实验15 用分光计测定三棱镜折射率

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分光计测量三棱镜折射率实验报告

分光计测量三棱镜折射率实验报告一、实验目的1.1 掌握分光计的基本原理和使用方法1.2 学会测量三棱镜的折射率2.1 了解光的折射现象及其在日常生活中的应用2.2 通过实验，培养学生动手实践能力和科学探究精神二、实验器材与材料3.1 分光计3.2 三棱镜3.3 透明胶带3.4 白色光源及反射板3.5 尺子3.6 直尺3.7 量角器3.8 铅笔和橡皮擦3.9 计算机4.0 数据处理软件(如Excel)三、实验步骤与方法4.1 组装分光计：将分光计拆开，按照说明书正确组装。

确保各部件安装牢固，连接线路正确。

4.2 准备三棱镜：选择一块无划痕、无气泡的三棱镜，用干净的布擦拭干净。

4.3 调整光源位置：将白色光源对准三棱镜的一个面，使光线垂直入射。

然后将反射板放在光源与三棱镜之间，使光线经过反射后再进入分光计。

调整反射板的位置，使光线能够均匀地穿过三棱镜。

4.4 测量折射率：用直尺测量三棱镜的三个面之间的距离，分别为a、b、c。

然后用分光计测量出从三棱镜的一个面到另一个面的光线角度差，即Δθ。

最后根据公式 n= (sinΔθ)/ (sinΔφ)计算出三棱镜的折射率n,其中Δφ为两个面之间的入射角。

4.5 重复实验：更换不同角度的入射光线，重复上述操作，以获得更准确的数据。

4.6 数据处理：将测得的数据输入计算机，利用数据处理软件进行数据分析和处理，得到三棱镜的折射率分布图和平均值。

同时可以对比不同角度下的数据，观察折射率的变化规律。

四、实验结果与分析通过本次实验，我们成功地测量了三棱镜的折射率，并得到了其分布图和平均值。

实验过程中，我们需要注意以下几点：首先是保证光线的垂直入射和均匀传播；其次是要正确地调整反射板的位置；最后是要注意数据的准确性和重复性。

通过这些步骤的操作，我们可以得出三棱镜的折射率n与两个面之间的距离a、b、c以及入射角Δθ有关。

具体来说，n = (sinΔθ) / (sinΔφ)。

这个公式可以帮助我们更好地理解光的折射现象及其在日常生活中的应用。

用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验

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。

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)。

分光计测量三棱镜折射率实验步骤

分光计测量三棱镜折射率实验步骤引言：分光计是一种常见的实验仪器，用于测量光线经过物质时的折射率。

三棱镜是用来分散光线的光学器件，通过测量三棱镜的折射率可以了解物质的光学性质。

本实验将利用分光计测量三棱镜的折射率，通过实验结果计算出三棱镜的折射率。

实验步骤：1. 准备实验材料和仪器：分光计、三棱镜、白光源、标尺、直尺等。

确保仪器和材料的干净和完好。

2. 将分光计放置在实验台上，并调整仪器使其水平。

3. 将白光源放置在分光计的光源位置，确保光线稳定且垂直入射。

4. 将三棱镜放置在分光计的支座上，使其稳定且垂直于光线入射方向。

5. 打开分光计，并调整分光计的刻度使其指针指向零刻度线。

6. 调整分光计的望远镜和目镜，使其对准三棱镜的底面。

7. 观察望远镜中的刻度，并记录下此时的读数作为初始读数。

8. 将三棱镜轻轻移动一小段距离，使望远镜中的刻度发生变化，并记录下此时的读数。

9. 重复步骤8，分别改变三棱镜的位置，记录下不同位置下的读数。

10. 根据记录的读数计算出每次移动的角度，并计算出三棱镜的折射率。

11. 重复以上实验步骤多次，取平均值，以提高测量的准确性。

12. 清理实验现场，将仪器和材料归位。

实验注意事项：1. 实验过程中要稳定仪器和材料，尽量避免外界干扰。

2. 在读数时要保持仪器稳定，避免手部震动对结果的影响。

3. 观察望远镜时要注意调整焦距，使刻度清晰可见。

4. 实验结束后，要将仪器和材料归位并清理实验现场。

实验结果分析：根据实验数据计算得出的三棱镜的折射率可以用来了解三棱镜材料的光学性质。

通过多次重复实验可以得到更加准确的结果，从而减小误差。

如果实验结果与理论值相差较大，可能是实验中存在系统误差或者仪器的测量不准确。

在实验过程中，要注意观察望远镜中的刻度，确保读数的准确性。

总结：通过分光计测量三棱镜的折射率是一种常见的实验方法，可以用来了解物质的光学性质。

在实验中要注意仪器的稳定和观察望远镜的刻度，以确保测量结果的准确性。

大学物理-分光计测量三棱镜折射率及光栅常数实验报告

分光计测量三棱镜折射率及光栅常数实验报告【实验目的】学习分光计测量角度、光栅常数的方法，熟悉用最小偏向角法测量物质折射率。

【实验仪器】汞灯、分光计、三棱镜、平面双面镜、光栅。

【实验原理】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i 0等于出射角i 0’时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角δmin 。

由图可知：δ=（i-r ）+（i’-r’）A =r +r’δ=（i+i’）-A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0=did δ，则 1'-=didi 再利用折射定律,sin sin r n i ='sin 'sin r n i =得到rn i i r n di dr dr dr dr di di di cos cos )1('cos 'cos ''''⨯-⨯=⨯⨯= 'tan 'csc tan csc 'sin 1cos sin 1'cos 2222222222r n r r n r r n r rn r --=---= 'tan )1(1tan )1(12222r n rn -+-+-='tan )1(1tan )1(12222r n r n -+=-+'tan tan r r = 因为r 和r’都小于90°，所以有r =r ’代入可得i =i'。

因此，偏向角δ取极小值极值的条件为：r =r ’或i =i'显然，这时单色光线对称通过三棱镜，最小偏向角为δmin ，可得：δmin =2i –A)(21min A i +=δ A =2r2A r = 由折射定律式，可得三棱镜对该单色光的折射率n 为2sin )(21sin sin sin min A A r i n +==δ 测出三棱镜顶角A 和对该波长的入射光的最小偏向角δmin ，就可以计算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。

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′。

大学物理实验系列——分光计的调整与使用参考答案

用分光计测量三棱镜折射率实验数据处理1.顶角及不确定度)(A u 的计算(1)自准法: )(2118021210右右左左θθθθ-+--=A ， θθθ∆==⨯=)()()21(4)(22u u A u (2)反射法： )(412121右右左左θθθθ-+-=A 2.最小偏向角及最小偏向角的不确定度的计算（1）最小偏向角min δ的计算公式：)(412121min 右右左左θθθθδ-+-= （2）最小偏向角min δ的不确定度计算公式： θθθδ∆==⨯=21)(21)()41(4)(22min u u u 仪器误差Δθ = 2′= ×10-4(rad) u (A ) = 2′= ×10-4(rad) u (δmin ) = 1′= ×10-4(rad)A = ° ′±2′ δmin = ° ′±1′3.折射率n 以及折射率的不确定度)(n u 的计算(1)折射率的计算公式 A A n 21sin )(21sin min +=δ (2)折射率的不确定度计算公式)(2)(222)(min 2min 222min δδδu A ctg A u A ctg A ctg n n u ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= )(2sin 2cos 21)(2sin 2sin 2cos 212cos 2sin 21min 22min 222min min δ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ++⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ+-δ+=u A A A u A A A A A )()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(min 22min 222min δδδu A A A u A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡= 22min 222min )21()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(θδθδ∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=A A A式中的角度的不确定度应取弧度为单位n±u (n)= ±思考题及参考答案1.望远镜光轴与分光计的中心轴相垂直，应该在望远镜中看到什么现象利用哪些螺钉调节光学平行平板或三棱镜两个光学面反射的十字像，都能与望远镜分划板叉丝刻线上交点重合。

用分光计测三棱镜折射率实验报告

用分光计测三棱镜折射率实验报告示例文章篇一：《用分光计测三棱镜折射率实验报告》哇塞！今天我们在学校里做了一个超级有趣的实验——用分光计测三棱镜的折射率！这可把我兴奋坏啦！一进实验室，我就看到桌子上摆放着各种各样的仪器，有分光计、三棱镜、光源等等。

我的小伙伴们也都跟我一样，眼睛里充满了好奇和期待。

老师先给我们讲了一下实验的原理。

你们知道吗？就像光在不同的介质中传播速度会不一样，所以会发生折射。

而三棱镜就像是一个神奇的魔法道具，能让光折射出不同的角度。

这难道不神奇吗？然后，老师开始一步一步地教我们怎么操作分光计。

这分光计看起来可复杂啦，有好多的旋钮和刻度。

老师说：“同学们，可别小看这些旋钮，它们能帮我们找到准确的角度呢！”我心里想：这可真是个精细的活儿呀！接下来就轮到我们自己动手啦！我和同桌小明一起，小心翼翼地调整着分光计。

我一边转动旋钮，一边问小明：“你看，这样对不对呀？”小明皱着眉头说：“好像还差一点点，再试试。

”我们就这样不停地尝试，不停地调整。

好不容易把分光计调整好了，该测量三棱镜的角度啦！这时候，我紧张得手心里都出汗了，心里直嘀咕：可千万别出错呀！我按照老师教的方法，认真地测量着角度，还不停地记录数据。

在测量的过程中，可不是一帆风顺的哟！有好几次，我都觉得自己测的数据不太对劲，急得我都快哭了。

但是我告诉自己：不能放弃，一定要成功！终于，我们完成了所有的测量工作。

接下来就是计算折射率啦！这可需要我们认真仔细地处理数据。

我和小明一起，对着数据算呀算，感觉脑袋都快转晕了。

经过一番努力，我们算出了三棱镜的折射率。

当看到那个结果的时候，我高兴得差点跳起来，大喊着：“我们成功啦！我们成功啦！”这次实验，让我深深地感受到了科学的魅力。

它就像一个神秘的宝藏，等着我们去探索，去发现。

虽然过程中遇到了很多困难，但是我们都没有放弃，最终得到了满意的结果。

这不就像我们在人生的道路上，会遇到各种挫折，但只要坚持下去，就一定能看到希望的曙光吗？我觉得呀，做实验不仅能让我们学到知识，还能培养我们的耐心和细心，让我们更加勇敢地面对挑战。

分光计测三棱镜折射率实验报告

分光计测三棱镜折射率实验报告分光计测三棱镜折射率实验报告一、引言分光计是一种用来测量光的折射率的仪器，广泛应用于物理实验室和光学研究领域。

本实验旨在通过使用分光计来测量三棱镜的折射率，以加深我们对光的性质和光学实验的理解。

二、实验原理三棱镜是一种光学元件，可以将入射光分散成不同颜色的光谱。

当光经过三棱镜时，会发生折射现象，不同波长的光线会因折射率的不同而发生偏折。

根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间存在着一定的关系，即n₁sinθ₁=n₂sinθ₂。

其中，n₁和n₂分别为入射介质和折射介质的折射率，θ₁和θ₂为入射角和折射角。

分光计是一种用来测量光线折射率的仪器。

它由一个旋转的圆盘和一个望远镜组成。

当光线通过分光计的圆盘时，圆盘上的刻度会引起光线的偏转，望远镜中的光标可以用来测量光线的偏转角度。

通过测量不同颜色光线的偏转角度，我们可以计算出三棱镜的折射率。

三、实验步骤1. 将分光计放置在水平台上，并调整望远镜的高度，使其准确对准三棱镜的顶点。

2. 打开光源，将光线通过准直孔进入分光计。

3. 调整圆盘，使得光线通过圆盘的刻度线，观察望远镜中的光标。

4. 旋转圆盘，使光线通过三棱镜，并观察望远镜中光标的位置变化。

5. 记录不同颜色光线的偏转角度，并计算出相应的折射率。

四、数据处理与结果分析在实验中，我们记录了不同颜色光线的偏转角度，并计算出相应的折射率。

通过对数据的处理和分析，我们可以得到三棱镜的平均折射率，并与理论值进行比较。

根据实验数据，我们可以得到不同波长光线的折射率。

通过对这些数据进行平均，我们可以得到三棱镜的平均折射率。

与理论值进行比较后，可以发现实验结果与理论值较为接近，说明实验的准确性较高。

五、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差，影响了实验结果的准确性。

首先，光线的入射角度可能会有一定的误差，导致测量的折射角度不准确。

其次，仪器本身的误差也会对实验结果产生影响。

此外，环境因素如温度和湿度的变化也可能对实验结果产生一定的影响。

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
分光计是一种常用的实验仪器，其主要原理是利用光的色散性质，将白光分解成不同颜色的光，然后通过透镜将这些不同颜色的光分别聚焦在各自的位置上，从而实现对光谱的分析。

在实验中，我们可以利用分光计来测定三棱镜的折射率。

三棱镜是一种常见的光学元件，可以将光线折射成不同的角度。

在三棱镜中，光线入射时会发生折射和反射，从而形成不同的角度。

利用三棱镜的折射性质，我们可以测定其折射率。

1. 准备实验仪器：分光计、三棱镜、单色仪、荧光屏等。

2. 将三棱镜固定在分光计上，并将单色仪对准分光计的入口。

3. 开启分光计以及单色仪，让白光逐渐进入三棱镜。

4. 在荧光屏上观察到折射出红色、黄色、绿色、蓝色和紫色等不同颜色的光线。

使用分光计的刻度盘，将荧光屏上的不同颜色光线的角度分别记录下来。

5. 根据记录下来的角度，计算出每种颜色光线的折射率。

具体计算公式如下：
n=sin((A+B)/2) / sin(A/2)，其中，A为入射角，B为出射角，n为折射率。

6. 将计算得到的每种颜色光线的折射率取平均值，即可得到三棱镜的平均折射率。

需要注意的是，在实验过程中需要进行多次测量，以提高实验数据的准确性。

此外，在记录角度时也需要保证准确度，可以使用读数卡尺等仪器进行辅助测量。

总之，利用分光计测定三棱镜的折射率是一种常用的光学实验方法，通过本实验可以加深对分光计和三棱镜原理的理解，同时也可以提高实验技能。

《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。

《测定三棱镜折射率》物理实验报告_实验报告_

《测定三棱镜折射率》物理实验报告【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。

先用眼睛（不在望远镜内）在此方向观察，可看到几条平行的彩色谱线，然后慢慢转动载物台，同时注意谱线的移动情况，观察偏向角的变化。

顺着偏向角减小的方向，缓慢转动载物台，使偏向角继续减小，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 用望远镜观察谱线。

在细心转动载物台时，使望远镜一直跟踪谱线，并注意观察某一波长谱线的移动情况（各波长谱线的逆转点不同）。

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）。

大学物理实验系列分光计的调整与使用参考答案

大学物理实验系列分光计的调整与使用参考答案 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020用分光计测量三棱镜折射率实验数据处理1.顶角及不确定度)(A u 的计算(1)自准法: )(2118021210右右左左θθθθ-+--=A ， θθθ∆==⨯=)()()21(4)(22u u A u (2)反射法： )(412121右右左左θθθθ-+-=A 2.最小偏向角及最小偏向角的不确定度的计算（1）最小偏向角min δ的计算公式：)(412121min 右右左左θθθθδ-+-= （2）最小偏向角min δ的不确定度计算公式：θθθδ∆==⨯=21)(21)()41(4)(22min u u u 仪器误差Δθ = 2′= ×10-4(rad)u (A ) = 2′= ×10-4(rad) u (δmin ) = 1′= ×10-4(rad)A = ° ′±2′ δmin = ° ′±1′3.折射率n 以及折射率的不确定度)(n u 的计算(1)折射率的计算公式 A A n 21sin )(21sin min +=δ (2)折射率的不确定度计算公式)(2)(222)(min 2min 222min δδδu A ctg A u A ctg A ctg n n u ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= )(2sin 2cos 21)(2sin 2sin 2cos 212cos 2sin 21min 22min 222min min δ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ++⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛δ+-δ+=u A A A u A A A A A )()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(min 22min 222min δδδu A A A u A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=22min 222min )21()21sin(2)(21cos )()21(sin 2)21sin(θδθδ∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++∆⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=A A A 式中的角度的不确定度应取弧度为单位 n ±u (n ) = ±思考题及参考答案1.望远镜光轴与分光计的中心轴相垂直，应该在望远镜中看到什么现象利用哪些螺钉调节光学平行平板或三棱镜两个光学面反射的十字像，都能与望远镜分划板叉丝刻线上交点重合。

分光计测量三棱镜折射率实验步骤

分光计测量三棱镜折射率实验步骤实验目的：使用分光计测量三棱镜的折射率，了解光的折射现象。

实验器材：分光计、三棱镜、光源、直尺、墨水笔、实验台等。

实验步骤：1. 实验准备a. 将实验台置于平稳的桌面上。

b. 将分光计放置在实验台上，调整使其水平。

c. 将直尺放置在分光计上，用墨水笔标记出直尺上的刻度。

d. 将光源放置在实验台的一侧，确保光线能够通过分光计。

2. 测量入射角a. 将三棱镜放置在实验台上，使其底面平稳贴合实验台。

b. 将分光计的望远镜对准三棱镜的顶点，观察入射光线。

c. 通过调整望远镜的角度，使其对准入射光线，读取望远镜上的刻度值作为入射角。

3. 测量折射角a. 将望远镜调整至观察折射光线的位置。

b. 观察通过三棱镜折射的光线，调整望远镜的角度，使其对准折射光线。

c. 读取望远镜上的刻度值作为折射角。

4. 计算折射率a. 根据折射定律，折射率n的计算公式为n = sin(入射角) / sin(折射角)。

b. 将测得的入射角和折射角代入计算公式，求得三棱镜的折射率。

5. 重复实验a. 重复上述步骤2-4，至少进行3次实验，取平均值作为最终的折射率结果。

b. 记录每次实验的数据和计算结果，计算其平均值。

6. 分析结果a. 比较不同实验的折射率数据，观察是否存在较大的偏差。

b. 若数据相差较大，可能是实验操作不准确或仪器存在问题，需要重新进行实验或检查设备。

c. 若数据相差较小，说明实验结果较为准确，可以得出较可靠的三棱镜折射率。

7. 实验注意事项a. 在进行实验时，要注意保持实验环境的稳定，避免外界因素对实验结果的影响。

b. 在望远镜对准光线时，要谨慎操作，保持稳定，避免人为误差。

c. 实验结束后，要及时清理实验台和器材，确保实验环境的整洁和安全。

通过以上实验步骤，我们可以使用分光计准确测量三棱镜的折射率。

实验过程中要注意仪器的操作和环境的稳定，以获得准确可靠的实验结果。

同时，多次重复实验并计算平均值，可以提高实验数据的可靠性和准确性。

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。

用分光计测定三棱镜的顶角和折射率

开始时，由于望远镜的视场很小，可先从望远镜外用眼睛观察AC面出射的光谱线，可以看到一系列彩色谱线，再转动平台，眼睛观察透过三棱镜的光谱线移动的情况，找到谱线与入射光夹角最小的位置，即：光谱线不再随平台转动而继续向偏向角小的方向移动，而向反方向移动的位置，此位置就是最小偏向角的位置。再用望远镜对准这个位置，进行细调。
在望远镜内看到一系列细而清晰的彩色谱线，转动载物台，首先观察波长λ=546.07nm的绿光谱线，使该谱线朝偏向角减小的方向移动，同时转动望远镜跟踪该谱线，直到棱镜继续沿着同一方向转动时，谱线不再向前移动却反而向反方向移动，此转折点即为相应该谱线最小偏向角的位置；
用望远镜的竖直准线对准它，然后缓慢转动平台，找到开始反向的确切位置，最后仔细转动望远镜，使十字准线的竖线准确地与谱线重合，读出左、右两边窗口的读数θM和θN
1、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。
2．实验仪器
分光计，平面反射镜，三棱镜，汞灯及其电源。
3．实验原理
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，可用类似的方法进行测量。
5．实验数据记录及处理
分光计型号：YY-J1，三棱镜编号：9，光源：汞灯，波长λ=546.07nm
（1）数据表格
θM
θN
θ’M
θ’N
|θM’-θM|
|θN’-θN|
A=180°-φ
21025`
12009
12005
12007
1．04822
①反射法测量三棱镜顶角（表6-2）：

用分光计测定三棱镜玻璃的折射率实验

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。

••分光计就是一种能够精确测量上述建议角度的典型光学仪器，经常用以测量材料的折射率、色散率为、光波波长和展开光谱观测等。

由于该装置比较高精度，控制部件较多而且操作方式繁杂，所以采用时必须严苛按照一定的规则和程序展开调整，方能够赢得较低精度的测量结果。

分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中存有一定的代表性，学会对它的调节和采用方法，有利于掌控操作方式更为繁杂的光学仪器。

对于初次使用者来说，往往可以碰到一些困难。

但只要在实验调整观测中，弄清楚调整建议，特别注意观测发生的现象，并不懈努力运用尚无的理论知识回去分析、指导操作方式，在反反复复练之后才已经开始正式宣布实验，通常也能够掌控分光计的采用方法，并成功地顺利完成实验任务。

【实验目的】：1．介绍分光计的结构，掌控调节和采用分光计的方法；2．掌握测定棱镜角的方法；3．用最轻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】：••三棱镜例如图1右图，ab和ac就是隔热的光学表面，又称偏折面，其夹角称作三棱镜的顶角；bc为毛玻璃面，称作三棱镜的底面。

图1三棱镜示意图••1．散射法测三棱镜顶角和如图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方位射出，和方向的夹角记为，由几何学关系可知：图2散射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率假设存有一束单色平行光ld入射光至棱镜上，经过两次偏折后沿er方向箭出来，则入射光线ld与辐照度光线er间的夹角称为偏向角，如图3所示。