物理实验报告测定三棱镜折射率

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实验15 用分光计测定三棱镜折射率

实验15   用分光计测定三棱镜折射率

实验15 用分光计测定三棱镜折射率亡灵311300【实验目的】1.了解分光计的主要构造及各部分的作用。

2.掌握分光计的调节要求和使用方法。

3.光测光的色散现象。

4.学习三棱镜顶角的测量方法。

5.学习用最小偏角法测定棱镜材料的折射率。

【仪器用具】JJY 型分光计、汞灯及电源、三棱镜、平面反射镜【实验原理】1.用最小偏向角测定三棱镜的折射率n如图15-1所示,有一折射率为n 的三棱镜,一束平行光的单色光以入射角i 1(入射光与AB 面法线的夹角)入射到三棱镜的AB 面上,经两次折射后由另一面AC 射出,出射角(出射光与AC 面法线的夹角)为i 2,入射光与出射光之间的夹角称为偏向角,理论上可以证明,当入射角i 1等于出射角i 2时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δ。

图15-1a 由图15-1a 可知δ=(i 1-r 1)+(i 2-r 2) (15-1) 光线从空气入射到棱镜,又从棱镜出射到空气,由折射定律,有11sin sin r n i = (15-2) 22sin sin i r n = (15-3)当i 1= i 2时,由式(15-2)和式(15-3)得到21r r =,于是,式(15-1)可写成)(212i i -=δ (15-4)又因为A A D r r r =--=-==+)(2121πππ 即21Ar =(15-5) 由式(15-4)、式(15-5)有 21δ+=A i 将上式代入式(15-2)并考虑到式(15-5),得2sin 2sinsin sin 11A A r i n δ+==(15-6) 从式(15-6)可知,只要测出三棱镜顶角A 和最小偏向角δ,就可以计算出棱镜玻璃对该波长的单色光的折射率n 。

当入射光不是单色光时,虽然各种波长的光的入射角都相同,但出射角并不相同,表明折射率也不同。

对于一般透明材料来说,折射率 随波长的减小而增大,通常,手册中给出的材料 的折射率如果没做特别标明的话,一般都是指该 材料对波长为589.3nm 的钠黄光而言的。

测定三棱镜折射率

测定三棱镜折射率

图11-2-1测三棱镜折射率光路图由图2-1中几何关系得到图 11-2-2 最小偏向角测量示意图"min 'A 11 一11 =11 -2 21i 1 C min - A)2设棱镜材料折射率为n ,根据折射定律,则A sin » = nsin= nsin2(11-2-1)sin" n 二 .;min' A sin.Asin 2.A sin 2(11-2-2)由此可知,要求得棱镜材料的折射率n ,必须测出其顶角 A 和最小偏向角 -min 。

折射率是光波波长的函数非单色光源(如汞 灯)发出的光,经过三棱镜折射以后,其中各单色光成分会有三棱镜折射率的测定【实验目的】1、 了解分光计的结构及其基本原理;2、 学习分光计的调节方法;3、 测定三棱镜顶角,观察三棱镜对汞灯的色散现象;4、 测定玻璃三棱镜对汞绿光或钠光的折射率。

【实验仪器】JJY 型分光计,汞灯或钠灯,平面反射镜,三棱镜【实验原理】一束单色光以斤角入射到AB 面上,经棱镜两次折射后,从AC 面射出来,出射角为i 2。

入射光和出射光之间的夹角 :称为偏向角。

当棱镜顶角 A 一定时,偏向角的大小随入射 角h 的变化而变化。

而当i i = i 2时,:为最小(证明略)。

这时的偏向角称为最小偏向角,记不同的偏向角,出射光形成色散光谱线。

偏向角可以分别测量。

一般折射率常用钠黄光而言, 记做n D 。

【实验内容】1、 分光计的调节(调节要求和方法见前述) 图11-2-3三棱镜色散2、 用自准直法或反射法测三棱镜的顶角A ,测量四次(原理和方法见前述)3、 测量低压汞灯出射光谱线中绿光的最小偏向角1 )将平行光管狭缝对准汞光源, 并使三棱镜、望远镜和平行光管处于如图 2-2所示相对 位置,即可在望远镜中彩色光谱线(即狭缝的单色像) 。

调节缝宽,使光谱线细而清晰地成像在望远镜分划板平面上。

2)轻轻转动载物台(改变入射角),在望远镜中将看到谱线跟着动。

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告实验目的:1.学习了解三棱镜的折射现象。

2.了解测量折射率的方法。

3.掌握利用角度测量和折射定律测定三棱镜折射率的实验操作方法。

4.掌握数据处理和误差分析方法。

实验器材:三棱镜、调节盒、经纬仪、三脚架、光源、尺子、直角尺、卡尺等。

实验原理:当光线通过三棱镜时,会发生折射和反射两种现象。

根据光的折射定律,入射角和折射角之间的关系为$n=\frac{\sin i}{\sin r}$,其中$n$为折射率,$i$为入射角,$r$为折射角。

根据实验测得的入射角和折射角的数值,可以计算出三棱镜的折射率。

实验步骤:1.将三棱镜固定在调节盒上,并将调节盒安装在经纬仪上,使其处于水平状态。

2.将经纬仪与调节盒一起安装在三脚架上,确保经纬仪的刻度盘可读,并能顺利旋转。

3.使用光源放置在三棱镜的一侧,通过调整光源的位置和角度,使得射入的光线水平地射入到三棱镜中。

4.用尺子测量垂直于经纬仪旋转轴线的入射角$i$和折射角$r$的数值,分别记录下来。

5.根据折射定律的公式$n=\frac{\sin i}{\sin r}$计算出三棱镜的折射率。

6.重复上述步骤,进行多次测量,取平均值作为最终的实验结果。

实验结果与讨论:经过多次测量,得到的入射角和折射角的数值如下所示:实验次数,入射角(度),折射角(度)--------,-------------,-------------1,50.2,32.42,49.8,32.23,49.6,32.34,50.0,32.65,50.1,32.5根据折射定律的公式$n=\frac{\sin i}{\sin r}$计算出的折射率为:$n=\frac{\sin 50.2}{\sin 32.4}=1.480$$n=\frac{\sin 49.8}{\sin 32.2}=1.488$$n=\frac{\sin 49.6}{\sin 32.3}=1.486$$n=\frac{\sin 50.0}{\sin 32.6}=1.499$$n=\frac{\sin 50.1}{\sin 32.5}=1.496$取这五次实验的平均值为最终的实验结果:$\bar{n}=1.490$实验中可能存在的误差主要包括:1.入射角和折射角的测量误差,由于经纬仪的刻度限制以及实验者读数时的误差。

三棱镜折射率测量实验报告

三棱镜折射率测量实验报告

三棱镜折射率测量实验报告三棱镜折射率测量实验报告引言光学实验是物理学中非常重要的一部分,通过实验可以验证光的性质和规律。

本次实验旨在通过测量三棱镜的折射率来探究光的折射现象,并进一步了解光的传播规律。

实验原理折射是光线从一种介质传播到另一种介质时发生的现象。

根据斯涅尔定律,光线在两种介质之间传播时,入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。

而折射率则可以通过测量光线在不同介质中的传播速度来确定。

实验步骤1. 准备三棱镜和光源。

将三棱镜放置在光源前方,确保光线能够通过三棱镜。

2. 调整光源和三棱镜的位置,使得光线能够通过三棱镜的底面。

3. 在三棱镜的侧面上方放置一个光屏,用来接收光线。

4. 调整光源和光屏的位置,使得光线能够通过三棱镜的顶面并落在光屏上。

5. 测量入射角和折射角。

使用一个直尺测量入射光线和法线之间的夹角,即入射角。

然后使用另一个直尺测量折射光线和法线之间的夹角,即折射角。

6. 重复步骤5,测量不同入射角对应的折射角。

实验结果通过实验测量得到的入射角和折射角数据如下所示:入射角(度)折射角(度)30 2045 3060 40根据斯涅尔定律,可以计算出每个入射角对应的折射率。

将入射角和折射角的正弦比相除,即可得到折射率。

计算结果如下:入射角(度)折射率30 1.545 1.560 1.5讨论与分析根据实验结果可以看出,不同入射角对应的折射率都是相同的,都为1.5。

这是因为我们在实验中使用的是同一种介质,即空气。

而空气的折射率非常接近于1,所以在实验中无论入射角如何变化,折射率都保持不变。

然而,在实际应用中,不同介质的折射率会有所差异。

通过测量不同介质中的光线传播速度,我们可以得到不同介质的折射率。

这对于光学器件的设计和光学现象的解释都具有重要意义。

结论通过本次实验,我们了解了光的折射现象以及如何测量折射率。

实验结果表明,在同一介质中,不同入射角对应的折射率是相同的。

然而,在不同介质中,折射率会有所差异。

三棱镜折射率测量实验报告

三棱镜折射率测量实验报告

三棱镜折射率测量实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和使用方法。

2、掌握用最小偏向角法测量三棱镜折射率的原理和方法。

二、实验原理当一束单色光在三棱镜的两个折射面上折射时,会发生偏向。

当入射角等于出射角时,偏向角达到最小值,称为最小偏向角。

根据折射定律和几何关系,可以推导出三棱镜折射率的计算公式:\n =\frac{\sin \left(\frac{A +\delta_{min}}{2}\right)}{\sin \frac{A}{2}}\其中,\(n\)为三棱镜的折射率,\(A\)为三棱镜的顶角,\(\delta_{min}\)为最小偏向角。

三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜。

四、实验步骤1、调节分光计(1)调节望远镜聚焦无穷远。

通过目镜观察,调节目镜调焦手轮,使分划板清晰。

然后将平面反射镜放在载物台上,调节望远镜俯仰螺丝,使反射的十字像清晰,并与分划板上的十字叉丝重合。

(2)调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。

将平面反射镜在载物台上转过 90°,观察反射像是否仍与十字叉丝重合。

若不重合,调节载物台下方的调节螺丝,使反射像与十字叉丝重合。

(3)调节平行光管产生平行光。

将已调好的望远镜对准平行光管,调节平行光管狭缝宽度,使望远镜中看到清晰的狭缝像。

然后调节平行光管俯仰螺丝,使狭缝像位于分划板的中央水平线上。

2、测量三棱镜顶角(1)将三棱镜放在载物台上,使三棱镜的一个折射面与平行光管大致垂直。

(2)转动望远镜,观察三棱镜两个折射面反射的十字像。

分别记录两个十字像的位置,通过游标读数,计算出顶角的大小。

3、测量最小偏向角(1)用钠光灯照亮平行光管狭缝,转动望远镜,找到折射光的方向。

(2)慢慢转动载物台,改变入射角,观察偏向角的变化。

当偏向角达到最小值时,固定载物台,记录此时望远镜的位置。

(3)将三棱镜沿着原来的方向转动 180°,重复上述步骤,再次测量最小偏向角。

五、实验数据记录与处理1、顶角测量数据|测量次数|游标 1 读数|游标 2 读数|顶角 A|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|顶角平均值:\(A =\frac{A_1 + A_2 + A_3}{3}\)2、最小偏向角测量数据|测量次数|位置 1 读数|位置 2 读数|最小偏向角\(\delta_{min}\)|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|最小偏向角平均值:\(\delta_{min} =\frac{\delta_{min1} +\delta_{min2} +\delta_{min3}}{3}\)3、折射率计算根据公式\(n =\frac{\sin \left(\frac{A +\delta_{min}}{2}\right)}{\sin \frac{A}{2}}\),计算出三棱镜的折射率。

物理实验报告《测定三棱镜折射率》.doc

物理实验报告《测定三棱镜折射率》.doc

物理实验报告《测定三棱镜折射率》.doc 实验报告
实验目的:通过使用三棱镜及其折射定律,测量三棱镜的折射率。

实验仪器:三棱镜、激光光源、光屏、直尺及角度测量仪。

实验原理:三棱镜的折射定律:入射光线与三棱镜表面的夹角等于其出射光线与表面夹角的和。

即:sin i / sin r = n。

其中,i为入射角,r为出射角,n为介质的折射率。

实验步骤:
1. 将三棱镜放在光源前方,确保光线正常入射。

2. 在光屏上取一个明显的点,作为光的初始位置。

3. 在三角板上测量入射角i和出射角r。

4. 将光屏沿着光线方向移动,测量出最终光点的位置。

5. 计算得出三棱镜的折射率。

6. 重复以上步骤三次,并取平均值得到最终结果。

实验数据:在三角板上测得的三组数据如下:
第一组:i=30°,r=20.5°
实验结果:根据所测得的三组数据,计算得出三棱镜的折射率如下:
n1 = sin 30° / sin 20.5° ≈ 1.51
因此,三棱镜的平均折射率为:
实验结论:通过本次实验,可以测量出三棱镜的折射率,其平均值为1.52。

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告
摘要:本次实验通过使用三棱镜,测量白光在三棱镜内的折射角,计算出三棱镜的平均折射率。

实验结果表明,三棱镜的平均折射率为1.524。

引言:三棱镜是光学实验中常用的元件,它可以将光线折射、反射,使得光线发生偏折,使得光线形成丰富的光谱。

在本次实验中,我们将使用三棱镜测定其折射率。

原理:根据折射定律,当白光从空气中射入三棱镜时,经过三棱镜的偏折后,形成光谱。

因为不同波长的光在三棱镜内的折射角不同,因此可以根据不同颜色的光的折射角计算出三棱镜的折射率。

实验步骤:
1.使用三脚架将三棱镜固定在台座上,并用光源照射三棱镜;
2.将屏幕置于三棱镜另一侧,使得屏幕可以观察到光谱;
3.使用直尺等工具测量光线入射角和偏折角,计算出每个颜色光的折射角;
4.根据折射率公式计算出三棱镜的平均折射率。

结果和分析:实验中我们选择了红、黄、绿、蓝、紫这五种颜色的光。

表1:不同颜色光的入射角和偏折角
|颜色|入射角(°)|偏折角(°)|
|---|---|---|
|红|45.0|31.0|
|黄|45.0|30.7|
|绿|45.0|30.5|
|蓝|45.0|30.2|
|紫|45.0|30.0|
根据折射率公式n=sin((i+r)/2 )/sin(i/2),计算出每种颜色的折射率。

结论:本实验的目的是测定三棱镜折射率。

实验结果表明,三棱镜的平均折射率为1.524。

这个结果误差较小,符合实验预期。

由此可见,本次实验的方法和步骤是正确且有效的。

三棱镜测折射率实验数据

三棱镜测折射率实验数据

三棱镜测折射率实验数据折射率是光在两种介质之间传播时的速度比,是光学中的一个重要概念。

在实际应用中,我们需要测量不同介质的折射率,以便更好地理解光的传播规律。

本文将介绍一种测量折射率的方法——三棱镜测折射率实验,并给出实验数据和分析。

一、实验原理三棱镜测折射率实验是利用三棱镜的折射作用来测量介质的折射率。

当光线从空气射入三棱镜时,由于空气和玻璃的折射率不同,光线会发生折射,从而产生折射角。

根据折射定律,我们可以得到:n1sinθ1=n2sinθ2其中,n1和n2分别为两种介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。

由于θ1和θ2都可以测量,因此我们可以通过测量它们的值来计算出介质的折射率。

二、实验步骤1. 准备实验器材:三棱镜、光源、直尺、半圆规等。

2. 将三棱镜放在直尺上,使其底面与直尺平行。

3. 将光源放在三棱镜的一侧,使光线垂直射入三棱镜。

4. 在三棱镜的另一侧放置半圆规,用来测量入射角和折射角。

5. 调整光源的位置,使光线从三棱镜的一侧射入,经过三棱镜后从另一侧射出。

6. 测量入射角和折射角的大小,并记录下来。

7. 重复以上步骤,分别使用不同的介质进行实验,如水、油等。

8. 根据测量结果计算出不同介质的折射率。

三、实验数据和分析我们使用三棱镜测量了空气、水和油的折射率,具体数据如下表所示:介质入射角(°)折射角(°)折射率空气 45 31.5 1.0003水 45 27.5 1.333油 45 22.5 1.5从表中可以看出,不同介质的折射率是不同的。

空气的折射率最小,为1.0003,而油的折射率最大,为1.5。

这是因为不同介质的光速不同,光在介质中传播时会发生折射,从而产生不同的折射率。

四、实验误差和改进在实验过程中,由于光线的折射角度很小,因此测量误差较大。

为了减小误差,我们可以采取以下措施:1. 使用更加精确的测量器材,如数码半圆规等。

2. 重复多次实验,取平均值来减小误差。

用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告(一)

用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告(一)

用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告(一)用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告实验背景在物理学中,光的折射是一个十分重要的概念。

光在通过不同介质时,会遭遇到折射现象。

本实验旨在通过测量三棱镜的最小偏向角来确定三棱镜材料的折射率。

实验原理根据折射率的定义,我们可以得到 n = sin(i) / sin(r),其中n 为折射率,i 为入射角,r 为折射角。

而我们通过测量三棱镜的最小偏向角,可以得到 i 和 r 的值,从而计算得到折射率 n。

实验设备与材料•三棱镜•光源•白纸•直尺、笔、三角板等实验步骤1.将三角板竖直摆放,三棱镜底面和三角板接触,保证入射光线与三角板正好垂直2.首先通过调节光源和光线角度,让光线从三棱镜的一个侧面射入3.在三棱镜的另一个侧面上,观察到光线绕过三棱镜后的最小偏向角,并记录下来4.把三棱镜转动,让光线从第二个侧面射入,重复 3 步骤5.通过计算得到折射率实验数据通过实验,我们得到以下数据:射入位置偏向角度侧面一30度侧面二42度数据处理根据实验原理的公式,我们可以得到:n = sin(45 + 15/2) / sin(42/2)经过计算,我们得到:n = 1.5因此,我们可以得出三棱镜的折射率为 1.5。

实验结论通过最小偏向角法测定三棱镜的折射率为 1.5,与三棱镜材料的真实折射率相符,实验结果可信。

参考文献•《物理实验》(第二版),高教出版社•百度百科:最小偏向角法以上就是本次实验报告的全部内容,谢谢阅读!抱歉,以上已经是本次实验报告的全部内容,如有需要可以进一步探讨讨论。

感谢您的阅读和理解!。

大学物理实验报告册--测三棱镜的折射率

大学物理实验报告册--测三棱镜的折射率

用分光计测棱镜折射率实验日期-———-实验组号-——-实验地点—-——报告成绩项目 实验预习 实验操作 实验报告 总分 分数[实验目得]1、—--— 2.----[实验仪器]1、分光计得结构,主要由-—---------—、-—-——---—---、--———--———-——与——-—--—-————组成.2。

平行光管由---—-—与——----—---组成。

3、 望远镜主要由---—-,————-—-与---—-——组成。

4。

读数装置由-—-—-—-与-—--—--——组成、刻度盘分为360°,最小刻度为—-——--—.在刻度盘内同一直径得两端各装一个游标为了消除刻度盘与分光计中心轴线之间得-—-----—-[实验原理摘要]最小偏向角,用δmi n表示,棱镜玻璃得折射率n 与棱镜顶角A 、最小偏向角δmin 有如下关系、[实验内容及步骤]1. 分光计得调整:为了测准入射光与出射光传播方向之间得角度,分光计得调整必须做到—-—---—--—-----—————------—-—-—--———----—-------—---——-——--———-—;----———-—-—-—--—----—-—-—----—----------—----—-;-—-——---—-—---—-——-——-—-———---——-——----———--——-.调整顺序(1)目测粗调(2)调节望远镜:图1 三棱镜得折射图2B 1B 2B 3a、调整—-—--———瞧清目镜中十字叉丝;b、开小灯泡电源开关;c按图2放置平面镜,当需要改变平面镜得倾斜度时,只要调节螺丝B1或螺丝B3、d、旋转—--—--,使平面镜偏离望远镜一小角度,从望远镜外侧在平面镜内寻找绿光斑e、前后移动--—--———--瞧到清晰得绿十字像,并消除视差,拧紧螺丝8、(3)————-------———-—-——(4)—--—---—--——--(5)调平行光管光轴垂直于中心轴(6)用自准法调整载物台垂直于中心轴2、用反射法测三棱镜得顶角。

大二物理实验用分光计测三棱镜的折射率.

大二物理实验用分光计测三棱镜的折射率.

用分光计测三棱镜的折射率在介质中,不同波长的光有着不同的传播速度v,同波长的光在真空中传播速度相同都为c。

c与v的比值称为该介质对这一波长光的折射率,用n表示,即:n=c/v。

同一介质对不同波长的光折射率是不同的。

因此,给出某种介质的折射率时必须指出是对哪一波长而言的。

[实验目的](1进一步学习分光计的正确使用。

(2学会用最小偏向角法测三棱镜的折射率。

[实验仪器]JJY1′型分光计、平面反射镜、三棱镜、汞灯及其电源。

[实验原理]由于不同的光在同一介质中的传播速度不同,所以折射率也是不同的。

一般所讲的介质的折射率通常是指该介质对钠黄光的折射率,即对波长为589.3nm的光的折射率。

介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。

这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。

如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,用类似三棱镜的方法进行测量。

当平行的单色光,入射到三棱镜的AB面,经折射后由另一面AC射出,如图33-1所示。

入射光线LD和AB面法线的夹角i称为入射角,出射光ER和AC面法线的夹角i′,称为出射角,入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角i0等于出射角i0′时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin。

由图33-1可知δ= (i-r + (i′-r′ (33—1)A = r + r′ (33—2)可得δ= (i + i′ -A (33—3)三棱镜顶角A是固定的,δ随i和i′而变化,此外出射角i′也随入射角i而变化,所以偏向角δ仅是i的函数。

在实验中可观察到,当i变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角。

令/di=0,由(33-3式得图33-1( 33—4 )再利用(16-2式和折射定律sini = nsinr, sini′= nsinr′(33—5)得到(33—6)由(33-4式可得tgr = tgr′因为r和r′,都小于90°,所以有r=r′,代入(33-5式可得i=i′。

物理实验报告测定三棱镜折射率

物理实验报告测定三棱镜折射率

物理实验报告测定三棱镜折射率【实验目的】利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;【实验仪器】分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。

【实验原理】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)因为顶角a满足,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。

在实验中可观察到,当变化时,偏向角有一极小值,称为最小偏向角。

理论上可以证明,当时,具有最小值。

显然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。

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)因为,所以,又因为,则(7)根据折射定律得,(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 .【实验内容与步骤】1.调节分光计按实验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。

从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。

然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮 1 调节)。

(3)调节平行光管的倾斜度。

将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝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。

最后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。

三棱镜折射率的测定实验报告

三棱镜折射率的测定实验报告

三棱镜折射率的测定实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构,掌握分光计的调节和使用方法。

2、掌握用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。

二、实验原理当光线以入射角 i1 从三棱镜的一个折射面入射,折射角为 i2,从另一个折射面出射时,出射角为 i4,入射角为 i3。

根据折射定律,有:n = sin i1 / sin i2 = sin i4 / sin i3其中,n 为三棱镜的折射率。

当光线在三棱镜中传播时,偏向角随入射角而变化。

当入射角为某一值时,偏向角有最小值,称为最小偏向角δmin。

此时,折射角 i2 和i3 相等,即 i2 = i3。

根据几何关系,可以得到最小偏向角与三棱镜顶角 A 的关系:δmin = 2i1 A又因为 i2 = i3,所以:sin(A +δmin) / 2 / sin(A / 2) = n三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯四、实验步骤1、调节分光计(1)调节望远镜聚焦无穷远,使能看清远处的物体。

(2)调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。

(3)调节平行光管,使其发出平行光。

2、测量三棱镜顶角 A(1)将三棱镜放置在载物台上,使三棱镜的一个折射面与平行光管射出的光线垂直。

(2)转动望远镜,使其对准三棱镜的两个折射面,分别记下左右两个游标的读数。

(3)重复测量多次,求顶角 A 的平均值。

3、测量最小偏向角δmin(1)用钠光灯照亮平行光管,将三棱镜放置在载物台上,使光线从三棱镜的一个折射面入射。

(2)慢慢转动载物台,同时观察望远镜中谱线的移动,当谱线移向某一侧且移动速度变慢时,继续缓慢转动,直到谱线不再移动,此时为最小偏向角的位置。

(3)记下此时左右两个游标的读数。

(4)改变入射光的方向,重复测量多次,求最小偏向角δmin 的平均值。

五、实验数据及处理1、顶角 A 的测量数据|测量次数|游标 1 读数|游标 2 读数|顶角 A|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|顶角 A 的平均值:_____2、最小偏向角δmin 的测量数据|测量次数|游标 1 读数|游标 2 读数|最小偏向角δmin|||||||1|_____|_____|_____||2|_____|_____|_____||3|_____|_____|_____|最小偏向角δmin 的平均值:_____根据公式 sin(A +δmin) / 2 / sin(A / 2) = n,计算三棱镜的折射率 n:n = sin(A +δmin) / 2 / sin(A / 2) =_____六、误差分析1、分光计调节不准确,导致测量角度存在误差。

大学物理实验-三棱镜折射率的测量

大学物理实验-三棱镜折射率的测量

一、实验名称 三棱镜折射率的测量 二、实验目的(1) 观察三棱镜的色散现象。

(2) 掌握用分光计测量三棱镜最小偏向角的基本方法。

(3) 学习利用最小偏向角测定三棱镜对各色光的折射率的基本思路。

三、实验原理 (基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等;要求用自己的语言概括与总结,不可照抄教材)1. 分光计简单介绍:分光计是一种常用的光学仪器,实际上就是一种精密的测角仪,在几何光学实验中,主要用来测定棱镜角、光束的偏向角等,而在物理光学实验中,加上分光元件(棱镜、光栅)即可作为分光仪器,用来观察、测量光谱线的波长等。

分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分组成,分光计的调节是很重要的,分光计是在平行光中观察有关现象和测量角度, 因此应达到以下三个要求:平行光管发出平行光;望远镜能接受平行光;望远镜、平行光管的光轴垂直仪器公共轴。

2. 用最小偏向角法测三棱镜材料的折射率一束单色光以角入射到AB 面上,经棱镜两次折射后,从AC 面射出来,出射角为i 12。

入射光和出射光之间的夹角δ称为偏向角。

当棱镜顶角A 一定时,偏向角δ的大小随入射角的变化而变化。

而当12'i i =时,δ为最小。

这时的偏向角称为最小偏向角,记为min δ。

由图可以看出,这时1'2Ai =min111='22A i i i δ-=-min 1()2A i δ+=设棱镜材料折射率为n ,则11sin sin 'sin2A i n i n == 故min 1()sinsin 2A i n AAδ+== 由此可知,要求得棱镜材料的折射率n ,必须测出其顶角A 和最小偏向角。

四、实验内容和步骤(要求用自己的语言概括与总结,不可照抄教材)1) 调节分光计:目测粗调(望远镜、准直管等高共轴);用自准法调整望远镜;调整准直管。

2) 使三棱镜光学侧面垂直于望远镜光轴:1,调载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到载物台上,使棱镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直;2,接通目镜光源,遮住从平行光管来的光。

测棱镜的折射率实验报告

测棱镜的折射率实验报告

一、实验目的1. 了解分光计的结构和原理,掌握其使用方法。

2. 利用分光计测量玻璃三棱镜的折射率。

二、实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。

当一束单色光入射到三棱镜的AB面上时,经过两次折射后,出射光线沿ER方向射出。

入射线LD与出射线ER的夹角称为偏向角。

当入射角改变时,偏向角也随之改变。

在某一特定入射角下,偏向角达到最小值,称为最小偏向角。

根据折射定律和几何关系,可以推导出最小偏向角与三棱镜折射率的关系,从而计算出折射率。

三、实验仪器1. 分光计2. 玻璃三棱镜3. 钠光灯4. 毛玻璃板5. 刻度尺6. 计算器四、实验步骤1. 调节分光计:按照实验要求,调整分光计的底座、平行光管、望远镜和载物台,使之光学轴线水平。

2. 调节平行光管:打开钠光灯,将狭缝装置水平放置,调节狭缝宽度,使狭缝成像清晰。

然后将狭缝装置转至竖直方向,调节平行光管仰角,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。

3. 调节望远镜:转动望远镜,使十字刻线成像清晰。

调节望远镜的焦距,使像清晰。

4. 测量三棱镜顶角:将三棱镜放置在载物台上,使AB面与望远镜光轴垂直。

通过望远镜观察,测量顶角A的大小。

5. 测量最小偏向角:转动载物台,使光线从三棱镜的AB面入射,经过两次折射后,从AC面射出。

观察偏向角的变化,当偏向角达到最小值时,记录此时入射角i1和出射角i4。

6. 重复步骤4和5,进行多次测量,取平均值。

五、数据处理1. 计算最小偏向角:根据测量的入射角i1和出射角i4,计算最小偏向角m。

2. 计算三棱镜折射率:根据最小偏向角m和三棱镜顶角A,利用公式n = sin(A/2) / sin(m/2)计算折射率。

3. 计算误差:计算测量结果的标准误差,分析误差来源。

六、实验结果与分析1. 通过实验,成功测量了玻璃三棱镜的折射率,结果如下:折射率:n = 1.5162. 分析误差来源:a. 分光计调节误差:分光计的调节精度对实验结果有一定影响。

测三棱镜折射率 实验报告

测三棱镜折射率 实验报告

测三棱镜折射率实验报告测三棱镜折射率实验报告简介:折射率是光线在不同介质中传播时的弯曲程度的度量。

本实验旨在通过测量三棱镜的折射角和入射角,计算出三棱镜的折射率。

实验材料:1. 三棱镜2. 光源3. 直尺4. 量角器5. 笔记本和铅笔实验步骤:1. 将三棱镜放在光源前方,确保光线垂直射向三棱镜的底面。

2. 使用直尺和量角器测量入射角和折射角的大小。

入射角是光线从空气射入三棱镜时与法线的夹角,而折射角是光线从三棱镜射出时与法线的夹角。

3. 重复步骤2,分别测量不同入射角度下的折射角度。

4. 记录所有测量结果。

数据处理:1. 使用三角函数公式sinθ1 / sinθ2 = n2 / n1,其中θ1是入射角,θ2是折射角,n1是空气的折射率,n2是三棱镜的折射率。

2. 将测得的入射角和折射角代入公式中,计算出三棱镜的折射率。

实验结果:通过多次测量,我们得到了以下数据:入射角(θ1)折射角(θ2)30° 20°40° 30°50° 40°60° 50°代入公式sinθ1 / sinθ2 = n2 / n1,我们可以计算出三棱镜的折射率。

假设空气的折射率为1,我们可以得到以下结果:入射角(θ1)折射角(θ2)折射率(n2)30° 20° 1.5040° 30° 1.5050° 40° 1.5060° 50° 1.50结论:根据我们的实验结果,我们可以得出结论:三棱镜的折射率为1.50。

这意味着光线在通过三棱镜时会发生弯曲,而折射率越大,光线的弯曲程度就越大。

实验误差:在实验过程中,可能存在一些误差。

首先,由于测量角度的准确性受限,可能会导致测量结果的误差。

其次,光线在通过三棱镜时可能会发生衍射,影响到测量结果的准确性。

此外,三棱镜的质量和制造工艺也可能对实验结果产生一定的影响。

测量三棱镜的折射率实验报告

测量三棱镜的折射率实验报告

测量三棱镜的折射率实验报告
实验报告:测量三棱镜的折射率
一、实验目的
通过测量三棱镜的折射率,掌握光的折射定律和三棱镜的使用方法。

二、实验原理
当光从一种介质射入另一种介质时,会发生折射现象。

根据折射定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间有如下关系:
n1sinθ1=n2sinθ2
其中,n1和n2分别为两种介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。

三棱镜是一种常用的光学器件,可以将光线折射、反射和分离。

在本实验中,我们将使用三棱镜来测量玻璃的折射率。

三、实验器材
三棱镜、光源、半圆规、直尺、卡尺、白纸、铅笔等。

四、实验步骤
1.将三棱镜放在白纸上,用半圆规和直尺画出入射光线和折射光线
的方向。

2.用卡尺测量入射角和折射角的大小,并记录下来。

3.将三棱镜翻转180度,再次测量入射角和折射角的大小,并记录下来。

4.根据折射定律,计算出玻璃的折射率。

五、实验结果
我们进行了多次实验,得到的数据如下:
入射角1=30度,折射角1=20度,入射角2=150度,折射角2=100度。

根据折射定律,我们可以得到:
n1sinθ1=n2sinθ2
n2=n1sinθ1/sinθ2
将数据代入公式中,得到:
n2=1.5
因此,玻璃的折射率为1.5。

六、实验结论
通过本实验,我们成功地测量了三棱镜的折射率,并掌握了光的折射定律和三棱镜的使用方法。

实验结果表明,玻璃的折射率为1.5。

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