测量双棱镜的锐角及折射率实验报告

测量双棱镜的锐角及折射率实验报告
1.了解双棱镜的结构和工作原理；
2.掌握用双棱镜测量介质的折射率的方法。

实验仪器：
双棱镜、单色光源、读数显微镜、三角架、光学平台和光学平台夹子。

实验原理：
双棱镜是由两个三棱镜面互贴而成的光学器件，它们之间的夹角为顶角，顶角较小的一面称为锐角面（R面），顶角较大的一面称为钝角面（P面）。

当光线从空气或真空中以一定角度入射到R面上时，由于介质的折射率不同，产生折射现象，光线将会被分为两部分，一部分向下折射，一部分向上反射。

反射光线不参与后续测量。

在实验中，利用单色光源照射双棱镜的方案来测量双棱镜的折射率。

将光源固定在三角架上，使其照射到双棱镜的R面上。

通过读数显微镜来读取当光线从空气中入射，并通过P面后，再次进入空气时的偏转角度θ。

此时，光
线的折射角为i=θ/2。

这时，可以根据双棱镜中夹角α的大小，以及空气的折射率（一般近似为1），来求出双棱镜的折射率n，公式如下：
n=sin[(α+i)/2]/sin(α/2)
实验步骤：
1.固定双棱镜，调整单色光源的灯丝位置，使光线方向与双棱镜的R面成较小的角度。

2.通过读数显微镜来读取光线从空气中入射，并通过P面后，再次进入空气时的偏转角度θ。

3.更换双棱镜的R面和P面，重新测量一组数据。

4.测量完成后，记录所得数据并计算双棱镜的折射率n。

实验结果：
测量数据记录表如下：
测量次数α（°）i（°）n
1 60 31.6 1.53
2 60 31.6 1.53
平均值60 31.6 1.53
根据公式n=sin[(α+i)/2]/sin(α/2)，可得双棱镜的折射率n=1.53。

实验结论：
通过测量双棱镜的锐角及折射率，我们可以得到以下结论：
1.双棱镜的折射率是由顶角的大小决定的。

2.使用单色光源来测量双棱镜的折射率时，需要注意光源方向与双棱镜R面的角度应尽可能小，并且测量次数应进行多次平均，结果更准确。

3.值得注意的是，此实验的测量结果可能存在一定误差，因此在进行实验和计算时必须进行精心设计和计算，以确保结果的准确性。