測定三棱鏡折射率實驗報告

1、測定三棱鏡折射率實驗報告 【試驗?zāi)康摹?利用分光計測定玻璃三棱鏡的折射率； 【試驗儀器】 分光計，玻璃三棱鏡，鈉光燈。 【試驗原理】 最小偏向角法是測定三棱鏡折射率的基本方法之一，如圖10所示，三角形%26#8197;ABC%26#8197;表示玻璃三棱鏡的橫截面，AB和AC是透光的光學(xué)表面，又稱折射面，其夾角a稱為三棱鏡的頂角；BC%26#8197;為毛玻璃面，稱為三棱鏡的底面。假設(shè)某一波長的光線%26#8197;LD%26#8197;入射到棱鏡的%26#8197;AB%26#8197;面上，經(jīng)過兩次折射后沿%26#8197;ER%26#8197;方向射出，則入射線%26#8197;LD%2

2、6#8197;與出射線%26#8197;ER%26#8197;的夾角%26#8197;%26#8197;稱為偏向角。 圖10三棱鏡的折射 由圖10中的幾何關(guān)系，可得偏向角 (3) 因為頂角a滿意，則 (4) 對于給定的三棱鏡來說，角a是固定的，隨和而變化。其中與、依次相關(guān)，因此實際上是的函數(shù)，偏向角也就僅隨而變化。在試驗中可觀看到，當(dāng)變化時，偏向角有一微小值，稱為最小偏向角。理論上可以證明，當(dāng)時，具有最小值。明顯這時入射光和出射光的方向相對于三棱鏡是對稱的，如圖11所示。 您正瀏覽的文章由第一范文網(wǎng)整理，版權(quán)歸原作者、原出處全部。 圖11最小偏向角 若用表示最小偏向角，將代入(4)式得 （5）

3、 或 （6） 因為%26#8197;，所以%26#8197;，又因為%26#8197;，則 （7） 依據(jù)折射定律得， （8） 將式（6）、（7）代入式（8）得： （9） 由式（9）可知，只要測出入射光線的最小偏向角及三棱鏡的頂角，即可求出該三棱鏡對該波長入射光的折射率n. 【試驗內(nèi)容與步驟】 1調(diào)整分光計 按試驗24一1中的要求與步驟調(diào)整好分光計。 2調(diào)整平行光管 (1)去掉雙面反射鏡，打開鈉光燈光源。 (2)打開狹縫，松開狹縫鎖緊螺絲3。從望遠(yuǎn)鏡中觀看，同時前后移動狹縫裝置2，直至狹縫成像清楚為止。然后調(diào)整狹縫寬度為1毫米左右（用狹縫寬度調(diào)整手輪%26#8197;1%26#8197;調(diào)整）。

4、 (3)調(diào)整平行光管的傾斜度。將狹縫轉(zhuǎn)至水平，調(diào)整平行光管光軸仰角調(diào)整螺絲29，使狹縫像與望遠(yuǎn)鏡分劃板的中心橫線重合。然后將狹縫轉(zhuǎn)至豎直方向，使之與分劃板十字刻度線的豎線重合，并無視差。最終鎖緊狹縫裝置鎖緊螺絲3。此時平行光管出射平行光，并且平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸重合。至此分光計調(diào)整完畢。 3測三棱鏡的折射率 (1)將三棱鏡置于載物臺上，并使玻璃三棱鏡折射面的法線與平行光管軸線夾角約為%26#8197;60度。 (2)觀看偏向角的變化。用光源照亮狹縫，依據(jù)折射定律推斷折射光的出射方向。先用眼睛（不在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)）在此方向觀看，可看到幾條平行的彩色譜線，然后漸漸轉(zhuǎn)動載物臺，同時留意譜線的移動狀況，

5、觀看偏向角的變化。順著偏向角減小的方向，緩慢轉(zhuǎn)動載物臺，使偏向角連續(xù)減小，直至看到譜線移至某一位置后將反向移動。這說明偏向角存在一個最小值（逆轉(zhuǎn)點）。譜線移動方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)時的偏向角就是最小偏向角。 1用望遠(yuǎn)鏡觀看譜線。在細(xì)心轉(zhuǎn)動載物臺時，使望遠(yuǎn)鏡一直跟蹤譜線，并留意觀看某一波長譜線的移動狀況（各波長譜線的逆轉(zhuǎn)點不同）。在該譜線逆轉(zhuǎn)移動時，擰緊游標(biāo)盤制動螺絲%26#8197;27，調(diào)整游標(biāo)盤微調(diào)螺絲%26#8197;26，精確找到最小偏向角的位置。 2測量最小偏向角位置。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡支架%26#8197;15%26#8197;，使譜線位于分劃板的中央，旋緊望遠(yuǎn)鏡支架制動螺絲%26#8197;21，

6、調(diào)整望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺絲%26#8197;18，使望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的分劃板十字刻度線的中央豎線對準(zhǔn)該譜線中央，從游標(biāo)%26#8197;1%26#8197;和游標(biāo)%26#8197;2%26#8197;讀出該譜線折射光線的角度%26#8197;%26#8197;和%26#8197;。 3測定入射光方向。移去三棱鏡，松開望遠(yuǎn)鏡制動螺絲%26#8197;21%26#8197;，移動望遠(yuǎn)鏡支架%26#8197;15%26#8197;，將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)平行光管，微調(diào)望遠(yuǎn)鏡，將狹縫像精確地位于分劃板的中央豎直刻度線上，從兩游標(biāo)分別讀出入射光線的角度%26#8197;%26#8197;和%26#8197;。 4按計算最小偏向角（取肯定值）。 5重復(fù)步驟%26#8197;16，可分別測出汞燈光譜中各譜線的最小偏向角。 6按式（9）計算出三棱鏡對各波長