污渍。
•将分光计放置在稳定的平台上，并打开仪器。
2. 调整分光计•调整分光计的入射光线，使其垂直照射到三棱镜的表面。
•通过调整分光计的角度，将反射光线引导到检测器上。
3. 测量折射角•选择一个入射角度，并记录下来。
•将光线通过三棱镜后，通过分光计测量出折射角。
•重复以上步骤，使用不同的入射角度来测量折射角。
4. 计算折射率•使用斯涅尔定律（折射定律）计算出折射率。
•折射率n的计算公式为：n = sin(入射角) / sin(折射角)。
结论通过使用分光计测量三棱镜的折射率，我们可以得到与光在该三棱镜材料中传播相关的重要信息。
测量折射角和计算折射率可以帮助我们更好地了解光在不同介质中的传播规律。
此外，测量三棱镜的折射率还可以用于光学器件的设计和优化。
参考文献1.Optics. (n.d.). In Encyclopædia Britannica online. Retrieved from2.Boreman, G. D. (2019). Basic Optical Concepts. In Basic Electro-Optics for Electrical Engineers (pp. 1-24). CRC Press.3.Hecht, E. (2017). Optics. Pearson Education India.。
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。
物理实验报告《测定三棱镜折射率》.doc
物理实验报告《测定三棱镜折射率》.doc 实验报告
实验目的：通过使用三棱镜及其折射定律，测量三棱镜的折射率。
实验仪器：三棱镜、激光光源、光屏、直尺及角度测量仪。
实验原理：三棱镜的折射定律：入射光线与三棱镜表面的夹角等于其出射光线与表面夹角的和。
即：sin i / sin r = n。
其中，i为入射角，r为出射角，n为介质的折射率。
实验步骤：
1. 将三棱镜放在光源前方，确保光线正常入射。
2. 在光屏上取一个明显的点，作为光的初始位置。
3. 在三角板上测量入射角i和出射角r。
4. 将光屏沿着光线方向移动，测量出最终光点的位置。
5. 计算得出三棱镜的折射率。
6. 重复以上步骤三次，并取平均值得到最终结果。
实验数据：在三角板上测得的三组数据如下：
第一组：i=30°，r=20.5°
实验结果：根据所测得的三组数据，计算得出三棱镜的折射率如下：
n1 = sin 30° / sin 20.5° ≈ 1.51
因此，三棱镜的平均折射率为：
实验结论：通过本次实验，可以测量出三棱镜的折射率，其平均值为1.52。
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38.0°
sinr 0.357 0.508 0.616
n 1.40 1.39 1.41
n平均值1.40源自方法2：用测得的多组入射角i与折射角r作出sini －sinr图象如图所示，其斜率即为玻璃的折射率
1
sini
0
0.67 sinr
方法3：如图所示，以O为圆心，作圆与 OA、OO’分别交于P、Q点，过P、Q点 分别作法线NN’的垂线，垂足分别为P’、 P Q’，测量出PP’和QQ’的长度，则玻璃的 折射率n= 。测出不同入射角时的PP’ 和QQ’的长度，记录在表中。计算玻璃的 折射率，并求平均值。
O r O′ r
B
三、实验器材
玻璃砖，木板，白纸，大头针（4枚），图钉， 三角板，量角器，圆规，直尺、铅笔
三 实验器材
玻璃砖，木板，白纸，大头针（4枚），图钉， 三角板，量角器，圆规，直尺、铅笔
四、实验步骤
１、固定白纸于绘图板．
A
i
N
a′
O
N′
２、画出界面线aa′、法线NN′和 入射光线OA
a b'
i
O
r O′ r
B 5、作图确定出射光O′B、出射点O′、折射光线OO′. 6、改变入射角i为30°、45°、60°、75°重复做几次
7、数据记录与处理
方法1：测量入射角i和折射角r，查出正弦值并记入表格
次数 1
2 3
i
30° 45°
60°
sini 0.500 0.707 0.866
r
20.9° 30.5°
实验一 测定玻璃的折射率
请完成如图所示的光路图
i
r
平行玻璃砖
演示：一束激光打在平行玻璃砖上，学生感受一下，并根 据上述图说说要测玻璃的折射率，应测哪些量？
P3P4的连线即为通过入射光线P1P2的出射光线
i
r r
一、实验目的
测定玻璃的折射率
二、实验原理
A
i
如图，利用平行玻璃砖对光路 的侧移，用插针法找出入射光线 AO对应的出射光线O′B，量出入 射角i和折射角r，根据折射定律 n=sini/sinr 计算出玻璃的折射率。
次数 1 2 3 i PP’ QQ’ n n平均值
i
P′
O
Q′
r
Q
30° 45° 60°
PP sini R QQ sinr R
sini PP n sinr QQ
注意事项
⑴ 实验时尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上
⑵P1和P2，P2和O之间，P3和P4之间，P3和O′之间的距 离要稍大一些 ⑶ 入射角不能太大，也不能太小，在20～70 °之间为宜
(4)在实验时，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变 (5)在实验时，玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上 (6) 在实验时，不能把玻璃砖当尺子来画界面
b 3、放好玻璃砖，使长边与aa′重合，画下界面bb′.
4、插针法定出射光线：在OA上竖直插上P1、P2，透 过玻璃砖观P1、P2的像，调整视线直到P2的像挡住P1 的像，再在观察者一 侧竖直插P3、P4，使P3挡住P1、 P2 的像，P4挡住P3本身和P1、P2 的像，记下P3、P4 A 的位置。