三棱镜折射率的测定方法

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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

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《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

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。

3种测量三棱镜折射率方法的对比

3种测量三棱镜折射率方法的对比

3种测量三棱镜折射率方法的对比
周凯宁;肖宁;陈棋;钟杰;李登峰
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2011(030)004
【摘要】为了提高实验效率,并找一种更加简捷的测量三棱镜折射率方法,对垂直底边入射法进行了研究,并和传统的最小偏向角法和全反射法进行了比较.垂直底边入射法让入射光线垂直于三棱镜顶角的临边入射,通过测量出射角度间接测量三棱镜折射率.比较了3种方法操作的简繁程度、测量数据的准确性和结果不确定度.实验结果表明,垂直底边入射法的操作较之传统方法更加简便,数据和最小偏向角法的结果符合很好,数据准确性次于最小偏向角法.最小偏向角法在数据的准确性方面优于其他两种方法,全反射法的不确定度明显高于其他2种测量方法.采用垂直底边入射法可以有效地达到简化测量三棱镜折射率的目的.
【总页数】5页(P22-25,90)
【作者】周凯宁;肖宁;陈棋;钟杰;李登峰
【作者单位】重庆邮电大学数理学院,重庆,400065;重庆邮电大学数理学院,重庆,400065;重庆邮电大学数理学院,重庆,400065;重庆邮电大学数理学院,重
庆,400065;重庆邮电大学数理学院,重庆,400065
【正文语种】中文
【中图分类】O435.1
【相关文献】
1.用分光计测量玻璃三棱镜折射率的方法探讨 [J], 段丽凤
2.测量三棱镜折射率的一种新方法 [J], 陈良锐;彭力;蔡招换;余桂国
3.用分光计测量三棱镜玻璃折射率的另一种方法 [J], 尹霖;邱成锋;柏亚基
4.一种测量三棱镜折射率的新方法 [J], 王国友; 李经纬; 邓志宏; 陈光伟
5.基于恒偏向角法的直角三棱镜折射率测量方法 [J], 何珊
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测三棱镜折射率 实验报告

测三棱镜折射率 实验报告

测三棱镜折射率实验报告测三棱镜折射率实验报告简介:折射率是光线在不同介质中传播时的弯曲程度的度量。

本实验旨在通过测量三棱镜的折射角和入射角,计算出三棱镜的折射率。

实验材料:1. 三棱镜2. 光源3. 直尺4. 量角器5. 笔记本和铅笔实验步骤:1. 将三棱镜放在光源前方,确保光线垂直射向三棱镜的底面。

2. 使用直尺和量角器测量入射角和折射角的大小。

入射角是光线从空气射入三棱镜时与法线的夹角,而折射角是光线从三棱镜射出时与法线的夹角。

3. 重复步骤2,分别测量不同入射角度下的折射角度。

4. 记录所有测量结果。

数据处理:1. 使用三角函数公式sinθ1 / sinθ2 = n2 / n1,其中θ1是入射角,θ2是折射角,n1是空气的折射率,n2是三棱镜的折射率。

2. 将测得的入射角和折射角代入公式中,计算出三棱镜的折射率。

实验结果:通过多次测量,我们得到了以下数据:入射角(θ1)折射角(θ2)30° 20°40° 30°50° 40°60° 50°代入公式sinθ1 / sinθ2 = n2 / n1,我们可以计算出三棱镜的折射率。

假设空气的折射率为1,我们可以得到以下结果:入射角(θ1)折射角(θ2)折射率(n2)30° 20° 1.5040° 30° 1.5050° 40° 1.5060° 50° 1.50结论:根据我们的实验结果,我们可以得出结论:三棱镜的折射率为1.50。

这意味着光线在通过三棱镜时会发生弯曲,而折射率越大,光线的弯曲程度就越大。

实验误差:在实验过程中,可能存在一些误差。

首先,由于测量角度的准确性受限,可能会导致测量结果的误差。

其次,光线在通过三棱镜时可能会发生衍射,影响到测量结果的准确性。

此外,三棱镜的质量和制造工艺也可能对实验结果产生一定的影响。

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

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

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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浙江师范大学学科论文题目分光计测三棱镜折射率专业物理学课程普通物理实验3教师许富洋组员翁振宇吴立足陈少明班级物理082学号08180232 08180233 08180215编号二0一0年六月二日分光计测三棱镜折射率摘要:介绍了光学仪器以及如何使用分光计来测量三棱镜的折射率,主要运用三种方法:最小偏向角发、掠入射法和任意偏向角法,具体分析了各种方法的步骤、注意事项和它们各自的优缺点,最后对实验得出的数据进行总结与分析。

关键词:分光计;折射率;顶角;最小偏向角光在真空中的传播速度为c,在媒质中的传播速度u总是小于c,其比值c/u称为该媒质的折射率n。

实际上,折射率n也体现该材料的折光性能。

而分光计是一种测量角度的精密仪器,如图。

其基本原理是,让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线,经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上,通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度,从而得到光学参量例如折射率、波长、色散率、衍射角等。

而在本次实验中,我们采用了最小偏向角发、掠入射法和任意偏向角法这三种方法来分别测量同一块三棱镜的折射率,比较它们之间的异同与优劣势,从而达到本次开放实验的目的,开阔了我们的思维,增强了我们参与意识和主动性、创造性,提高了我们的学习兴趣。

1 测量方法1.1 对分光计的进行调节(1)粗调调节载物台下方的三个小螺钉,尽量使载物台与刻度盘平行,调节望远镜和平行光管各自的仰角调节螺钉使它们的光轴与刻度盘平行。

经过粗调,使得调整的范围大大缩小,提高实验的效率。

(2)细调A.为了使眼睛通过目镜能够清楚地看到分划板上的刻线,先要对望远镜的目镜进行调焦,确保在后续的操作中能看到清晰的像;B.将分划板调到物镜焦平面上,使得能够把前面入射的平行光线聚焦在分划板上;C.放置双面镜在载物台时让双面镜置在某个螺钉上方,而且尽量使双面镜所在的面垂直平分另外两个螺钉的连线,这样在调解时,只需调节另外两个螺钉即可;D.望远镜的绿十字像对于双面镜的两个面的反射像在分划板上都有偏上或偏下的情况,即说明望远镜的不水平,我们可以运用二分之一调节法,偏上或偏下的距离的一半用两个螺钉来共同调节,另一半距离用望远镜仰角调节螺钉来调节,使得绿十字像与分划板重合,转过双面镜180°,用同样的方法调节,之后反复调整可以使得两个像在分划板十字的引导下向中间靠拢并趋于重合;E.通过上一步骤,其中两个螺钉已经调节水平了,这一步骤只需调节另一个螺钉,把双面镜与螺钉的相对位置转动90°,用上述的方法即可;F.调节平行光管与载物台的转轴垂直,主要是调节平行光管水平调节螺钉和光管俯仰角调节螺钉以及平行光管狭缝控制螺钉。

1.2 顶角α的测量 (1)自准直法如下图所示,用两游标来计量位置,分别称为游标1和游标2,旋紧刻度盘下螺钉是望远镜和刻度盘固定不动转动游标盘,是棱镜AC 面对望远镜,记下游标1的读数1θ和游标2的读数2θ。

转动游标盘,再试AB 面对望远镜,记下游标1的读数'1θ和游标2的读数'2θ。

游标两次读数之差21θθ-或者''21θθ-,就是载物台转过的角度,而且是α角的补角。

''21211802θθθθα︒-+-=-(2)棱脊分束法一束平行光由顶角方向射入,在两光学面上分成两束反射光。

测出两束反射光线之间的夹角,由几何角关系可得到顶角A 为221ϕϕ-=A 。

实验时,将待测棱镜放在分光计载物小平台上,使棱镜的折射棱正对平行光管,并接近载物台的中心位置,调节载物台面平面与分光计主轴垂直,锁紧载物台和游标盘,缓慢转动望远镜,用望远镜寻找经过棱镜两反射面反射回来的狭缝像,使狭缝像与分划板中心竖线重合。

记录下望远镜所处位置分别为Ⅰ和Ⅱ时的两刻度盘读数φ、φ 1'和φ2 、φ2 ',则望远镜分别处于Ⅰ和Ⅱ位置时光轴的夹角为:4)]()[('2'121ϕϕϕϕ-+-=A1.3 最小偏向角法如下图,当光线以入射角1i 入射到三棱镜的AB 面上后相继经过棱镜两个光学面AB AC 折射后,以2i 角从AC 出射。

出射光线和入射光线的夹角δ称为偏向角。

对于给定三棱镜, 偏向角δ的数值随入射角1i 的变化而改变。

当入射角1i 为某值时(或者1i 与2i 相等时),偏向角δ将达到最小值0δ,0δ称为最小偏向角,由几何关系和折射定,可得它与棱镜的顶角A 和折射率n 之间有如下关系:2sin2sinA A n δ+=【1】A.将待测三棱镜放在载物平台,调节平台到适当的高度,使得从平行光管发出的平行光只有少部分能从三棱镜的上方射入望远镜;B.调节三棱镜的位置使得平行光管的平行光以一定的角度入射到棱镜的AB 面;C.在AC 面上调节望远镜使得可以接收并观察出射光线;D.缓慢双向调节三棱镜的位置以改变入射角的大小,当转到某一位置时,如果再往任意方向的微小转动都使得偏向角变大,那么这个位置的极限位置就是可以得到最小偏向角的三棱镜的位置,读出出射光线的方向角度;E.转动三棱镜,让入射平行光从另一面AC 入射,在AB 面接受出射光,重复上述步骤,读出入射光线的方向角度。

【2】在实际操作中,由于是实验者动手实施的,最小偏向角法的的极限位置即拐点的定位比较难把握,只要有稍微的不慎或者移动就会造成测出的最小偏向角偏大。

1.4 掠入射法掠入射法属于比较测量,虽然测量准确度较低,被测折射率的大小收到限制,对于固体材料也需要制成试件,但是,掠入射法具有操作方便迅速、环境条件要求低的特点。

采用掠入射法测量棱镜折射率,如下图所示,用单色面扩展光源(钠光灯前加一块毛玻璃)照射到棱镜AB 面上。

当扩展光源出射的光线从各个方向射向AB 面时,以90°入射的光线1的内折射角最大为'2max i ,其出射角最小为'1min i ;入射角小于90°的,折射角必小于'2max i ,出射角必大于'1min i ;大于90°的入射光线不能进入棱镜。

这样,在AC 面用望远镜观察时,将出现半明半暗的视场(如下图所示)。

明暗视场的交线就是入射角为1i =90°的光线的出射方向。

由折射定律可知折射率2max1sin n i =,即2max 1sin i n =,由几何知识可以得到:'2max 2i i A +=,即'22max i A i =-。

而'''1min 1min 1min'22max 2max 2max sin sin sin sin sin()sin cos cos sin i i i n i A i A i A i ===-- ='1min2sin 11sin 1()cos i A A n n⋅--⋅⇒'21min sin sin 1cos i A n A =⋅-- ⇒'21min cos sin ()1sin A i n A+=+【3】从此可以看出,只要测得'1min i 和顶角A 就可求得该三棱镜的折射率,而'1min i 就是入射角i=90°时明暗视场分界线方位与法线方位的夹角。

原来的掠入射法实验中明暗视场的分界线就是90°入射光线的出射线,但由于扩展光源辐射进棱镜的入射角度1i 具有一定的范围,因此在AC 出射面观察出射光时,可看到入射角满足1min 190i i <<°的入射光线产生的各种方向的出射光形成一个亮区;1i >90°的入射光线被毛面BC 面挡住不能进入棱镜而在出射面形成暗区;在1i <1min i 的区域由于没有光线进入棱镜,在出射面相应的区域形成暗区。

结果望远镜中出现的视场如图(a )所示,为一亮柱,存在着两条明暗分界线。

如果我们顺时针缓慢旋转载物台,随着入射光线角度的不断增大,如图(b )所示,能够进入到棱镜的光线不断减少;2线的入射角增大到约90°,一线的入射角大于90°;入射角大于2线的其他光线,由于角度不断增大且大于90°,因此被BC 面挡住不能进入棱镜;角度小于2线的光线,其入射角的不断增大,出射光线的出射角不断减小。

随着出射光线的减少和出射角的减小,导致出射角最大的光线与最小的光线之间的夹角不断减小,从AC 面射出光线的角度范围不断地收窄,因此望远镜中观察到的亮柱不断地收窄,如图(b )所示。

若进一步旋转载物台,使光源只有入射角约90°的入射角射入棱镜,其他入射光线的角度增大到大于90°,被BC 面挡住不能进入棱镜,这时棱镜的出射面只剩下90°掠入射的出射线,观察到的视场将由亮柱进一步收窄成为一条清晰的细亮线,如图(c )所示,此亮线即为原来明暗场的分界线。

以这条细亮线作为分界线测量最小出射角1min i ,可以大大减小误差,提高测量精度,从而提高测量棱镜折射率的准确度。

【4】【5】(a ) (b ) (c )1.5任意偏向角法如下图1为入射光线,2为棱镜内光线,3为出射光线,δ为任意偏向角。

由几何关系和折射关系得:21i i A +'= (1) A i i -'+=21δ (2) 11sin sin i n i '= (3) 22sin sin i n i =' (4) 由(3)式得:)sin 1arcsin(1i ni =' 代入(1)式得:2i 再代入(4)式得:⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎥⎦⎤⎢⎣⎡'-=')sin 1arcsin(sin arcsin 1i n A n i 再代入(2)式得:移项并在两边取sin ,整理后得:Ai A i A i i A n 2111212sin sin cos )sin(2sin )(sin -+++-+=δδ【6】这就是用任意偏向角 ,入射角1i和顶角A表示的三棱镜折射率公式。

实验时先调节平行光管并固定不动,转动望远镜使平行光管与望远镜在同一直线上,读出望远镜的方向角度即平行光管的方向角度;将待测三棱镜放在载物平台,调节平台到适当的高度,使得从平行光管发出的平行光只有少部分能从三棱镜的上方射入望远镜;调节三棱镜的位置使得平行光管的平行光以任意的角度入射到棱镜的AB面;在AC面上调节望远镜使得可以接收并观察出射光线;读出望远镜的方向角度,即出射光线的方向角度,再次转动望远镜运用自准直法测出入射面的法线的方向角度,并进行读数;转动三棱镜,重复上述步骤。

2 数据处理一、棱镜顶角的测定①用自准直法测棱镜顶角游 标 数 据 项 目 数 据 项 目棱镜AB 正对的刻度1θ棱镜AC 正对的刻 度2θ夹角12θθφ-=棱镜顶角2180'φφα+-=游标1 '0090 '0030- '00120'04559游标2'02270 '029149 '033120用棱脊分束法测棱镜顶角游 标 数 据 项 目 数 据 项 目左分束光对应的刻度θ右分束光对应的刻 度2θ夹角12θθφ-=棱镜顶角4'φφα+=游标1 '028253'012132 '016121'02260游标2'02073'05546- '015120结合两种方法得出,三棱镜的顶角'0214602=+=ααα二、三棱镜折射率的测定①最小偏向角法测折射率游 标 数 据 项 目 数 据 项 目左分束光对应的刻度θ右分束光对应的刻度2θ夹角12θθφ-=最小偏向角4'φφβ+=游标1 '00337'020236 '040100'02050游标2'00157'02056 '040100由最小偏向角测折射率法得:折射率63.12sin2sin=+=A A n β②掠入射法测折射率游 标 数 据 项 目 数 据 项 目棱镜面正对的刻度1θ明暗分界线对应的刻度2θ掠入射角12θθφ-=掠入射角2'φφδ+=游标1 '00337 '020236 '04128'04528游标2'00157 '02056 '05028由掠入射角测折射率法得:折射率51.1sin sin cos 12=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=A A n δ 用任意偏向角测量三棱镜折射率游 标数据项目数据项目入射光线对应的刻度0θ 出射光线对应的刻度1θ 入射棱面正对的刻度3θ 入射角)(1800301θθ--=i 偏 向 角 01θθσ-=游标1 '21612︒ '25620︒ '7828︒ '4227︒'4214︒ '3845︒ '3859︒游标2 '369︒ '7543︒ '25830︒ '4201︒'3913︒ 由任意偏向角测折射率公式:Ai A i A i i A n 2111212sin sin cos )sin(2sin )(sin -+++-+=δδ=1.5583 实验总结(1)本实验的几个方案很多细节都是学生在知识能力范围内稍加分析就能解决的,通过本实验不但加深了学生对所学知识的理解,增强思维的严密性,更能锻炼学生的理论与实践相结合的能力。

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