实验十三用分光计测玻璃三棱镜的折射率

实验十三用分光计测玻璃三棱镜的折射率实验十三用分光计测玻璃三棱镜的折射率实验十三用分光计测玻璃三棱镜的折射率分光计是一种测量角度的光学仪器，熟悉分光计的结构、调整原理、方法和技巧。测量折射率的方法很多，本实验所采用的最小偏向角法是常用方法之一。 [目的] 1.了解分光计的结构及组成。2.熟悉分光计调整要求，掌握其调整技术。 3.学习棱镜顶角、最小偏向角的测量方法，测定棱镜材料的折射率。 [仪器] 分光计、纳光灯、玻璃三棱镜等。 [原理] 1(自准法测量三棱镜的顶角: 三棱镜有两个透光的光学表面，称为折射面，其夹角称为三棱镜的顶...

实验十三用分光计测玻璃三棱镜的折射率实验十三用分光计测玻璃三棱镜的折射率分光计是一种测量角度的光学仪器，熟悉分光计的结构、调整原理、方法和技巧。测量折射率的方法很多，本实验所采用的最小偏向角法是常用方法之一。 [目的] 1.了解分光计的结构及组成。2.熟悉分光计调整要求，掌握其调整技术。 3.学习棱镜顶角、最小偏向角的测量方法，测定棱镜材料的折射率。 [仪器] 分光计、纳光灯、玻璃三棱镜等。 [原理] 1(自准法测量三棱镜的顶角: 三棱镜有两个透光的光学表面，称为折射面，其夹角称为三棱镜的顶角。图3-13-1为自准法测量三棱镜顶角的示意图。光线垂直入射于AB面而沿原路反向回来，记下此时光线的入射方位，然后使光线垂直入射AC面，记下沿原路反射回来的方位T，则角，,,,TT221而顶角A =180?—，即 (3-13-1) ,ATT,:,,18021 2.由最小偏向角求折射率一束平行的单色光，射入三棱镜的AB面，经折射后由另一面AC射出，如图3-13-2所示。入射 ,光和AB面法线的夹角i称为入射角，出射光和AC面法线的夹角称为出射角，入射光和出射光的i ,,夹称为偏向角。如果转动三棱镜，使入射角i等于出射角，根据折射定律知折射角，此时,,,,i ,入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角，用所表示。三棱镜的折射率n与顶角A、最min ,小偏向角有如下关系: min 1,，sin()Amin2 (3-13-2) ,n1,sin2 ,由分光计测出顶角A及最小偏向角就可由式3-13-2求出折射率n。 min [实验内容与要求] 在对三棱镜的顶角及最小偏向角进行测量以前，应首先按本书前面“分光计的调整”要求，对分光计进行调节，将分光计各部分调整好以后，才能开始进行以下测量。 1.自准法测三棱镜的顶角A (1)根据自准原理，用已调好的望远镜，使三棱镜的一个折射面AC对准望远镜，调节AC面下方的水平调整螺丝a，使望远镜视场中准线上部的水平线与绿色亮十字像重合(注意此时望远镜原来已1 调好，不可再调);再旋转载物台，使三棱镜另一折射面AB对准望远镜，调节a同样使上部水平线与3 绿色亮十字像重合，经过来回反复调节、逐次接近，直到AC、AB面反射回来的亮十字像均能和分划板准线的上部水平线重合为止。此时表明三棱镜的两个折射面的法线均与分光计中心轴相互垂直。 (2)顶角的测量，按图3-13-3所示将望远镜的光轴垂直于AB面(即通过望远镜看到 &射目来的绿 ,T色亮十字像与分划板准线的上部十字线重合)，由两个游标读出望远镜的角度位置T和;再转动望l1 ,T远镜，使它重直对准AC面，同样从两个游标读出望远镜的位置T和，则三棱镜的顶角A为 22 1,, (3-13-3) ATTTT,:,,，,180()21212 “重复测量5次，计算顶角A的平均值。 2 .测量最小偏向角 (1)将平行光管狭缝对准光源，并使平行光管、三棱镜、望远镜处于如图3-13-4所示的相对位置，左右转动望远镜即可在望远镜中看到谱线(即狭缝)。 ,，继续转动载物台，并同时转动望远镜跟(2)旋转载物台，使谱线向入射光方向靠拢，即减小偏向角踪该谱线，直至三棱镜连同载物台继续沿着该方向转动时谱线突然发生逆转，此转折点即为该谱线的最小偏向角位置。这时，固定载物台螺丝，微调望远镜，使分划板竖线与谱线重合，读出两个游标的 ,d相应读数d和。 11 (3)取下三棱镜，将望远镜转到直接对准平行光管，使望远镜准线对准狭缝，读出两个游标，此时相 1,,,d,应读数为d和，则最小偏向角,,，, (3-13-4) ()dddd11min21122 , 重复步骤(2)(3)测量5次，计算的平均值。 min [参考表格] 顶角A和最小偏向角的测量表格，(两个) ,min ，， ,, TT序数 T T A 1212 1 2 3 4 5 平均值平均值标准差 3(测出三棱镜的折射率n及其标准差。 1,，sin()Amin,,nn22222 S= ()()SS，,nnn,min1,,,Amin,sin2 其中 11，,，,COSACOSA，，，，minmin,,nn22 ,,11,,,,minmin2sinA2sinA22

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