用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验
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。
分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定
分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定光线在传播过程中，遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播的方向，结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。
通过对某些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、光波波长、色散率等许多物理量。
因而精确测量这些角度，在光学实验中显得十分重要。
•• 分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。
由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。
分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中有一定的代表性，学会对它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
对于初次使用者来说，往往会遇到一些困难。
但只要在实验调整观察中，弄清调整要求，注意观察出现的现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，在反复练习之后才开始正式实验，一般也能掌握分光计的使用方法，并顺利地完成实验任务。
【实验目的】：1．了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；2．掌握测定棱镜角的方法；3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【实验仪器】：分光计（JJY型1’），双面镜，钠灯，三棱镜。
【实验原理】：•• 三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
图1三棱镜示意图•• 1．反射法测三棱镜顶角如图2 所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿和方位射出，和方向的夹角记为，由几何学关系可知：••图2反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示。
• 图3最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角发生变化。
用分光计测定三棱镜的折射率
用分光计测定三棱镜的折射率一、实验目的1、加深对分光计结构、作用及工作原理的了解,熟练掌握分光计的调节方法;2、握测量棱镜玻璃折射率的方法，并用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。
二、实验原理分光计的结构、调节方法及工作原理，我们已在其它实验中作了介绍,这里不再赘述。
下面介绍最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率。
将待测的光学玻璃制成三棱镜，测量原理见图1。
一束单色平行光以入射角投射到棱镜面AＢ上，经棱镜两次折射后以角从AC面射出,成为光线,则入射光与出射光的夹角成为偏向角。
其大小为:即因为棱镜已经给定,所以顶角A和折射率n已确定不变,所以偏向角是的函数，随入射角而变.转动三棱镜,改变入射光对光学面AB的入射角，出射光线的方向也随之改变,即偏向角发生变化。
沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小;当转到某个位置时,若再继续沿此方向转动,偏向角又将逐渐增大，偏向角在此位置达到最小值,称为最小偏向角，用表示。
用微商算法可以证明，当(或）时，偏向角有最小值，此时有，,根据折射定律，三棱镜的折射率为实验中,利用分光计测出三棱镜的顶角及最小偏向角,即可由上式算出棱镜材料的折射率n.三、实验仪器JJY型１´分光计,玻璃三棱镜,水银灯，平面反射镜四、实验内容1、调节分光计(1)调节望远镜聚焦于无穷远．（2)调节望远镜光轴与分光计转轴垂直。
(3）调节平行光管产生平行光。
（４)调节平行光管光轴与分光计转轴垂直.2、调节三棱镜并测量三棱镜顶角Ａ（１)棱镜的主截面与望远镜光轴平行，注意三棱镜在活动平台上的放置方法。
(２)测量棱镜的顶角Ａ。
３、测定最小偏向角本实验中，我们采用水银灯作为光源，在上述调好望远镜和三棱镜的基础上，测定棱镜对水银绿谱线（)的最小偏向角.(1)用水银灯照亮平行光管的狭缝，转动游标盘(连同载物台)，使待测棱镜处在如图２示的位置上。
转动望远镜至棱镜出射光的方向，观察折射后的狭缝像,此时在望远镜中就能看到水银光谱线(狭缝单色像)。
分光计实验
115实验1 分光计的调整和三棱镜折射率的测定【实验目的】1．了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法。
2．了解测定棱镜顶角的方法。
3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【实验器材】分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。
【实验原理】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。
下面以学生型分光计（JJY 型）为例，说明它的结构、工作原理和调节方法。
一、分光计的结构分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分组成，每部分均有特定的调节螺钉，图5-11-1为JJY 型分光计的结构外型图。
1．分光计的底座要求平稳而坚实。
在底座的中央固定着中心轴，望远镜、刻度盘和游标内盘套在中心轴上，可以绕中心轴旋转。
2．平行光管固定在底座的立柱上，它是用来产生平行光的。
其一端装有消色差的汇聚透镜，另一端装有狭缝的圆筒，狭缝的宽度根据需要可在0.02～2ｍｍ范围内调节。
3．望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起，套在主刻度盘上，它是用来观察目图5-11-1 分光计1-狭缝装置 2-狭缝装置锁紧螺钉 3-平行光管 4-制动架（一） 5-载物台 6-载物台调节螺钉（3只） 7-载物台锁紧螺钉 8-望远镜 9-目镜锁紧螺钉 10-分划板 11-目镜调节手轮 12-望远镜仰角调节螺钉 13-望远镜水平调节螺钉 14-望远镜微调螺钉 15-转座与刻度盘制动螺钉 16-望远镜制动螺钉 17-制动架（二） 18-底座 19-转座 20-刻度盘 21-游标盘 22-游标盘微调螺钉 23-游标盘制动螺钉 24-平行光管水平调节螺钉 25-平行光管仰角调节螺钉 26-狭缝宽度调节手轮116 标和确定光线的传播方向。
望远镜由目镜系统和物镜组成，为了调节和测量，物镜和目镜之间还装有分划板，它们分别置于内管、外管和中管内，三个管彼此可以相对移动，也可以用螺钉固定，如图5-11-2所示，在中管的分划板下方紧贴一块450全反射小棱镜，棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色，仅留一个绿色的小十字窗口，照明小灯发出的光线从小棱镜的另一直角边入射，从450反射面反射到分划板上，透光部分在分划板上便形成一个明亮的十字窗。
实验48分光计测定三棱镜折射率
③求出波长λ=546.07nm的绿光谱线的最小偏向角。
由于平台转动并没有带动度盘，所以望远镜转过的角度等于2δmin。即望远镜转过的角度：
所以：
④再重复测量四次。
（4）由式（6-9）计算出三棱镜玻璃对波长λ=546.07nm的绿光谱线的折射率n。计算n的合成不确定度un并写出结果表达式。
表6-2自准法测量三棱镜顶角数据表格
②测量最小偏向角δmin（表6-3）：
表6-3测量最小偏向角δmin数据表格
角度
测量次数
θM
θN
θM’
θN’
|θM’-θM|
|θN’-θN|
δmin
1
318°4ˊ
138°3ˊ
209°30ˊ
29°35ˊ
108°34ˊ
108°28ˊ
0．94698
0．94679
2
318°4ˊ
δ=（i-r）+（i’-r’）（6-2）
A=r+r’（6-3）
可得： δ=（i+i’）-A（6-4）
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 ，由式(6-4)得
（6-5）
再利用式（6-3）和折射定律
138°2ˊ
2030ˊ
108°27ˊ
0．94662
3
318°5ˊ
138°3ˊ
209°33ˊ
29°36ˊ
108°32ˊ
108°27ˊ
0．94677
（2）数据处理
分光计的调节及三棱镜折射率的测定
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实验三、分光计的调节及三棱镜折射率的测定
一、目的
1、 了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；
2、 掌握测定三棱镜顶角的方法；
3、 用最小偏向角法测定三棱镜玻璃的折射率。
二、仪器及用具
分光计、钠灯、平面镜、三棱镜 三、原理
1、 三棱镜顶角的测定 由自准直法：转动望远镜其光轴先后与两个光学面法线重合时，测出两法线的
夹角ϕ则其顶角为：A=180-ϕ
2、 由最小偏向角测玻璃的折射率测得三棱镜的顶角A 和最小偏向角min δ则玻璃的折射率为
2
sin
2sin min
A A n δ+=
四、实验内容
1、分光计的调节： 望远镜的调节： a)：物镜聚焦与无穷远
b)：目镜调焦至观察到清晰的叉丝c):光轴垂直于仪器的转轴
载物台的调节：调节载物平台的调平螺丝，使棱镜两光学面反射的绿十字在分划板上能重合，则载物平台达到与轴垂直。
a):平行光管产生平行光 b):使光管与轴垂直与望远镜共轴 c):适当调节狭缝使能观测到清晰的单缝 ★ 分光计调节和使用中应注意的问题：
1）：调节过程必须仔细严格要求按讲义的程序进行 2）：必须仔细了解每个元件的结构作用及原理
3）：刻度盘读数实验室中分光计的刻度盘为角游标，主尺最小分度为︒
5.0游标最小分度为'
1读数为
'xx xxx ︒；为防轴偏心带来的误差刻度盘上的对标装有两个游标，读数时必须读出两个游标之值；当内
盘转过︒
360后其值应为︒
360+'
xx xxx ︒
2、用自准直法测三棱镜的顶角
3、最小偏向角的测定
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分光计测定三棱镜折射率实验报告
分光计测定三棱镜折射率实验报告一、实验目的1. 掌握分光计的使用方法。
2. 了解测量折射率的方法，掌握三棱镜的测量原理。
3. 分析误差，并加以控制。
二、实验仪器和原理1. 实验仪器（1）分光计（2）三棱镜（3）光源2. 测量原理（1）折光定律折射率n的定义是一个介质中的光速与真空中光速之比。
在折射定律中，入射角i、出射角r和折射角t之间的关系式称为折射定律，即n1sin(i)=n2sin(r)n1、n2分别为两种介质的折射率，i、r分别为两种介质中的入射角和出射角，t为两种介质之间的折射角。
（2）三棱镜的测量原理在三棱镜中，通过射入的光线在三棱镜内壁上的多次反射，最终会形成在三棱镜底面上部一条白色光谱带（或称“光条”）。
当白光射入三棱镜中，由于不同波长（或称颜色）的光速和折射率不同，因而白光在反射和折射过程中发生了不同的偏折角，形成了一个色散谱。
我们可以用分光计来准确地测量出不同颜色光线的偏折角，计算出相应的折射率。
三、实验操作及测量数据1. 实验操作（1）待三棱镜达到室温时，用干净的纱布或电纸对三棱镜进行擦拭，以保证表面平整、光滑。
检查三棱镜顶角是否完全磨平。
（2）对分光计反射面进行仔细清洁，要求表面光洁度良好，不得有灰尘等杂质，否则会影响测量结果。
（3）取三棱镜，将其放在分光计的三脚架上，调整使其底面与分光计反射镜保持水平，并用小螺钉使其固定在三脚架上。
调节三棱镜与分光计反射面之间的距离，使得白光尽可能聚焦在样品上。
（4）打开分光计光源，让其发出光线，将其反射到三棱镜上。
（5）调节分光计的光源位置，直到彩色光谱线正确地出现在仪器中约60%处的狭缝中。
此时，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等7种颜色的光线分别经过三棱镜的反射和折射作用，在底面上形成了一条光谱带。
（6）将分光计转至零位置，并调节顶角朝向自己方向。
（7）依次测量不同颜色的光线的偏折角度，并记录数据。
（8）重复以上步骤三次，以保证测量结果的可靠性。
用分光计测三棱镜的折射率
用分光计测三棱镜的折射率分光计是用来准确测量角度的仪器。
光学实验中测角度的情况很多，如测量反射角、折射角、衍射角等。
用分光计不仅可以间接测量光波的波长、还可以间接测量折射率和色散率等。
本实验就是用分光计来间接测量三棱镜的折射率。
一、教学目的1. 学会调节使用分光计。
2. 测定三棱镜的折射率。
二、教学要求1. 本实验三小时完成。
2. 掌握分光计的结构原理，掌握分光计的调整方法。
3. 掌握角游标原理和用分光计测角度的方法。
4. 观察复色光的色散现象。
5. 用自准法测定三棱镜的顶角，测定三棱镜对绿光λ=546nm的最小偏向角。
6. 计算出三棱镜对绿光的折射率，并对结果进行评价，写出合格的实验报告。
三、三、教学重点和难点难点：望远镜系统的调节和最小偏向角的测定。
重点：望远镜系统的调节和最小偏向角的测定。
即难点内容亦是重点内容(用提问方式发挥学生主动性，配合讲解攻克难点)。
四、讲解内容1. 提问：本实验的目的?(学生答)2. 提问：本实验的重点和难点内容是什么?(教师答)3. 提问：分光计由哪几部分组成?(学生答，教师根据投影胶片把各部分的调节止动螺钉作提示)回答：分光计一般由自准直望远镜，平行光管，载物台、读数装置和底座五大部分组成。
4. 读数装置为什么要设计成双游标?如何读数和计算?(学生回答后，教师补充或根据胶片对照讲解) 回答：在刻度盘同一直径的两端(相隔180°)各装一个游标，两个游标同时读数，然后算出每个游标两次读数之差，再取平均值。
这个平均值即为望远镜(或载物台)所旋转过的角度。
并消除了刻度盘上与分光计中心轴线之间由于制造带来的偏心差。
读数举例：a、 b游标读数相差： 180°±3′望远镜初始位置读数：望远镜转过θ角后读数游标a、游标b、游标a、游标b335°5′ 155°2′ 95°7′ 275°6′差数：游标a：360°+95°7′—335°5′=120°2′游标b：275°6′—155°2′=120°4′转过的角度θ的平均值为：θ=1/2(120°2′+120°4′)=120& deg;3′上述差数游标a可以这样理解：游标a开始位置为335°5′，转到360°0′(即0°)后再转至95°7′，故转过角度为120°2′。
用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验
实验三分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定光线在传播过程中，遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播的方向，结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。
通过对*些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、光波波长、色散率等许多物理量。
因而精确测量这些角度，在光学实验中显得十分重要。
分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。
由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。
分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中有一定的代表性，学会对它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
对于初次使用者来说，往往会遇到一些困难。
但只要在实验调整观察中，弄清调整要求，注意观察出现的现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，在反复练习之后才开始正式实验，一般也能掌握分光计的使用方法，并顺利地完成实验任务。
【实验目的】：1．了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；2．掌握测定棱镜角的方法；3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【实验仪器】：分光计（JJY型1’），双面镜，钠灯，三棱镜。
【实验原理】：三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
图1三棱镜示意图1．反射法测三棱镜顶角如图2 所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿和方位射出，和方向的夹角记为，由几何学关系可知：图2反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示。
图3最小偏向角的测定转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角发生变化。
三棱镜折射率的测定(分光计)
《大学物理实验》报告姓名：；学号；班级；教师________；信箱号：______ 预约时间：第_____周、星期_____、第_____~ _____节；座位号：_______预习操作实验报告总分教师签字一、实验名称三棱镜折射率的测定二、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)图1 三棱镜最小偏向角原理图见图1，一束单色光以角入射到AB面上，经棱镜两次折射后，从AC面折射出来，出射角为。
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的变化而变化。
当时，为最小（证明略）。
这时的偏向角称为最小偏向角，记作。
由图1中可以看出，这时（1）设棱镜材料折射率为n，则故（2）由此可知，要求得棱镜材料折射率n，必须测出其顶角A和最小偏向角。
4. 角度计算公式1）载物台转过的角度平均值2）棱镜的顶角3）谱线的最小偏向角四、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）（一）分光计的调整1.目测粗调：通过调节望远镜的光轴俯仰角调节螺钉以及载物台调平螺钉粗调望远镜和载物台，目视观察载物台三颗底脚螺钉顶起的高度基本一致，载物台面三条线对准三颗底角螺钉，载物台平面大致水平；望远镜光轴基本水平，并基本垂直分光计转轴。
（粗调很重要，保证了后续调整的顺利进行。
）2.调整望远镜1）目镜调焦打开电源，转动目镜调焦手轮，调节目镜与分划板间的相对位置，使分划板刻线清晰为止。
（调好后，一般情况下不要再动调焦手轮）2）调望远镜对平行光聚焦将分划板调到望远镜物镜焦平面上。
（二）用分光计进行测量 1.测棱镜的顶角A2.测三棱镜的最小偏向角五、数据记录1.实验仪器（记录实验中所用仪器的名称、型号、精度等级等参数）分光计、三棱镜、反射镜、汞灯、汞灯电源.2.原始数据记录（原始数据表格只需要画出与数据记录有关的部分，禁止用铅笔记录数据，伪造、抄袭数据按作弊处理，该实验计零分）00彩色谱线黄光绿光蓝光游标读数左游标θ 右游标θ' 左游标θ 右游标θ' 左游标θ 右游标θ'谱线逆转位置1 次39°14′219°13′38°42′218°44′36°42′216°42′2 次39°23′219°9′38°02′218°04′35°36′215°38′3 次39°18′219°16′38°19′218°05′35°49′216°03′4 次39°17′219°21′38°28′218°18′36°14′216°16′六、实验数据整理及数据处理（★需画表格，重新将原始数据整理、誊写一遍，在原始数据记录项中直接进行数据处理的视为无效。
《测定三棱镜折射率》物理实验报告文档
2020《测定三棱镜折射率》物理实验报告文档Contract Template《测定三棱镜折射率》物理实验报告文档前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。
按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。
体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】【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。
【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。
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)观察偏向角的变化。
用光源照亮狭缝，根据折射定律判断折射光的出射方向。
三棱镜折射率的测量
分光计测量折射率实验
目镜调焦： 方法：转动目镜调焦手轮
要求：使分划板上的叉丝 刻线和十字光标清晰。
前后移动目 镜套筒，使 绿十字光标 成像清晰
物镜调焦：
松开锁定 螺丝
将双面反射 镜贴于望远 镜的物镜上
拧紧锁定 螺丝
பைடு நூலகம்
看不到反射十字像的原因： • 目镜中观察到的叉丝和透光窗中黑色十字的像 模糊。（转动目镜调节鼓轮） • 望远镜没有聚焦于无穷远。（松开目镜筒锁紧 螺钉，前后移动目镜筒 ） • 平面反射镜的镜面与望远镜的光轴不垂直。
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平面镜和三棱镜的放置方法
B3
B1 平面反射镜
B2
平面反射镜在载物台上的放置方法
B2
A
B1 B C
三棱镜在载物台上的放置方法
B3
AB面：调B2 AC面：调B3
分
十字像
划 板
亮十字
调节望远镜
目镜调焦 调节望远镜的目镜，使望远镜视场中的 双十字准线为清晰的细线。 物镜调焦 在望远镜视场中找到十字像后，松开 望远镜锁紧螺丝，前后移动镜筒，使 视场中的十字像清晰，且与分划板上 的双十字没有视差。
狭缝像
测量最小偏向角
载物台为空，旋转望远镜，使望远镜和平行 光管成一直线，使白光和竖直叉丝重合，读出左 右两个游标处的读数φ1左、φ1右；将三棱镜放置到 载物台上，转动望远镜寻找彩色线光谱，旋转载 物台使绿光达到偏向角最小，转动望远镜，使绿 光和竖直叉丝重合，读出左右两个游标处的读数 φ2左、φ2右，代入公式，求出最小偏向角δmin。
c 双面镜 a 载物平台 b
减半逐步逼近法
如果十字像的中心至上方的水平准线的距离为d，先 调节载物平台下的螺丝b或c，使十字像的中心向上 方水平准线逼近d/2，再调节望远镜光轴高低调节螺 丝，使两者重合。将载物平台旋转180度，用同样方 法调节。如此重复调节数次，直至双面镜的任意一 面对准望远镜时，均能使小十字反射像与上方的十 字准线重合为止。
[详细讲解]用分光计测定棱镜玻璃的折射率
![[详细讲解]用分光计测定棱镜玻璃的折射率](https://img.taocdn.com/s3/m/033b6f5068eae009581b6bd97f1922791688be1e.png)
用分光计测定棱镜玻璃的折射率折射率是物质的一种重要的光学常数，在工农业生产及许多科研部门都会遇到折射率的测量问题。
测量折射率的方法很多，较简单的有插针法、读数显微镜法；较精确的是利用分光计来测定的棱镜法。
即把玻璃做成棱镜，用分光计来进行测量。
分光计是一种用于角度精确测量的典型光学仪器，常用来测量光波波长、折射率、色散率、观测光谱等。
而用分光计对棱镜折射率的测量又可分为最小偏向角法、布儒斯特角法、折射极限法等。
实验内容由于分光计精密度高，结构较为复杂，很多初学者在进行调节时，感到颇不容易。
其实，只要结合实验内容，注意了解它的一些最基本的结构及测量光路，严格按照有关步骤和要求，耐心调节，是完全可以掌握的。
1、熟悉结构对照分光计的结构图和实物，熟悉分光计各部分的具体结构及其调整、使用方法。
2、按摆位要求在载物台上放上平面反射镜，调整望远镜目镜、物镜焦距，使叉丝和反射镜上的小“十”字反射像清晰。
3、调节载物台平面和望远镜，使望远镜主光轴与分光计中心轴垂直。
4、打开汞灯，调节平行光管，使出射平行光光轴与望远镜主光轴重合。
5、按摆位要求放上三棱镜，调节载物台平面，使三棱镜两折射面与分光计中心轴平行（即与已调好的望远镜光轴垂直）。
6、用自准法或反射法测出三棱镜的顶角α 。
7、按要求调节平行光管、望远镜和载物台，测量出最小偏向角γmin, 将γmin和顶角α代入公式求出三棱镜的折射率n。
注意：在测量中，应将三棱镜角的折射棱靠近中心放置，否则由棱镜两折射面所反射的光将不能进入望远镜。
实验的重与难点1、分光计的调节方法，包括望远镜目镜调节和调焦、平行光管的调节等。
2、分光计角游标的原理和读数方法。
3、实验过程中注意体会由粗调到细调、按规律调整精密光学仪器的思想和方法、消除分光计偏心差的方法、消除视差的方法以及消除螺距差的方法。
4、掌握渐进法，调节望远镜光轴与分光计中心轴严格垂直仪器简介分光计，钠光灯，直角三棱镜实验装置示意图预习要求分光计装置比较精密，操纵控制部分多而复杂，分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中有一定的代表性，学会它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
【物理实验报告《测定三棱镜折射率》】三棱镜折射率实验报告
【物理实验报告《测定三棱镜折射率》】三棱镜折射率实验报告物理实验报告《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根本方法之一，如图10所示，三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面，AB和 AC是透光的光学外表，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，那么入射线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，那么(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。
由，、。
图11 最小偏向角假设用表示最小偏向角，将代入(4)式得（5）或（6）因为，所以，又因为，那么（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，翻开钠光灯光源。
(2)翻开狭缝，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。
分光计的调整和棱镜折射率的测定 大学物理实验
分光计的调整和棱镜折射率的测定大学物理实验分光计的调整和棱镜折射率的测定-大学物理实验大学物理实验用分光计测棱镜玻璃的折射率一、实验目的1、掌握分光计的测量原理及调节方法2、用自准法测三棱镜的顶角3、用最轻偏向角法测量棱镜玻璃的折射率重点：分光计的调节方法难点：分光计的测量原理平行光管出射的平行光射向三棱镜的两个光学表面，用望远镜分别接收两表面的反射光，就可计算出两束光的夹角φ。
由几何关系可以证明φ与三棱镜顶角a的关系为φ=2a1.反射法测三棱镜顶角二、实验原理2.最轻偏向角法测棱镜玻璃的折射率平行光l1射向顶角为a的三棱镜的侧面ab，经过折射后由另一侧面ac射出，入射光l1与折射光l2的夹角δ称为偏向角。
根据图中的几何关系与折射定理可得如下关系2.最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率由上式所述，只要测到最轻偏向角δmin和三棱镜顶角a，就可以排序出来棱镜玻璃的折射率n。
三、实验仪器jjy型分光计双面镜三棱镜汞灯及电源分光计的基本结构四、实验内容1、调节分光计（1）调节的基本要求分光计的调节存有“三横向”的几何建议和“三著眼”的物理建议。
（2）调节的步骤1）目测粗调“三垂直”2）调叉丝对目镜聚焦3）调望远镜对无穷远聚焦4）阳入望远镜主光轴与分光计主轴横向5）阳入载物台平面与分光计主轴横向6）调节狭缝对平行光管物镜著眼7）调节平行光管主光轴与分光计主轴垂直2、用反射法测量三棱镜的顶角a3、测量最小偏向角用散射法测量三棱镜的顶角测量最轻偏向角入射光波长1、在实验中，拿放光学器件时，要轻拿轻放，注意不要用手接触光学面。
2、在转动望远镜时，不要直接转镜筒，而是转动望远镜下面的支架。
3、在测量偏转角度时，一定要固定度盘和望远镜，让它们仪器转动。
五、实验注意事项六、思考题1、能否直接通过三棱镜的两个光学面来调望远镜主光轴与分光计主轴垂直？2、旋转望远镜测角度之前，分光计的哪些部分固定不动？望远镜应当和什么盘一起旋转？3、通过实验，你指出分光计调节的关键在何处？“三垂直”是指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。
分光计调节和三棱镜折射率测量实验报告
分光计调节和三棱镜折射率测量实验报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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用分光计测定三棱镜折射率的改进实验分析
用分光计测定三棱镜折射率的实验分析在用分光计测定三棱镜折射率的实验中，我们有感最小偏向角的测定十分不精确，这对实验结果造成较大误差。
本文对原实验进行一定改进，从而可以准确确定最小偏向角，可用作对棱镜折射率的精确测定。
1 分光计测定三棱镜折射率的简要介绍1.1 分光计测定棱镜折射率实验原理及步骤准备工作（调节望远镜焦距、调节望远镜光轴与仪器转轴垂直及调节平行光管）结束后，开始实验。
先测定三棱镜折射顶角，本实验利用反射法测定顶角，其光路图如图1所示。
入射光经三棱镜两反射面发生反射，转动望远镜镜筒，可观察到光线Ⅰ和Ⅱ，测出两束光Ⅰ和Ⅱ之间夹角，即可求出三棱镜的顶角A= /2。
接下来测定偏向角，实验光路图如图2，IE为入射光，FR为出射光，两光线的夹角即为光线在棱镜主截面内的偏向角。
利用几何关系和折射定律，可以推导出偏向角的表达式。
当i1=i2，1= 2时，偏向角达到最小值0，此时有。
利用折射定律，得到棱镜材料的折射率为图1 反射法测顶角图2 偏向角的测定在测定最小偏向角时，当看到折射的FR光线（实验中选择绿色谱线），慢慢转动载物台，改变入射角，使绿色谱线往偏向角减小方向转动，同时转动望远镜跟踪谱线，到载物台继续沿原方向转动时，绿色谱线不再向前移反而向相反方向移动（偏向角反而增大）为止，此时可确定最小偏向角0。
1.2 误差分析计算得出三棱镜顶角值与标定值A=60€爸涞钠詈苄。
钚∑蚪堑牟舛ㄈ聪缘貌荒敲淳罚鼋隹磕坎饫慈范ㄗ钚≈涤薪洗蟮乃婊裕饬课蟛钍贾漳岩韵饫锔黾缸槠蚪遣饬渴荩绫？，可以看到最大值和最小值几乎相差1€？。
表1 分光计测定最小偏向角在实验时，可以看到，最小偏向角处在一个拐点上，当入射角经过0对应的i0，偏向角先减小后增大，下面对这一过程定量分析，以找出误差的原因。
由几何光学知识可知，对于图2所示光路图，入射角i1与偏向角有如下关系：其中n为三棱镜的折射率，A为棱镜顶角，本实验取A=，用MATLAB绘制得到的-i1局部图像如图3所示。
调节分光计并测定三棱镜的折射率实验报告及误差分析大学物理实验实验5
调节分光计并测定三棱镜的折射率实验报告及误差分析⼤学物理实验实验5⼤学物理实验5
调节分光计并测定三棱镜的折射率
实验中⽤到的仪器有分光计、玻璃三棱镜、⽔银灯和平⾯反射镜。
在这个实验中我们⽤最⼩偏向法测定三棱镜的折射率。
⼀、实验⽬的
⼆、实验原理（图）
三、实验设备、仪器、⽤具及其规范
四、实验（测定）⽅法
五、实验记录、数据处理
六、结果分析及问题讨论
实验中的误差主要有：
（1）系统误差（望远镜、载物台及刻度盘等仪器有缺陷）；
（2）随机误差（测量仪器中零件配合不稳定，测量⼈员感官的⽆规则变化）。
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用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验
实验目的：
实验仪器：
分光计、三棱镜玻璃、透明直尺、光源。
实验原理：
Snell定律描述了光束经过介质之间的折射。
n1 sinθ1 = n2 sinθ2
其中n1和n2分别是两个介质的折射率，θ1和θ2是入射和折射角度。
如果样品的折射率已知，那么通过测量入射角度、折射角度和材料厚度，就可以计算出折射率。
对于三角形样品，可以用分光计测量出入射角度和折射角度，然后使用标准透明直尺测量出材料的厚度。
实验步骤：
1. 将光源置于分光计中心位置。
打开光源并让它预热5-10分钟。
2. 将三棱镜玻璃安装到分光计中心位置。
确保三角形的底边水平放置。
3. 调节分光计的角度测量仪表使其水平。
4. 调整光源和狭缝的位置和大小，使其光束正好达到三角形的顶点。
利用直尺测出光线的位置，确定光源的高度及物理位置，将该高度标出标尺上。
5. 通过微调器调整分光计的角度，使得发射光线通过三角形材料的底部。
记录入射角度。
6. 在汞灯放出的光束反射到分光计的望远镜中时，调节望远镜位置，使其望进三棱镜，并且让观测到的光谱横线完全重合，此时通过望远镜观察到的读数就是折射角度。
7. 利用透明直尺，测量三角形玻璃的厚度。
8. 重复以上步骤2-7三次，取平均值得到最终的折射率。
实验注意事项：
1. 调整分光计时，要保证发出的光线垂直入射三棱镜玻璃的边界面。
2. 在调整望远镜的位置时要小心，以避免对其产生影响。
3. 三角形的底边要水平放置，以避免误差。
4. 实验结束后要灭掉光源。
实验结果：
通过三次测量，得到三棱镜玻璃的平均折射率为1.52。