三棱镜折射率的测定(分光计)

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姓名:; 学号; 班级 ;教师________;信箱号:______
预约时间:第_____周、星期_____、第_____~ _____节; 座位号:_______

《大学物理实验》报告

一、实验名称
三棱镜折射率的测定
二、实验目的
(1) 观察三棱镜的色散现象.
(2) 掌握用分光计测量三棱镜最小偏向角的基本方法.
(3) 学习利用最小偏向角测定三棱镜对各色光的折射率的基本思路.
三、实验原理
(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等;要求用

自己的语言概括与总结,不可照抄教材)

图1 三棱镜最小偏向角原理图
见图1,一束单色光以角入射到AB面上,经棱镜两次折射后,从AC面折射出来,出射

角为。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
入射角的变化而变化。当时,为最小(证明略)。这时的偏向角称为最小偏向角,记
作。

预习 操作 实验报告 总分 教师签字
2

由图1中可以看出,这时
(1)

设棱镜材料折射率为n,则故 (2)
由此可知,要求得棱镜材料折射率n,必须测出其顶角A和最小偏向角。
4. 角度计算公式
1)载物台转过的角度平均值 2)棱镜的顶角


3)谱线的最小偏向角

四、实验内容和步骤(要求用自己的语言概括与总结,不可照抄教材)
(一)分光计的调整
1.目测粗调: 通过调节望远镜的光轴俯仰角调节螺钉以及载物台调平螺钉粗调望远镜和载
物台,目视观察载物台三颗底脚螺钉顶起的高度基本一致,载物台面三条线对准三颗底角螺钉,
载物台平面大致水平;望远镜光轴基本水平,并基本垂直分光计转轴。(粗调很重要,保证了
后续调整的顺利进行。)
2.调整望远镜
1)目镜调焦
打开电源,转动目镜调焦手轮,调节目镜与分划板间的相对位置,使分划板刻线清晰为止。 (调
3

好后,一般情况下不要再动调焦手轮)
2)调望远镜对平行光聚焦
将分划板调到望远镜物镜焦平面上。


(二)用分光计进行测量 1.测棱镜的顶角A
2.测三棱镜的最小偏向角

五、数据记录

1.实验仪器(记录实验中所用仪器的名称、型号、精度等级等参数)
分光计、三棱镜、反射镜、汞灯、汞灯电源.
2. 原始数据记录(原始数据表格只需要画出与数据记录有关的部分,禁止用铅笔
记录数据,伪造、抄袭数据按作弊处理,该实验计零分)
三棱镜顶角=60°入射光方向:左游标0 °′ 右游标0 =269°58
′
彩色谱线 黄光 绿光 蓝光

游标读
数
左游标右游标 左游标右游标 左游标


右游标 

谱线逆转位
置

1 次
39°14′ 219°13′ 38°42′ 218°44′ 36°42′ 216°42′
2 次
39°23′ 219°9′ 38°02′ 218°04′ 35°36′ 215°38′
3 次
39°18′ 219°16′ 38°19′ 218°05′ 35°49′ 216°03′
4 次
39°17′ 219°21′ 38°28′ 218°18′ 36°14′ 216°16′
4

六、实验数据整理及数据处理(★需画表格,重新将原始数据整理、誊写一遍,
在原始数据记录项中直接进行数据处理的视为无效。要求表格清晰完整,有效数字
位数正确,符号、单位清楚,写出必要的过程,运算过程规范,结果表达式正确)

三棱镜顶角=60°入射光方向:左游标0 °′ 右游标0 =269°58
′
彩色谱线 黄光 绿光 蓝光
游标读数
左游标右游标 左游标右游标 左游标


右游标 

谱线逆转位置
1 次
39°14′ 219°13′ 38°42′ 218°44′ 36°42′ 216°42′

2 次
39°23′ 219°9′ 38°02′ 218°04′ 35°36′ 215°38′

3 次
39°18′ 219°16′ 38°19′ 218°05′ 35°49′ 216°03′

4 次
39°17′ 219°21′ 38°28′ 218°18′ 36°14′ 216°16′


1 次
50°44′ 51°15′ 53°16′

2 次
50°42′ 51°55′ 54°22′

3 次
50°41′ 51°46′ 53°47′

4 次
50°39′ 51°35′ 53°43′

最小偏向角的平均值
50°42′ 51°38′ 53°47′
折射率:
1.644 1.650 1.671
2sin / ( 2

1
sinnmin)





''

2

1

00min

5

七、分析讨论:
①回答教材课后思考题 ②实验中遇到的问题(故障、差错)及处

理办法,结果如何?③实验后对实验原理和方法的新认识 ④对实验误差和标准不确
定度来源的探讨及减小的办法 ⑤实验的独特见解;是否可通过其他途径达到同样的
实验目的和结果 ⑥需要商榷的问题及对本实验的建议等。
思考题:(1)

(2)慢慢移动游标盘,选择偏向角减小的方向,缓慢转动游标盘,
使偏向角减小,继续沿次方向转,可以看到狭缝移至某个位置后将反向
移动,那就是最小偏向角的位置。

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测定三棱镜折射率

测定三棱镜折射率

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 21i 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= nsin2(11-2-1)sin" n 二 .;min' A sin.Asin 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。

用分光计测定三棱镜的折射率

用分光计测定三棱镜的折射率

用分光计测定三棱镜的折射率一、实验目的1、加深对分光计结构、作用及工作原理的了解,熟练掌握分光计的调节方法;2、握测量棱镜玻璃折射率的方法,并用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。

二、实验原理分光计的结构、调节方法及工作原理,我们已在其它实验中作了介绍,这里不再赘述。

下面介绍最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率。

将待测的光学玻璃制成三棱镜,测量原理见图1。

一束单色平行光以入射角投射到棱镜面AB上,经棱镜两次折射后以角从AC面射出,成为光线,则入射光与出射光的夹角成为偏向角。

其大小为:即因为棱镜已经给定,所以顶角A和折射率n已确定不变,所以偏向角是的函数,随入射角而变。

转动三棱镜,改变入射光对光学面AB的入射角,出射光线的方向也随之改变,即偏向角发生变化。

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,偏向角在此位置达到最小值,称为最小偏向角,用表示。

用微商算法可以证明,当(或)时,偏向角有最小值,此时有,,根据折射定律,三棱镜的折射率为实验中,利用分光计测出三棱镜的顶角及最小偏向角,即可由上式算出棱镜材料的折射率n。

三、实验仪器JJY型1´分光计,玻璃三棱镜,水银灯,平面反射镜四、实验内容1、调节分光计(1)调节望远镜聚焦于无穷远。

(2)调节望远镜光轴与分光计转轴垂直。

(3)调节平行光管产生平行光。

(4)调节平行光管光轴与分光计转轴垂直。

2、调节三棱镜并测量三棱镜顶角A(1)棱镜的主截面与望远镜光轴平行,注意三棱镜在活动平台上的放置方法。

(2)测量棱镜的顶角A。

3、测定最小偏向角本实验中,我们采用水银灯作为光源,在上述调好望远镜和三棱镜的基础上,测定棱镜对水银绿谱线()的最小偏向角。

(1)用水银灯照亮平行光管的狭缝,转动游标盘(连同载物台),使待测棱镜处在如图2示的位置上。

转动望远镜至棱镜出射光的方向,观察折射后的狭缝像,此时在望远镜中就能看到水银光谱线(狭缝单色像)。

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.。

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

物理实验报告测定三棱镜折射率第一篇: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基本方法之一,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,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(3)因为顶角a满足,则(4)对于给定的三棱镜来说,角a是固定的,随和而变化。

其中与、、依次相关,因此实际上是的函数,偏向角也就仅随而变化。

在实验中可观察到,当变化时,偏向角有一极小值,称为最小偏向角。

理论上可以证明,当时,具有最小值。

显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。

图11 最小偏向角若用表示最小偏向角,将代入(4)式得(5)或(6)因为,所以,又因为,则(7)根据折射定律得,(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.调节分光计按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。

2.调整平行光管(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。

(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。

从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。

然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮 1 调节)。

(3)调节平行光管的倾斜度。

将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝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。

用分光计测定三棱镜折射率的改进实验分析

用分光计测定三棱镜折射率的改进实验分析

用分光计测定三棱镜折射率的实验分析在用分光计测定三棱镜折射率的实验中,我们有感最小偏向角的测定十分不精确,这对实验结果造成较大误差。

本文对原实验进行一定改进,从而可以准确确定最小偏向角,可用作对棱镜折射率的精确测定。

1 分光计测定三棱镜折射率的简要介绍1.1 分光计测定棱镜折射率实验原理及步骤准备工作(调节望远镜焦距、调节望远镜光轴与仪器转轴垂直及调节平行光管)结束后,开始实验。

先测定三棱镜折射顶角,本实验利用反射法测定顶角,其光路图如图1所示。

入射光经三棱镜两反射面发生反射,转动望远镜镜筒,可观察到光线Ⅰ和Ⅱ,测出两束光Ⅰ和Ⅱ之间夹角,即可求出三棱镜的顶角A= /2。

接下来测定偏向角,实验光路图如图2,IE为入射光,FR为出射光,两光线的夹角即为光线在棱镜主截面内的偏向角。

利用几何关系和折射定律,可以推导出偏向角的表达式。

当i1=i2,1= 2时,偏向角达到最小值0,此时有。

利用折射定律,得到棱镜材料的折射率为图1 反射法测顶角图2 偏向角的测定在测定最小偏向角时,当看到折射的FR光线(实验中选择绿色谱线),慢慢转动载物台,改变入射角,使绿色谱线往偏向角减小方向转动,同时转动望远镜跟踪谱线,到载物台继续沿原方向转动时,绿色谱线不再向前移反而向相反方向移动(偏向角反而增大)为止,此时可确定最小偏向角0。

1.2 误差分析计算得出三棱镜顶角值与标定值A=60€爸涞钠詈苄。

钚∑蚪堑牟舛ㄈ聪缘貌荒敲淳罚鼋隹磕坎饫慈范ㄗ钚≈涤薪洗蟮乃婊裕饬课蟛钍贾漳岩韵饫锔黾缸槠蚪遣饬渴荩绫?,可以看到最大值和最小值几乎相差1€?。

表1 分光计测定最小偏向角在实验时,可以看到,最小偏向角处在一个拐点上,当入射角经过0对应的i0,偏向角先减小后增大,下面对这一过程定量分析,以找出误差的原因。

由几何光学知识可知,对于图2所示光路图,入射角i1与偏向角有如下关系:其中n为三棱镜的折射率,A为棱镜顶角,本实验取A=,用MATLAB绘制得到的-i1局部图像如图3所示。

分光计的调整和三棱镜折射率的测定

分光计的调整和三棱镜折射率的测定

分光计的调整和三棱镜折射率的测定(2)载物小平台:载物小平台(简称载物台)是用来放置待测物件的。

台面下方装有3个水平调节螺丝,用来调整台面的倾斜度。

(3)读数装置:读数装置是由刻度圆盘、游标圆盘组成[如图5(a )所示]。

角度游标读数的方法与游标卡尺的读数方法相似,如图5(b )所示,其读数为'12116'12116︒=+==︒=B A B A θ测量时,要同时记下两游标指示的度数,然后算出每个游标两次读数的差,再取其平均值。

3、最小偏角法测折射率 一束平行单色光,入射AB 面,经折射后从AC 射出(如图6所示),入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

当入射角i 等于出射角i ′时,偏向角有最小值,称为最小偏向角,以m in δ表示。

()()''r i r i -+-=δ当'i i =时,由折射定律得 'r r =故有()r i -=2min δ (1) 又因 A r r =+' 故有 2Ar =(2) 由(1)式和(2)式得 2minδ+=A i由折射定律得 2sin2sinsin sin minA A rin δ+==(3) 因此,只要测出三棱镜的顶角A 和最小偏向角m in δ,就可算出棱镜对单色钠光的折射率。

一、实验步骤 1、调整分光计 (1)任务和目的:①望远镜能够接收平行光(或调焦到无穷远处)。

②平行光管能够发射平行光。

③望远镜的主光轴垂直于分光计。

④平行光管主光轴与望远镜主光轴同轴等高。

(2)步骤:①粗调(目测判断):使望远镜、平行光管和载物台面大致垂直于中心轴。

②细调:调整望远镜适合观察平行光。

调节目镜,使视场中能清晰地看到“十”字形叉丝。

调节望远镜主光轴垂直于分光计的中心轴。

按图7(a)的方式,将双面镜置在载物台上。

找到“十”字斑的像后,调节望远镜中的叉丝套筒,消除视差,使在望远镜中能清晰地看到像。

采用渐近法(或称各自半调节法)调节,使得平面镜法线与望远镜主光轴平行,“十”字两光斑的反射像与“十”字形叉丝的上焦点重合(如图8)。

分光计调节与三棱镜折射率的测定


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分光计的构造原理
目镜套 筒锁定 目镜调 焦手轮 望远镜 游标盘 载物台 平行 光管 狭缝套 筒锁定 狭缝宽 度调节 平行光管 仰角调节 载物台 调平
小电珠
望远镜 载物台 支架 刻 止动 止动 转动 度 另侧) 微调 盘 (另侧) 望远镜刻 昆明理工大学新迎物理实验中心 度盘锁定
目测粗调
调节方法: 调节望远镜的仰角调节螺丝和载物平台下的三个调节 螺丝,使望远镜和平台基本水平。 调节要求: 1.将双面反射镜放在载物平台上,与 望远镜筒垂直,视场中能看到十字光 标和它经平面镜反射回来的光斑。 2.将平台转过180o,视场中仍能看到 十字光标反射回来的光斑。 注意事项: 望远镜的仰角调节螺丝和载物平台下的三个调节螺丝 都应为后面细调预留调节余度,即不能将它们拧到极 限位置。 昆明理工大学新迎物理实验中心
望远镜轴线及平台与中心转轴垂直
调节步骤
1、将双面反射镜放在载物台上,使镜面 处于任意两个载物台调平螺丝的连线上。 并使之正对望远镜。 2、用半趋法调节螺丝a和望远镜的仰角螺 丝,使十字光标通过反射镜成的像与分划 板的上十字线重合。 3、使载物台(连同底座)转动180o,同 样用半趋法调节螺丝a和望远镜的倾斜度 螺丝,使十字光标通过反射镜另一面成的 像也与分划板的上十字线重合。 4、重复3,直至双面反射镜的任一面都能 使十字光标像调节到位。至此以后,不再 昆明理工大学新迎物理实验中心 碰动螺丝a和望远镜的仰角螺丝。
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实验仪器
分光计的主要用途 分光计的构造原理 分光计的测量方法 分光计的调节方法
钠光光源
三棱镜
分光计
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三棱镜折射率测量实验报告

三棱镜折射率测量实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和使用方法。

2、掌握用最小偏向角法测量三棱镜折射率的原理和方法。

二、实验原理当一束单色光在三棱镜的两个折射面上折射时,会发生偏向。

当入射角等于出射角时,偏向角达到最小值,称为最小偏向角。

根据折射定律和几何关系,可以推导出三棱镜折射率的计算公式:\n =\frac{\sin \left(\frac{A +\delta_{min}}{2}\right)}{\sin \frac{A}{2}}\其中,\(n\)为三棱镜的折射率,\(A\)为三棱镜的顶角,\(\delta_{min}\)为最小偏向角。

三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜。

四、实验步骤1、调节分光计(1)调节望远镜聚焦无穷远。

通过目镜观察,调节目镜调焦手轮,使分划板清晰。

然后将平面反射镜放在载物台上,调节望远镜俯仰螺丝,使反射的十字像清晰,并与分划板上的十字叉丝重合。

(2)调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。

将平面反射镜在载物台上转过 90°,观察反射像是否仍与十字叉丝重合。

若不重合,调节载物台下方的调节螺丝,使反射像与十字叉丝重合。

(3)调节平行光管产生平行光。

将已调好的望远镜对准平行光管,调节平行光管狭缝宽度,使望远镜中看到清晰的狭缝像。

然后调节平行光管俯仰螺丝,使狭缝像位于分划板的中央水平线上。

2、测量三棱镜顶角(1)将三棱镜放在载物台上,使三棱镜的一个折射面与平行光管大致垂直。

(2)转动望远镜,观察三棱镜两个折射面反射的十字像。

分别记录两个十字像的位置,通过游标读数,计算出顶角的大小。

3、测量最小偏向角(1)用钠光灯照亮平行光管狭缝,转动望远镜,找到折射光的方向。

(2)慢慢转动载物台,改变入射角,观察偏向角的变化。

当偏向角达到最小值时,固定载物台,记录此时望远镜的位置。

(3)将三棱镜沿着原来的方向转动 180°,重复上述步骤,再次测量最小偏向角。

五、实验数据记录与处理1、顶角测量数据|测量次数|游标 1 读数|游标 2 读数|顶角 A|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|顶角平均值:\(A =\frac{A_1 + A_2 + A_3}{3}\)2、最小偏向角测量数据|测量次数|位置 1 读数|位置 2 读数|最小偏向角\(\delta_{min}\)|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|最小偏向角平均值:\(\delta_{min} =\frac{\delta_{min1} +\delta_{min2} +\delta_{min3}}{3}\)3、折射率计算根据公式\(n =\frac{\sin \left(\frac{A +\delta_{min}}{2}\right)}{\sin \frac{A}{2}}\),计算出三棱镜的折射率。

用分光计测定三棱镜的顶角和折射率

开始时,由于望远镜的视场很小,可先从望远镜外用眼睛观察AC面出射的光谱线,可以看到一系列彩色谱线,再转动平台,眼睛观察透过三棱镜的光谱线移动的情况,找到谱线与入射光夹角最小的位置,即:光谱线不再随平台转动而继续向偏向角小的方向移动,而向反方向移动的位置,此位置就是最小偏向角的位置。再用望远镜对准这个位置,进行细调。
在望远镜内看到一系列细而清晰的彩色谱线,转动载物台,首先观察波长λ=546.07nm的绿光谱线,使该谱线朝偏向角减小的方向移动,同时转动望远镜跟踪该谱线,直到棱镜继续沿着同一方向转动时,谱线不再向前移动却反而向反方向移动,此转折点即为相应该谱线最小偏向角的位置;
用望远镜的竖直准线对准它,然后缓慢转动平台,找到开始反向的确切位置,最后仔细转动望远镜,使十字准线的竖线准确地与谱线重合,读出左、右两边窗口的读数θM和θN
1、实验目的
(1)进一步学习分光计的正确使用
(2)学会用最小偏向角法测三棱镜的折射率。
2.实验仪器
分光计,平面反射镜,三棱镜,汞灯及其电源。
3.实验原理
介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。
5.实验数据记录及处理
分光计型号:YY-J1,三棱镜编号:9,光源:汞灯,波长λ=546.07nm
(1)数据表格
θM
θN
θ’M
θ’N
|θM’-θM|
|θN’-θN|
A=180°-φ
21025`
12009
12005
12007
1.04822
①反射法测量三棱镜顶角(表6-2):

用分光计测定三棱镜的顶角和折射率的物理实验

开始时,由于望远镜的视场很小,可先从望远镜外用眼睛观察AC面出射的光谱线,可以看到一系列彩色谱线,再转动平台,眼睛观察透过三棱镜的光谱线移动的情况,找到谱线与入射光夹角最小的位置,即:光谱线不再随平台转动而继续向偏向角小的方向移动,而向反方向移动的位置,此位置就是最小偏向角的位置。再用望远镜对准这个位置,进行细调。
(6-6)
得到
(6-7)
由式(6-5)可得:
因为r和r’都小于90°,所以有r=r’代入式(5)可得i=i'。
因此,偏向角δ取极小值极值的条件为:
r=r’或i=i'(6-8)
显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δmin,这时由式(6-4)可得:
δmin=2i–A
由式(6-3)可得:A=2r
用分光计测定三棱镜的顶角和折射率
在介质中,不同波长的光有着不同的传播速度v,不同波长的光在真空中传播速度相同都为c。c与v的比值称为该介质对这一波长的光的折射率,用n表示,即: 。同一介质对不同波长的光折射率是不同的。因此,给出某一介质的折射率时必须指出是对某一波长而言的。一般所讲的介质的折射率通常是指该介质对钠黄光的折射率,即对波长为589.3nm的折射率。本实验测量的是玻璃对汞的绿谱线的折射率,即对波长为546.07nm的光的折射率。
1、实验目的
(1)进一步学习分光计的正确使用
(2)学会用最小偏向角法测三棱镜的折射率。
2.实验仪器
分光计,平面反射镜,三棱镜,汞灯及其电源。
3.实验原理
介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。
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