教学章节：实验24用分光计测定三棱镜的折射率
教学章节:实验24用分光计测定三棱镜的折射率
教学章节: 实验24 用分光计测定三棱镜的折射率
教学内容:1、用分光计测定三棱镜的折射率
2、分光计的调节要领
3、指导学生进行实验操作、观察实验现象、测量并记录实验数据。 教学学时:3学时
教学目的:1、了解分光计的结构，明确分光计的调整要求，掌握调整方法。
2、掌握测量正三棱镜的顶角和最小偏向角，计算棱镜的折射率。
教学重点、难点:
1、 分光计的调节
2、 最小偏向角的确定
教学方法、方式:讲解、演示、学生操作教师指导。
教学过程:
一.、引入
折射率是物质重要的光学特性常数，测定折射率的方法很多，这里介绍“棱镜法”，并以此作为分光计调整和使用的练习。
二、 实验仪器介绍
?分光计;?双面反射镜;?低压汞灯(共用);?三棱镜。
分光计是光学实验中最基本的测角仪器，它精度高、结构比较复杂。在利用光的反射、折射、衍射、干涉和偏振原理等各项实验中作角度测量。
三、实验原理讲解
1、讲解折射率
计算公式
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各量的含义:
????A??sin?min?2?? n棱?Asin2
只要测出顶角A和对不同谱线的最小偏向角?min，即可按工式求出棱
镜对汞灯不同波长
谱线的折射率n。
透明材料的折射率是光波波长的函数，同一棱镜对不同波长的光具有
不同的折射率。所以当复色光经棱镜折射后，不同波长的光将产生不同的
偏向角而被分散开来。通常在不考虑色散的情况下，棱镜的折射率是对钠
光波长5.893?10-7m而言。
本实验所用的光源为低压汞灯，它们的波长分别是:
1
6.2344×10-7m 橙 5.7907×10-7m 黄
5.7696×10-7m 黄 5.4607×10-7m 绿
4.9160×10-7m 绿蓝 4.3583×10-7m 蓝 4.0778×10-7m 蓝紫 4.0466×10-7m 紫
其中:5.7907×10-7m(黄)、5.7696×10-7m(黄)、 5.4607×10-7m
(绿)、4.3583×10-7 m(蓝)等为普通低压汞灯的四条特征谱线。
2、数据处理
设三棱镜顶角A?60??2?，让最小偏向角?min用?暂代。
由公式(24-1)及不确定度的传递与合成公式得折射率n的不确定度为:
??n???n?Un??U????UA???????A?
2222???A??cos??sin?U???U? (24-4) ???AA????2A2?sin2sin????22????
1n
又最小偏向角?min平均值:???i ni?1
最小偏向角?min的不确定度:U???A?U?B
(24-5) 其中
n??i????i?1 ?U?A?t?n(n?1)??U?b??仪?2??22??2
(24-6) 同理可计算出顶角A的不确定度UA?顶A?U顶B?
定度Un，再由公式:
Ur?22?0??2仪?2。 把有关量代入(24-1)式和(24-4)式分别求三棱镜对某种光的折射率的平均值n及其不确Un
n?100% (24-7)
求得相对不确定度Ur。最后写出测量结果的
表
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达式:
???n?n?Un(P?99%) (24-8) ??Ur?
四、实验操作要领讲解
1(调整分光计
2
分光计是本实验的主要测量仪器，它精度高、结构复杂。关于分光计
的调整和使用，在后面附录中均有详细的介绍，同学们在实验之前必须认真阅读。
目镜调焦?粗调平台水平?平台上放置双面反向镜?望远镜对无限远聚集?采用减半逼近法调水平?平行光管的调整
(边演示边讲解)
2(最小偏向角?min的测量，要特别介绍最小偏向角的确定方法
?min?1?2??1?2???1?? 2
3、要求学生对蓝、绿光进行三组数据测量，并列表记录数据。
五、巡回指导，签字
六、布置作业]
1. 完成本次实验报告。实验数据处理完后，要对该实验进行
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
和误差分析。 2. 预习下次实验并完成预习报告。
3
浙公网安备 33021202002483