[三棱镜折射率的测定试验报告]物理试验报告《测定三棱镜折射率》.docx

[三棱镜折射率的测定试验报告]物理试验报告《测定三棱镜折射率》 物理试验报告《测定三棱镜折射率》 【试验目的】 利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率； 【试验仪器】 分光计，玻璃三棱镜，钠光灯 【试验原理】 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) 由于顶角a满意 ，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 而变化在试验中可观看到，当 变化时，偏向角 有一微小值，称为最小偏向角理论上可以证明，当 时， 具有最小值明显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 您正扫瞄的文章由第一＇.网整理，版权归原、原出处全部。

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） 由于 ，所以 ，又由于 ，则 （7） 依据折射定律 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 . 【试验内容与步骤】 1．调整分光计 按试验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从望远镜中观看，同时前后移动狭缝装置2，直至狭缝成像清楚为止然后调整狭缝宽度为1毫米左右（用狭缝宽度调整手轮1调整） (3)调整平行光管的倾斜度将狭缝转至水平，调整平行光管光轴仰角调整螺丝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，并无视差最终锁紧狭缝装置锁紧螺丝3此时平行光管出射平行光，并且平行光管光轴与望远镜光轴重合至此分光计调整完毕 3．测三棱镜的折射率 (1)将三棱镜置于载物台上，并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。

(2)观看偏向角的变化用光源照亮狭缝，依据折射定律推断折射光的出射方向先用眼睛（不在望远镜内）在此方向观看，可看到几条平行的彩色谱线，然后渐渐转动载物台，同时留意谱线的移动状况，观看偏向角的变化顺着偏向角减小的方向，缓慢转动载物台，使偏向角连续减小，直至看到谱线移至某一位置后将反向移动这说明偏向角存在一个最小值（逆转点）谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角 1 用望远镜观看谱线在细心转动载物台时，使望远镜始终跟踪谱线，并留意观看某一波长谱线的移动状况（各波长谱线的逆转点不同）在该谱线逆转移动时，拧紧游标盘制动螺丝27，调整游标盘微调螺丝26，精确     找到最小偏向角的位置 2 测量最小偏向角位置转动望远镜支架15，使谱线位于分划板的.，旋紧望远镜支架制动螺丝21，调整望远镜微调螺丝18，使望远镜内的分划板十字刻度线的.竖线对准该谱线.，从游标1和游标2读出该谱线折射光线的角度 和 3 测定入射光方向移去三棱镜，松开望远镜制动螺丝21，移动望远镜支架15，将望远镜对准平行光管，微调望远镜，将狭缝像精确     地位于分划板的.竖直刻度线上，从两游标分别读出入射光线的角度 和 。

4 按 计算最小偏向角 （取肯定值） 5 重复步骤1~6，可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 6 按式（9）计算出三棱镜对各波长谱线的折射率计算折射率n的数据表格3 【数据记录及处理】 表3 测量最小偏向角 钠光波长（） 次数 游标1 游标2 。