實(shí)驗(yàn)二-最小偏向角法測(cè)量折射率

1、實(shí)驗(yàn)二 最小偏向角法測(cè)量折射率、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解最小偏向角法測(cè)定光學(xué)玻璃折射率的原理和方法。(2)熟悉精密分光計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理用精密分光計(jì)通過(guò)三棱鏡的最小偏向角和頂角，求出棱鏡的折射率。如下 圖所示。最小偏向角和折射率有以下關(guān)系：sinmnsin 2精選因此只要在分光計(jì)上將最小偏向角9和棱鏡頂角a測(cè)量出來(lái)，就可由上式 確定被測(cè)棱鏡的折射率。三、實(shí)驗(yàn)儀器(1)鈉燈及電源(2)反射鏡(3)三棱鏡(4)分光計(jì)1-狹縫裝置；2-狹縫裝置鎖緊螺釘；3-平行光管部件；4-制動(dòng)架;5-載物臺(tái)；6-載物臺(tái)條平螺釘；7-載物臺(tái)鎖緊螺釘；8-望遠(yuǎn)鏡部 件；9-目鏡鎖緊螺釘；10-阿貝式自準(zhǔn)

2、值目鏡；11-目鏡視度調(diào)節(jié)手輪；12 -望遠(yuǎn)鏡光軸高低調(diào)節(jié)螺釘；13-望遠(yuǎn)鏡光軸水平調(diào)節(jié)鎖釘；14 -支臂；15 -望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺釘；16-刻度盤止動(dòng)螺釘；17 -底座；18-望遠(yuǎn)鏡止動(dòng)螺釘；19-平行光管準(zhǔn)直鏡；20-壓片；21 -度盤；22-游標(biāo)盤；23-立柱；24 -游標(biāo)盤微調(diào)螺釘；25 -游標(biāo)盤止動(dòng)螺釘；26 -平行光管光軸水平調(diào)節(jié)螺釘；27 - 平行光管高低調(diào)節(jié)螺釘；28 -狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪四、實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量前的調(diào)整:將儀器完全按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的“儀器調(diào)整 ”中所述的方法調(diào)整好 。測(cè)量頂角:(1) 取下平行平板，放上被測(cè)棱鏡，適當(dāng)調(diào)整工作臺(tái)高度，用自準(zhǔn)直法觀察，使 AB 面和 AC 面都

3、垂直于望遠(yuǎn)鏡光軸；(2) 調(diào)好游標(biāo)盤的位置，使游標(biāo)盤在測(cè)量過(guò)程中不被平行光管或望遠(yuǎn)鏡擋住，鎖緊制動(dòng)架(二)和游標(biāo)盤、載物臺(tái)和游標(biāo)盤的止動(dòng)螺釘；(3) 使望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)AB 面，鎖緊轉(zhuǎn)座與度盤、制動(dòng)架(一)和底座的止動(dòng)螺釘；(4) 旋轉(zhuǎn)制動(dòng)架(一)末端上的調(diào)節(jié)螺釘，對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行微調(diào)(旋轉(zhuǎn))，使亮十字與十字絲完全重合；(5) 記下對(duì)徑方向上游標(biāo)所指示的度盤的兩個(gè)讀數(shù)，取其平均值A(chǔ)m；(6) 放松制動(dòng)架(一)與底座上的止動(dòng)螺釘，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使對(duì)準(zhǔn)AC 面，鎖緊制動(dòng)架(一)和底座上的止動(dòng)螺釘；(7) 重復(fù)(4)和 (5)得到平均值Bm；(8) 計(jì)算頂角：(9) 重復(fù)測(cè)量三次，求得平均值。測(cè)量最小偏向角:(

4、1) 用所要求光譜線的單色光(如鈉燈)照明平行光管的狹縫，從平行光管發(fā)出的平行光束經(jīng)過(guò)棱鏡的折射面而偏折一個(gè)角度。(2) 放松制動(dòng)架(一)與底座上的止動(dòng)螺釘，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，找到平行光管的狹縫象，放松制動(dòng)架(二)與游標(biāo)盤的止動(dòng)螺釘，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，開頭從望遠(yuǎn)鏡看到狹縫沿某一方向移動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到這樣一個(gè)位置，即看到狹縫象剛剛開始要反向移動(dòng)，此時(shí)棱鏡的位置，就是平行光束以最小偏向角射出的 位置。(3)鎖緊制動(dòng)架(二)與游標(biāo)盤的止動(dòng)螺釘。(4)利用微調(diào)機(jī)構(gòu)，精確調(diào)整，使分劃板的十字線精確地對(duì)準(zhǔn)狹縫(在狹縫中 央)。(5)記下對(duì)徑方向上游標(biāo)所指示的度盤的讀數(shù)，取其平均值Cm。(6)取下棱鏡，放松制動(dòng)架(一)與

5、底座上的止動(dòng)螺釘，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使望遠(yuǎn) 鏡直接對(duì)準(zhǔn)平行光管，然后旋緊制動(dòng)架(一)與底座上的止動(dòng)螺釘。對(duì)望 遠(yuǎn)鏡進(jìn)行微調(diào)，使分劃板十字線精確地對(duì)準(zhǔn)狹縫。(7)記下對(duì)徑方向上游標(biāo)所指示的度盤的讀數(shù)，取其平均值Dm。(8)計(jì)算最小偏向角測(cè)量三次，求得平均值。五、數(shù)據(jù)處理與分析根據(jù)測(cè)量出的最小偏向角和三棱鏡頂角可求出棱鏡折射率:sinminsin 一 2重火石實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):.=(231.4+51.4)/2=141.4耳.=(351.4+171.5)/2=261.45頂角=180-(您一/)=59.95<=(183.58+3.55)/2=93.5651%=(231.55+51.57)/2=141.56最

6、 扇：.二 一.=D,._C.尸47.995計(jì)算得折射率n=1.618693花酸鋰實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：二(52.73+232.65)/2=142.69二(352.50+172.31)/2=262.50頂角1二180-(. - ,)=60.19.=(345.10+165.10)/2=255.1.=(231.80+51.70)/2=255.1P -=113.35計(jì)算得折射率n=1.9911074實(shí)驗(yàn)圖片思考題：(1)測(cè)三棱鏡折射率時(shí)，應(yīng)把三棱鏡如何放置在載物臺(tái)上？為什么? 何謂最小偏向角？實(shí)驗(yàn)中如何確定最小偏向角的位置？解：（ 1）三棱鏡長(zhǎng)邊軸線應(yīng)該與入射光束垂直,三棱鏡的底面應(yīng)該與入射光平行.（保證入射光和棱鏡底面都水平）這樣測(cè)得的折射角是準(zhǔn)確的。（ 2）入射光線經(jīng)兩次折射后,傳播方向總的變化可以用入射角與出射角的延長(zhǎng)線之間的夾角表示.最小偏向角：對(duì)于給定的棱鏡，頂角a是固定的，故偏向角只隨入射角變化,