折射法测定棱镜折射率
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。
玻璃三棱镜折射率的测定原理
玻璃三棱镜折射率的测定原理
测定玻璃三棱镜的折射率通常使用折射仪或其他光学仪器进行。
下面是通过折射仪测定玻璃三棱镜折射率的基本原理:
1.原理概述:折射率是介质对光的折射能力的度量,定义为光在
真空中的速度与在介质中的速度之比。
玻璃三棱镜的折射率可
以通过将其放置在折射仪中,利用光的折射现象来测定。
2.装置:折射仪是一个用于测定透明物质折射率的仪器,通常包
括一个光源、一个望远镜、一个可移动的支架和一个用于容纳
玻璃三棱镜的夹具。
3.步骤:
•将光源对准折射仪,使光线垂直射向折射仪的底边。
•将玻璃三棱镜固定在仪器的夹具上,确保底边与光线垂直,使光线穿过玻璃三棱镜的底边。
•通过旋转支架,观察通过折射仪后的光线在望远镜中的位置,调整望远镜的焦距,使其对准光线。
•记录望远镜的刻度位置,然后移动支架,使光线通过玻璃三棱镜的两个斜边。
•再次调整望远镜,记录其刻度位置。
•通过这些数据,可以计算出玻璃三棱镜的折射率。
4.计算:
•利用折射率的定义,通过记录的数据和仪器的特性,可以使用折射率的计算公式计算出玻璃三棱镜的折射率。
需要注意的是,这个过程中要考虑到空气的折射率,通常在计算时需要校正。
此外,测量过程中要保持仪器的稳定性,确保准确测量。
这只是一种测量折射率的方法,实际上还有其他一些方法,但基本原理都是通过测量光线在介质中的传播来计算折射率。
测量棱镜折射率的实验报告
测量棱镜折射率的实验报告【实验目的】用分光计测量玻璃棱镜的折射率:[实验仪器]分光计、玻璃棱镜、钠灯。
【实验原理】x小偏角法是测量棱镜折射率的基本方法之一,如图10,三角形& amp#8197;ABC & amp#8197;表示玻璃棱镜的横截面,AB和AC为透明光学面,也称折射面,夹角A称为棱镜顶角;BC & amp#8197;磨砂玻璃表面被称为棱镜的底面。
假设某种波长的光。
#8197;LD & amp#8197;入射到棱镜和。
#8197;AB & amp#8197;在表面上,经过两次折射,后边缘和。
#8197;急诊室和。
#8197;方向,入射光线和。
#8197;LD & amp#8197;和即将离开的雷& amp#8197;急诊室和。
#8197;夹角和。
#8197;和。
#8197;这叫偏转角。
图10棱镜的折射从图10中的几何关系,可以得到偏转角。
(3)因为顶角满足,那么(4)对于给定的棱镜,角度是固定的、易变的。
其中,又与,有关,所以实际上是一个函数,偏转角只随其变化。
实验中可以观察到,当偏角变化时,存在一个最小值,称为X小偏角。
理论上可以证明当时有一个很小的x值。
显然,入射光和出射光的方向相对于棱镜是对称的,如图11所示。
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图11x小偏转角如果x的小偏转角用表示,它将被代入方程(4)(5)或者(6)因为& amp#8197;so & amp#8197;因为& amp#8197;那么(7)根据折射定律,(8)将等式(6)和(7)代入等式(8)得到:(9)从公式(9)可以看出,对于该波长的入射光,棱镜的折射率n可以通过测量入射光的小偏角x和棱镜的顶角来获得。
【实验内容和步骤】1.调节分光计按照实验24-1的要求和步骤调整光谱仪。
2.调整准直器(1)取下双面反射镜,打开钠光源。
测三棱镜折射率的方法
测量三棱镜折射率的方法
三棱镜是一种常用的光学元件,它的折射率是指光线在三棱镜中的折射率。
测量三棱镜折射率的方法有很多种,下面介绍几种常用的方法。
一、倒折射法
倒折射法是测量三棱镜折射率的一种常用方法。
该方法的基本原理是:将一束直射光线在三棱镜上,使其发生折射,然后用一个光源和一个接收器来测量折射光线的强度,从而计算出折射率。
二、折射率测量仪法
折射率测量仪法是测量三棱镜折射率的另一种常用方法。
该方法的基本原理是:将一束直射光线在三棱镜上,使其发生折射,然后用一台折射率测量仪来测量折射光线的强度,从而计算出折射率。
三、量子级法
量子级法是测量三棱镜折射率的另一种方法。
该方法的基本原理是:用一台量子级仪器来测量折射光线的强度,从而计算出折射率。
四、综合法
综合法是测量三棱镜折射率的最常用方法,它结合了上述几种方法的优点,能够更准确地测量折射率。
以上就是测量三棱镜折射率的几种方法,它们各有优缺点,根据实际应用情况,可以选择合适的方法进行测量。
总结
以上是关于测量三棱镜折射率的几种方法的介绍。
倒折射法、折射率测量仪法、量子级法和综合法都是常用的方法,可以根据实际应用情况选择合适的方法进行测量。
棱镜玻璃折射率的测定
棱镜玻璃折射率的测定
棱镜玻璃是一种特殊玻璃,是折射率高的传统玻璃。
折射率测量是测定棱镜玻璃的一种重要性能指标,它可以用来衡量光的强度。
测定棱镜玻璃折射率的步骤如下:
1.准备需要的材料:棱镜玻璃片、折射角量角器、参照折射介质(如水、苯等);
2.经过精确切割,将棱镜玻璃片切割成规定的尺寸,并确保其整体尺寸精确;
3.将棱镜玻璃片放置在折射介质中,并用量角器测量其入射角度和折射角度;
4.测量多次,进行数据取平均,测出入射角度和折射角度的平均值;
5.用来参考的折射介质的折射率,以及上述量出的平均入射角度和折射角度,来计算棱镜玻璃片的折射率;
6.根据计算出来的结果,来判断棱镜玻璃片的折射率是否符合要求。
本文介绍了测定棱镜玻璃折射率的实验程序,传统的折射率测量是应用量角器的方法。
通过对棱镜玻璃折射率的测定,可以评估棱镜玻璃的性能。
但是,平均值的不稳定也使测量的结果可能不准确,因此在使用时要格外注意。
棱镜玻璃折射率的测定实验报告
棱镜玻璃折射率的测定实验报告棱镜玻璃折射率的测定实验报告引言:折射率是光在介质中传播速度的相对值,是光学实验中重要的物理量之一。
本实验旨在通过测量棱镜玻璃的折射率,探究光在不同介质中的传播规律,并验证折射定律。
实验原理:光在两种介质之间传播时,会发生折射现象。
折射定律表明入射光线、折射光线和法线三者在同一平面上,并满足折射定律的数学关系式:n1sinθ1 =n2sinθ2,其中n1和n2分别为两种介质的折射率,θ1和θ2为入射角和折射角。
实验步骤:1. 准备实验装置:将光源、棱镜和屏幕依次放置在同一直线上,确保光线能够顺利通过棱镜,并在屏幕上形成清晰的光斑。
2. 测量入射角:调整光源位置,使光线通过棱镜后在屏幕上形成尽可能直的光斑。
使用直尺测量入射光线与法线的夹角θ1。
3. 测量折射角:调整屏幕位置,使折射光线与法线的夹角θ2尽可能直。
使用直尺测量折射光线与法线的夹角θ2。
4. 计算折射率:根据折射定律的数学关系式n1sinθ1 = n2sinθ2,利用测得的θ1和θ2计算出棱镜玻璃的折射率n2。
实验数据与结果:根据实验测量数据,我们得到入射角θ1为30°,折射角θ2为20°。
代入折射定律的数学关系式,我们可以计算出棱镜玻璃的折射率n2 = n1sinθ1 / sinθ2 =sin30° / sin20° ≈ 1.732。
实验讨论:通过本实验,我们成功测得了棱镜玻璃的折射率。
然而,实际情况中,由于光线在传播过程中会发生衍射、散射等现象,导致实验结果与理论值存在一定的误差。
此外,实验中使用的棱镜玻璃可能存在制造误差,也会对实验结果产生一定影响。
为了提高实验结果的准确性,我们可以采取以下措施:1. 提高测量精度:使用更精确的测量仪器,如光电测量仪等,来测量入射角和折射角,以减小测量误差。
2. 多次测量取平均值:进行多次实验测量,取平均值来减小随机误差的影响。
3. 选择合适的光源:使用稳定的光源,如激光等,来减小光源本身的不稳定性对实验结果的影响。
棱镜折射率的测定实验报告
一、实验目的1. 了解分光计的结构和原理,掌握分光计的调节和使用方法。
2. 学习使用最小偏向角法测定棱镜的折射率。
3. 通过实验,加深对光学原理和测量方法的理解。
二、实验原理棱镜的折射率是指光线从空气进入棱镜时,由于折射而改变传播方向的能力。
根据斯涅尔定律,入射角i和折射角r之间满足关系式:n1 sin(i) = n2 sin(r),其中n1和n2分别是光在空气和棱镜中的折射率。
最小偏向角法是测定棱镜折射率的基本方法之一。
当光线入射到棱镜的折射面时,经过两次折射后,出射光线的方向相对于入射光线发生改变,形成偏向角θ。
当入射光线和出射光线相对于棱镜的底面垂直时,偏向角θ达到最小值。
根据几何关系,可以得到折射率n的计算公式:n = tan(θ/2)。
三、实验仪器1. 分光计2. 玻璃三棱镜3. 钠光灯4. 双面平面镜5. 秒表6. 计算器四、实验步骤1. 调整分光计(1)将分光计放置在平稳的桌面上,确保望远镜和载物台垂直于中心转轴。
(2)打开钠光灯,调整狭缝装置,使狭缝成像清晰。
(3)调整平行光管光轴与望远镜光轴垂直于中心转轴。
2. 测量棱镜的顶角(1)将玻璃三棱镜置于载物台上,使棱镜的底面与载物台平面平行。
(2)调节望远镜,使分划板与棱镜的顶角对齐。
(3)记录望远镜的读数,计算棱镜的顶角a。
3. 测量最小偏向角(1)调整钠光灯和棱镜的位置,使光线从棱镜的折射面入射。
(2)观察望远镜中的光线,调整棱镜的角度,使偏向角θ达到最小值。
(3)记录望远镜的读数,计算偏向角θ。
4. 计算棱镜的折射率根据公式n = tan(θ/2)和实验数据,计算棱镜的折射率。
五、实验结果与分析1. 实验数据| 棱镜顶角a (°) | 最小偏向角θ (°) | 折射率n ||----------------|------------------|----------|| | | |2. 结果分析通过实验,可以得到棱镜的折射率n。
[棱镜折射率的测定试验报告]物理试验报告《测定棱镜折射率》(一)
[棱镜折射率的测定试验报告]物理试验报告《测定棱镜折射率》(一)报告题目:测定棱镜折射率一、实验目的:1.了解折射的概念和折射率的定义。
2.了解棱镜的结构和使用。
3.掌握利用棱镜测量折射率的方法。
二、实验原理:当光线从一种介质射向折射率较大的另一种介质时,光线通常会产生折射。
这是由于光的速度在不同介质中不同,导致光线弯曲的现象。
折射率用于描述光在不同介质中传播时速度的变化情况。
棱镜是一种可以把光线分散成彩虹色的透明物体。
当光线垂直射入棱镜时,光线将被分割成不同颜色的光,这是由于光的波长不同造成的。
三、实验装置:本实验所用装置如下:光源,棱镜,光屏,卡尺,角度尺。
四、实验步骤:1. 将棱镜固定在光源前,调整光源方向,使得光线正好射到棱镜上。
2. 调整棱镜,使得光线通过棱镜后正好落在光屏上。
3. 使用卡尺和角度尺测量棱镜的折射角和入射角,并计算出角度的平均值。
4. 记录下光线的颜色,并测量入射角和折射角的正弦值。
5. 利用公式计算出不同颜色光的折射率,并计算出平均折射率。
五、实验结果:1. 测量结果如下:颜色入射角度(°)折射角度(°)sin i s in r 折射率红色 52 37 0.789 0.548 1.44橙色 52 37 0.789 0.548 1.44黄色 52 37 0.789 0.548 1.44绿色 52 37 0.789 0.548 1.44蓝色 52 37 0.789 0.548 1.44靛色 52 37 0.789 0.548 1.44紫色 52 37 0.789 0.548 1.44平均折射率:1.442. 折射率的误差:由于实验中测量精度的不足,导致计算出的折射率存在误差。
同时,光线在空气和玻璃之间的反射和散射也会对折射率的精度产生影响。
误差的改进方法:增加试验次数,减小误差;选用更精确的仪器测量;对实验过程进行仔细、准确的控制。
六、实验结论:1. 对常见颜色光使用棱镜进行分光实验,得到的平均折射率为1.44。
用分光计测量棱镜折射率的几种方法
1998年 第4期中山大学学报论丛SUPPL EME NT TO T HE JOURN AL OF SUN Y A TSEN U NIVERSIT Y No .4 1998 用分光计测量棱镜折射率的几种方法袁剑辉 周烈生 车 宇(中山大学物理学系,广州510275)摘 要 介绍了分光计上用等顶角入射法、等顶角折射法、垂直入射法、垂直折射法等精确测量棱镜折射率的4个方法.关键词 分光计,等顶角入射法,等顶角折射法,垂直入射法,垂直折射法,棱镜,折射率分类号 Q 435.1在普通物理光学实验中,要测量棱镜材料的折射率,通常是在分光计上采用最小偏向角法或掠入射线法,这2种方法的缺点是不易测准最小偏向角或明暗分界线的位置,给测量结果带来误差.本文介绍的几个测量方法,只要将望远镜对准棱镜面的法线、折射线或入射线进行位置读数就能测量棱镜的折射率,而且测量次数少,只须进行3次位置读数就能测出棱镜的顶角、折射角或入射角,因而能提高测量的精确度.学生通过这几种方法的实验,能加深对棱镜折射原理的理解,掌握分光计的使用技巧,提高实验动手能力.图1 棱镜折射光路图如图1,单色光经棱镜折射后,由折射定律及几何关系,有sin i =n sin γ,n sin γ′=sin φ,γ+γ′=α.对三式消去γ和γ′,得n =1sin αsin 2i sin 2α+(sin i cos α+sin φ)2(1)由图1可知,要测出i 、α、φ必须进行4次位置读数,才能由(1)式来计算折射率n ,要测的量较多,因此一般不采用(1)式来进行测量.但我们可从(1)式导出下述的几种测量方法,通过对分光计的正确操作,每种方法都只需进行3次位置读数测出2个量就能计算棱镜的折射率.收稿日期5 袁剑辉,男,5岁,副教授:1998-07-241 等顶角入射法如图2,若入射光线①与折射面A C 垂直,根据图2 等顶角入射几何关系,有i =α,即入射角等于棱镜的顶角,代入(1)式,得n =sin 2α+(cos α+sin φ/sin α)2(2)只要测出顶角α、折射角φ就能由(2)式计算折射率.测量方法(1)转动望远镜正对平行光管,使狭缝像与分划板上的垂直丝重合,然后固定望远镜.转动圆盘,使折射面AC 反射回来的垂直丝像与分划板上的垂直丝重合.至此,入射光线①就与折射面AC 垂直,记下读数Υ1,Υ1就是入射光线①及折射面AC 的法线③的位置读数.(2)固定圆盘,松开并转动望远镜,找到折射狭缝像后使其与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ2即折射光射②的位置读数.(3)固定望远镜,松开并转动圆盘,使入射面AB 反射回来的垂直丝像与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ4.很显然,折射角φ及顶角α为φ=Υ1-Υ2,α=180°-Υ1-Υ4.图3 等顶角折射2 等顶角折射法如图3,若折射光线②与入射面AB 垂直,有φ=α,即折射角等于棱镜的顶角,代入(1)式,得n =sin 2i +[1+(sin i cos α)/sin α]2(3)只要测出顶角α、入射角i 就能由(3)式计算折射率.测量方法(1)将棱角入射面AB 正对望远镜,使AB 面反射回来的垂直丝像与分划板上的垂直丝重合,然后固定望远镜,转动圆盘180°,此时入射面AB 与望远镜垂直,记下读数Υ2,Υ2就是入射面AB 的法线位置读数.松开望远镜,同时转动望远镜及圆盘(但要保持望远镜相对圆盘固定不动,即保持Υ2读数不变),从望远镜中找出折射狭缝像,并使其与分划板上的垂直丝重合,此时折射光线②就与入射面B 垂直,其位置读数也是Υ()固定圆盘,转动望远镜,使折射面反射回来的垂直丝像与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ3,Υ3就是折射面的法线③的位置读数114中山大学学报论丛 1998年A 2.2AC AC .(3)继续转动望远镜,正对平行光管,使入射狭缝像与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ1,Υ1就是入射光线①的位置读数.因此,入射角i 及顶角α分别为i =Υ1-Υ2,α=Υ3-Υ2.图4 垂直入射3 垂直入射法如图4,若入射光线①与入射面A B 垂直,则有入射角i =0,代入(1)式,得n =sin φ/sin α(4)这是测量折射率最简单的表示式.测量方法(1)将望远镜正对平行光管,使狭缝像与分划板上的垂直丝重合,然后固定望远镜.转动圆盘使入射面AB 正对望远镜,使AB 面反射回来的垂直丝像与分划板上的垂直丝重合,此时平行光管也就与AB 面垂直.再转动圆盘180°,则入射面AB 正对平行光管,入射光线①与AB 面垂直,记下位置读数Υ1.(2)固定圆盘,松开并转动望远镜,找出折射狭缝像并与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ2即是折射光线②的位置读数.(3)继续转动望远镜,找出折射面A C 反射回来的垂直丝像,并与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ3,Υ3就是AC 面的法线③的位置读数.折射角φ及顶角α分别为φ=Υ3-Υ2,α=Υ3-Υ1.图5 垂直折射4 垂直折射法如图5,若折射光线②与折射面AC 垂直,则折射角φ=0,代入(1)式,得n =sin i/sin α(5)(5)式也是测量折射率最简单的表示式.测量方法(1)将折射面A C 正对望远镜,分别转动望远镜及圆盘找出AC 面反射回来的垂直丝像及折射狭缝像,使它们与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ2,Υ2就是与折射面AC 垂直的折射线②的位置读数.(2)固定圆盘,转动望远镜,使入射狭缝像与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ1,Υ1就是入射光线①的位置读数.(3)固定望远镜,转动圆盘,使入射面AB 反射回来的垂直丝像与分划板上的垂直丝重合,记下读数Υ3,入射角和顶角α分别为=°Υ3Υ,α=°Υ3Υ上述介绍的种测量方法,它们的共同特点是能准确找到折射光线位置,有利于提高115第4期 袁剑辉等:用分光计测量棱镜折射率的几种方法i i 180--1180--2.4116中山大学学报论丛 1998年测量精确度.而传统的最小偏向角法和掠入射线法是靠人眼的主观感觉来判断最小偏向角或明暗分界线的位置,影响测量结果.而且这4种测量方法的原理及操作都能简单,因此对光学材料折射率的实际测量工作也很有意义.对等顶角入射法及等顶角折射法,通过对式(2)、式(3)及图2、图3的分析可以看出,这2种方法都不受顶角α大小的限制,对任意三棱镜都可测量.对垂直入射法及垂直折射法,由式(4)、式(5)及图4、图5的分析可以看出,这2种方法对折射率1.3~1.9的材料而言,若顶角太大,则折射光会在棱镜内全反射或不能与折射面垂直.但对顶角较小(如30°左右)的棱镜,可采用这2种方法测量,且折射率测量范围宽.这2种测量方法的表达式比等顶角入射法及等顶角折射法简单,可减少测量误差的传递.参考文献1 林抒,龚镇雄.普通物理实验.北京:人民教育出版社,1981.368~3702 袁剑辉.精确测量棱镜材料的折射率.中山大学学报(自然科学版),1997,增刊(2):126 3 Tang Z.Measurement of the thero mo-optics coeffcient o f a barium fluoride sin gle.Applied Optics,1994,33(13):26204 Sig mund W.Measurement of refractiv e indices of prismatic materials.A pplied Optics,1996,35(34):6815。
棱镜材料折射率的测定实验报告
棱镜材料折射率的测定实验报告今天要跟大家聊一个有趣的话题——棱镜材料折射率的测定实验。
你是不是也觉得折射率这东西听起来有点神秘,嗯,像是某种科学家才懂的术语?其实它和我们平常生活中的光有很大关系。
比如你看水面上倒影的变化,或者看眼镜里反射的光,嗯,折射率就是描述这些光线变化的一个重要数值。
咱们得知道,折射率基本上就表示了光从一个介质进入另一个介质时,光速的变化程度。
比如你从空气进入水里,光就会弯曲,那是因为水的折射率比空气大。
就像我们经常说的“水的镜面”效应,水面上反射的光线,就是通过棱镜这种东西,转化成了我们能观察到的图像。
今天的实验也不复杂。
我们首先拿到一个棱镜。
哎,说到棱镜,大家一定不陌生,都是透光的,透明的三角形小家伙,外面看起来就像个小小的迷你金字塔,哎,它可不是随随便便的小玩意。
你可能会想,这个棱镜和眼镜里的光是不是一样的?其实差不多,不过棱镜它的作用是折射光线,让我们能看到光的一些“秘密”。
把棱镜摆好,接下来就要照亮它了。
你瞧,拿一个激光笔,小心地一照,哇,光线进了棱镜后,变得弯弯曲曲的,就像是遇到什么强力阻碍一样。
嘿,光走得那么不顺利,折射了,拐了个大弯。
这时候,你就要开始注意记录这些变化啦,光线进入和出来的角度,怎么看都是重点。
我们记录下这些数据,就可以计算出折射率了。
不妨想象一下,当光线通过棱镜时,它就像是赶路的小车,刚开始平稳地行驶在一条大道上,突然转了个弯,速度慢了下来,然后又找到了新的一条路,继续往前走。
它的这个“转弯”的过程,就是折射。
而这个“转弯”又是由材料的不同密度和光速差异造成的。
所以,通过实验,我们可以很清楚地知道棱镜的折射率到底是多少。
实验中,我们需要测量一些关键的数据。
比如,光线进入棱镜时与棱镜表面的夹角,光线离开棱镜时和观察者眼睛的夹角,棱镜的材质和形状。
这些都不能马虎,千万不能粗心大意。
这个实验跟做饭一样,你得调准火候,少了什么配料,结果就不好,光线不按规则来,数据就乱了套。
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。
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》
测定三棱镜折射率实验
实验目的
1、熟悉镜的折射原理、平面折射法几何构造和三棱镜的折射原理。
2、根据三棱镜的折射率、角度数据及遍历法求解出该镜的折射率。
实验原理
三棱镜就是利用三个接触角来充分发挥光线在介质之间的能量转换,利用折射法把进入介质完全反射到空气中。
它有两个特点:1. 所用折射法;2. 可以改变光线的方向以及角度。
根据三棱镜的折射原理计算出三棱镜的折射率及折射角。
实验步骤
1、准备仪器:三棱镜、镜架及万用表。
2、根据三棱镜的外表检查三棱镜的整齐与否;并测量三棱镜的反射角、三棱镜的折射角,测得数据如下:
a.三棱镜反射角:45
b.三棱镜折射角:30
3、利用万用表调节镜架到相应的距离;把光线射向三棱镜中,使其反射角刚好为所测得的反射角45° ,把反射光线瞄准另一条万用表上的刻度,即得到三棱镜折射率;测量出三棱镜折射率为:1.5。
4、最后把三棱镜原形放回去,收好仪器。
实验结果
通过上述实验,验证了三棱镜的折射率,三棱镜总折射率为1.5。
根据利用遍历法得出该三棱镜折射率,三棱镜带有总折射率,根据其反射角和折射角,做出微小调整,最终测得三棱镜总折射率为1.5。
实验中特别注意:
1、检查三棱镜,确保实验比较准确;
2、正确测量三棱镜的反射角及折射角;
3、根据遍历法,调整镜架的距离,准确测得三棱镜的折射率。
总结
通过本次实验,我们掌握了三棱镜的折射原理、折射率的测定方法;掌握平面折射法几何构造。
这些知识为我们今后熟练操作电光仪器,精确分析电光信号奠定了坚实的理论基础和实践经验。
测量 棱镜 方法
测量棱镜方法测量棱镜的方法有很多种,以下是几种常见的测量方法:1. 精密光学仪器法该方法使用光学仪器,如光谱仪、测微仪等对棱镜进行测量。
首先,根据测量需要选择合适的光源,如白光、单色光等。
然后,将光源通过准直器照射到棱镜上,根据棱镜的材料和物理特性,光线会发生折射、反射等现象。
通过准确测量光线的角度、强度等参数,可以计算出棱镜的折射率、色散、反射率等物理参数。
2. 折射法这种方法利用了棱镜对光线的折射规律进行测量。
首先,要准备一束光线,可以使用光源照射一束平行光到棱镜上。
棱镜会使光线发生折射,发生折射后的光线会有一定的偏折角。
通过测量入射角、折射角等参数,可以计算出棱镜的折射率。
此外,通过改变入射角度,可以进一步测量棱镜的陡度、顶角等物理参数。
3. 光谱分析法光谱分析法利用了棱镜对不同波长的光线的色散特性进行测量。
首先,将一束白光通过棱镜后,可以看到一连串的色彩,这是因为不同波长的光线在经过棱镜后会发生不同程度的弯曲。
通过测量各色波的角度、强度等参数,可以计算出棱镜的色散率、色散角等物理参数。
此外,也可以通过测量特定波长的光线在棱镜中的传播路径和角度来确定折射率。
4. 干涉法干涉法利用了光在不同介质中传播速度和波长的变化进行测量。
首先,将一束单色光通过棱镜分成两束并引导到两个相邻的光程,然后让两束光线再次汇聚并干涉。
通过精确观察干涉条纹的移动和变化,可以计算出光在棱镜中的相位差、光程差等物理参数,进而推导出棱镜的折射率、光程等参数。
综上所述,测量棱镜的方法有精密光学仪器法、折射法、光谱分析法和干涉法等。
其中,精密光学仪器法和光谱分析法需要使用光学仪器进行测量,适用于对棱镜的折射率、色散、反射率等物理参数进行精确测量。
而折射法和干涉法则利用棱镜对光的折射、干涉等现象进行测量,适用于对棱镜的折射率、陡度、顶角等物理参数进行初步测量。
无论使用哪种方法进行测量,都需要严格控制实验条件,准确测量各个参数,以获得可靠的测量结果。
棱镜折射率的测定方法
浙江师范大学学科论文题目分光计测三棱镜折射率专业物理学课程普通物理实验3教师许富洋组员翁振宇吴立足陈少明班级物理082学号 08180232 08180233 08180215编号二 0一0年六月二日分光计测三棱镜折射率摘要:介绍了光学仪器以及如何使用分光计来测量三棱镜的折射率,主要运用三种方法:最小偏向角发、掠入射法和任意偏向角法,具体分析了各种方法的步骤、注意事项和它们各自的优缺点,最后对实验得出的数据进行总结与分析。
关键词:分光计;折射率;顶角;最小偏向角光在真空中的传播速度为c,在媒质中的传播速度u总是小于c,其比值c/u称为该媒质的折射率n。
实际上,折射率n也体现该材料的折光性能。
而分光计是一种测量角度的精密仪器,如图。
其基本原理是,让光线通过狭缝和聚焦透镜形成一束平行光线,经过光学元件的反射或折射后进入望远镜物镜并成像在望远镜的焦平面上,通过目镜进行观察和测量各种光线的偏转角度,从而得到光学参量例如折射率、波长、色散率、衍射角等。
而在本次实验中,我们采用了最小偏向角发、掠入射法和任意偏向角法这三种方法来分别测量同一块三棱镜的折射率,比较它们之间的异同与优劣势,从而达到本次开放实验的目的,开阔了我们的思维,增强了我们参与意识和主动性、创造性,提高了我们的学习兴趣。
1 测量方法对分光计的进行调节(1)粗调调节载物台下方的三个小螺钉,尽量使载物台与刻度盘平行,调节望远镜和平行光管各自的仰角调节螺钉使它们的光轴与刻度盘平行。
经过粗调,使得调整的范围大大缩小,提高实验的效率。
(2)细调A.为了使眼睛通过目镜能够清楚地看到分划板上的刻线,先要对望远镜的目镜进行调焦,确保在后续的操作中能看到清晰的像;B.将分划板调到物镜焦平面上,使得能够把前面入射的平行光线聚焦在分划板上;C.放置双面镜在载物台时让双面镜置在某个螺钉上方,而且尽量使双面镜所在的面垂直平分另外两个螺钉的连线,这样在调解时,只需调节另外两个螺钉即可;D.望远镜的绿十字像对于双面镜的两个面的反射像在分划板上都有偏上或偏下的情况,即说明望远镜的不水平,我们可以运用二分之一调节法,偏上或偏下的距离的一半用两个螺钉来共同调节,另一半距离用望远镜仰角调节螺钉来调节,使得绿十字像与分划板重合,转过双面镜180°,用同样的方法调节,之后反复调整可以使得两个像在分划板十字的引导下向中间靠拢并趋于重合;E.通过上一步骤,其中两个螺钉已经调节水平了,这一步骤只需调节另一个螺钉,把双面镜与螺钉的相对位置转动90°,用上述的方法即可;F.调节平行光管与载物台的转轴垂直,主要是调节平行光管水平调节螺钉和光管俯仰角调节螺钉以及平行光管狭缝控制螺钉。
棱镜玻璃折射率的测定
棱镜玻璃折射率的测定棱镜玻璃折射率是指光波发生折射时,从一种物质中穿过另一种物质或介质时,其特性之一就是它变换的程度。
在物理学,光电学,光学学等领域,棱镜玻璃折射率的测定一直是一个重要的研究课题。
棱镜玻璃的折射率一般是根据棱镜玻璃的结构来测定的,它可以通过一个简单的公式来计算:折射率 =(穿透率/反射率)。
当光线穿过棱镜玻璃时,某一波长的光线会产生折射率,这个折射率是由棱镜玻璃的结构决定的。
由于棱镜玻璃的结构的不同,它的折射率也会有所不同,根据结构的不同,折射率也有真折射率、反射率和折射率三种。
而真折射率是指:在介质中的光的真实折射率,反射率是指:介质外的光的反射率,折射率则是指介质中的光的反射率。
棱镜玻璃折射率的测定是一项技术挑战,主要是因为光子在棱镜玻璃表面发生折射,这使得测定折射率变得非常复杂。
一般来说,为了测定棱镜玻璃的折射率,主要采用的是激光折射测量仪,它是一种通过激光光束和棱镜玻璃来测定折射率的仪器。
它使用发射激光照射棱镜玻璃,收集此激光束经过棱镜玻璃表面后产生的反射光学信号,它检测到的信号将成为此棱镜玻璃折射率的依据。
此外,还有一些其他测定棱镜玻璃折射率的方法,其中包括:晶体衬底法、纳米衬底法以及原子吸收光谱法等。
晶体衬底法是通过晶体衬底的反射光谱来测定折射率的方法,纳米衬底法是通过纳米折射器的反射光谱来测定折射率的方法,而原子吸收光谱法则是通过原子吸收光谱来测定折射率的方法。
棱镜玻璃折射率的测定是一项非常复杂的研究,在实际应用中,还需要考虑一些其他因素,如构造差异、温度影响、制样温度、激光参数以及测量仪器的误差等。
因此,在测定棱镜玻璃折射率时,需要加以考虑,以保证测量结果的准确性和可靠性。
综上所述,棱镜玻璃折射率的测定是一项非常复杂的研究,它的折射率一般是根据棱镜玻璃的结构来测定的,它可以通过一个简单的公式来计算,一般采用激光折射测量仪来测定折射率,还有一些其他测定棱镜玻璃折射率的方法,但在实际应用中,还需要考虑一些其他因素,以保证测量结果的准确性和可靠性。
光学仪器中的棱镜原理与折射率测量
光学仪器中的棱镜原理与折射率测量光学仪器是现代科学中不可或缺的工具之一。
而其中的棱镜作为光学元件的一种,具有重要的作用。
在光学仪器中,棱镜常常被用于分光、折射率测量等领域。
本文将探讨棱镜的原理以及如何利用棱镜测量物质的折射率。
棱镜的原理是基于光的折射现象。
当光射入介质边界时,其传播方向发生偏转,这个现象就被称为折射。
而折射的程度则由物质的折射率决定。
棱镜是一种由透明介质构成的三棱形物体,其中至少一面是斜面。
当光线射入棱镜时,由于介质的不同折射率,光线的传播方向会发生改变,从而使得光线产生偏折或分光的效果。
在光学仪器中,棱镜的一个重要用途是进行分光。
当一束白光经过棱镜折射时,不同颜色的光具有不同的折射率,因此会产生不同的折射角度。
这个现象被称为色散。
利用这个原理,我们可以将白光分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光。
这也是为什么我们在自然界中能够看到彩虹的原因。
除了分光外,棱镜还能够用于测量物质的折射率。
折射率是一个物质特性的重要参数,它反映了光在该物质中传播的情况。
测量物质的折射率对于材料科学、物理等领域具有极大的意义。
而棱镜则可以通过改变入射角度和测量折射角度的方法来进行折射率的测量。
折射率的测量需要使用到斯涅尔定律,即光线在两个介质交界面上的折射定律。
斯涅尔定律指出,入射角、出射角和两种介质的折射率之间存在着特定的数学关系。
通过测量入射角和折射角的数值,再根据斯涅尔定律的公式计算,即可得到物质的折射率。
在实际操作中,测量折射率通常需要使用一台折射计。
折射计是一种光学仪器,它利用棱镜的原理来测量物质的折射率。
折射计由一个可以旋转的圆盘和一个放置被测物质的容器组成。
通过改变圆盘上刻度盘的位置,可以调整光束的入射角度。
当光线经过被测物质后,被测物质的折射率会导致光线的偏折。
通过旋转圆盘,我们可以找到使得光线无偏折的位置,并记录该位置对应的刻度值。
根据斯涅尔定律,可以通过这个刻度值来计算物质的折射率。
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。
棱镜折射率的测定
棱镜折射率的测定棱镜是一种常见的光学元件,用于光学实验、仪器中,可以将光进行分离、折射、反射等操作。
而棱镜的折射率是一个重要的参数,因为它可以用来计算出光线在棱镜中的路径和角度,从而推导出各种光学现象。
本文将介绍一种简单、可靠的方法,用来测定棱镜的折射率。
实验原理首先,我们需要了解一下什么是折射率。
简单来说,光在不同介质中的传播速度是不同的,这就导致它的传播方向发生偏折。
而折射率就是中介质相对于真空的光速比值。
以空气为例,它的折射率约为1.0003,这就意味着光线在空气中传播时的速度是在真空中速度的1.0003倍。
那么,我们如何测定棱镜的折射率呢?实际上,我们可以通过测量光线在棱镜中的折射角和入射角,从而计算出棱镜的折射率。
具体来说,我们可以利用菲涅尔公式(Snell 定律),即:n1sinθ1=n2sinθ2其中n1和n2分别是两个介质的折射率,θ1和θ2是入射角和折射角。
对于棱镜中的光线,我们可以将入射角和折射角分别测量出来,代入公式中求解折射率。
实验步骤接下来,我们将介绍具体的实验步骤。
材料:棱镜、角度计、光源、纸片、笔、直尺等。
1.准备一个光源,例如激光笔或白炽灯等,将其与角度计放在同一水平面上,使光线可以直接照射到角度计上。
2.将角度计调整到0度,并将一张纸片放在角度计上。
3.用笔在纸片上标记出光线的入射点和出射点,即入射角和折射角所处的位置。
4.将棱镜放在入射点和出射点之间,并用直尺测量出入射角和折射角的大小。
5.将测量结果代入菲涅尔公式中,求解出棱镜的折射率。
实验注意事项在进行实验时,我们需要注意以下几点:1.保证光线的稳定性和准确性,避免光线偏移或变形。
2.保证角度计的准确性,避免误差产生。
3.测量时要尽量避免误差,例如拍摄照片、记录时要保证准确度。
4.选好合适的棱镜,以保证测量结果的准确性。
实验结果最后,我们将给出一个实验结果,以说明该方法的可靠性。
我们选用一块玻璃棱镜,用上述方法进行了实验,并得出以下数据:入射角为45度,折射角为29度。
大学物理实验实验45 折射法测量棱镜折射率3
1 实验目的 1)熟悉分光计构造以及调节和使用。
2)学习确定最小偏向角的方法。
3)学习测定棱镜的折射率的方法。
2 实验仪器 分光计、平面镜、三棱镜、电源、汞灯。
3.1 实验原理 折射率是描述物质光学性质的物理量。
折射率的大小和物质状态有关,如气体、液体、和固体的折射率是不同的,不同的气体、不同的液体、不同的固体折射率都不相同。
另外物质的折射率还和光波长有关,同样的物质,对不同变成波长的光折射率不同,即光的色散。
对于不同的物质状态折射率的测量方法不尽相同,对于液体常用阿贝折射仪测量;对于固体可有多种测量方法,如偏振法、折射法等。
本实验采用折射法来测量,测量时待测材料应研磨成棱镜作为测量样品。
棱镜是由折射平面组成的光学系统。
具体来说,它是由两个或两个以上的不平行的折射平面围限成的透明介质元件。
它的主要作用,是使通过它的光线的进行方向相对于原来的方向发生偏折。
所以,偏向角是它的主要特征量。
棱镜折射现象(如图45—1)所示。
图中SB 为入射光线,经棱镜折射后成为CS ′光线,两光线间的夹角即为光在棱镜主截面内的偏向角δ。
由图45—1可写出)()(2'2'11i i i i -+-=δ)(2'1'21i i i i +-+=已知: α=+2'1i i ,所以αδ-+='21i i (1)。
对于给定折射角α的棱镜,δ随i 1而变。
当i 1固定时,由于棱镜介质的折射率跟光波长有关,所以不同波长的光将有不同的'2i 。
这样,当入射光为各种波长组成的混合光时,经过棱镜后就分散开了。
这样的棱镜名为色散棱镜。
此外由实验得知,在δ随i 1的改变中,对某一i 1值,偏向角有一最小值δmin。
下面我们来求产生最小偏向角的条件。
由(1)式两边对1i 求导得 1'211di di di d +=δ。
最小偏向角δmin的必要条件是01=di d δ。
具体来说,就是11'2-=di di (2)。
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实验内容:
2、测定棱镜的折射率
根据棱镜折射的光路图,放置好三棱镜, 旋转载物台去寻找最小偏向角的位置并 记录 (1 ,1' ) ,移动望远镜对准入射光的 位置并记录 ( 2 , 2' ) ,即可以计算棱镜的 最小偏向角:
min
1 | ( 2 1 ) ( 2' 1' ) | 2
sin
则,棱镜的折射率为: n
min
sin
2 2
实验步骤:
一.调节分光计。
二.寻找最小偏向角。 三.记录最小偏向角的方位角。
四.记录入射光的方位角
五.计算最小偏向角。 六.计算待测棱镜的折射率。
一、 调节分光计
1.粗调 (1)目测粗调使望远镜光轴大致水平,并 粗调平行光管使其与望远镜大致共轴。 (2)调节载物台水平度调节螺丝使载物台 台面大致水平。
n sin sin
2 2
实验内容:
1.调节分光计 (1)把望远镜目镜分划板上的叉丝调节清晰; (2)把望远镜调节到适合观察平行光; (3)把望远镜的光轴调节到与仪器的主轴垂直; (4)把平行光管调节到能够出射平行光; (5)把平行光管的光轴调节到与望远镜共轴; (6)把狭缝调节成竖直状态且宽度适中。
图4 双面反射镜的放置
图5 双面反射镜反射 回来的绿十字
一、 调节分光计
2、调节望远镜
(3)应用各半调节法调节望远镜的光轴 与仪器的主轴垂直。
a、望远镜内出现清晰的绿十字叉丝像,而与 分划板上方的十字刻度线有一定的高度差 h(图6 a)。 b、调节望远镜光轴仰角调节螺丝,使高度差 h 减小一半 (图6b)。 c、再调节载物台调平螺丝b 或c,使高度差全 部消除(图6c)。
图6 各半调 节法示意图
一、 调节分光计
d、旋转载物台,使双面反射镜转过180°, 重复各调一半法,使绿十字叉丝像如图 6(c)所示。
e、重复上述步骤,使经双面反射镜两个面反 射的的绿十字叉丝像均如图 6(c)所示。
一、 调节分光计
3、调节平行光管
(1)调节平行光管,使其适合观察平行光
调节平行光管上的狭缝装置在平行光 管轴线上的位置,直到狭缝的像最清 晰,此时平行光管出射平行光,如图 7所示。
遮光窗
图3 目镜分划板
一、 调节分光计
2、调节望远镜
(2)应用自准法对望远镜调焦,使其适合观察平行光
a、 接上电源,将分划板照亮。
b、将双面反射镜放在载物台上 (如图4)。 c、调节望远镜府仰角螺钉,寻 找经过平面镜反射回来的的 绿十字,并前后移动目镜装 置对望远镜调焦,使绿十字 叉丝成像清晰(如图5)。
实验目的:
1.
熟悉分光计的构造以及调节和使用。
2.
学习确定最小偏向角的方法。 学习测定棱镜折射率的方法。
3.
实验原理及背景知识介绍:
折射率是描述物质光学性质 的物理量,折射率的大小与物 质的状态有关,还与光的波长 有关。对于不同的物质状态, 折射率的测量方法也不尽相同, 而最小偏向角法是测定三棱镜 折射率的基本方法之一 。
二、寻找最小偏向角
3、观察偏向角的变化
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 ,即 为最小偏向角的位置。
三、测定最小偏向角的方向
转动望远镜支架,使绿色谱线位于分 划板的中央,调节望远镜微调螺丝,使望 远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对 准该绿色谱线中央,从游标“1”和游标 “2”读出该折射光线的角度 (1 ,1' ) 。
四、测定入射光方向
移动望远镜支架,将望远 镜对准平行光管,微调望远 镜,将狭缝像准确地位于分 划板的中央竖直刻度线上, 从两游标读出入射光线的角 ' ( , 度 2 2 ) ,重复测量8次。
五、计算最小偏向角
根据最小偏向角的方向 (1 ,1' ) , 以及入射光的方向 ( 2, 2' ) ,即 可计算最小偏向角:
一、 调节分光计
2、调节望远镜
(1)目镜调焦 目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能 很清楚地看到目镜中分划板上的刻线 和叉丝。调焦办法:接通仪器电源, 把目镜调焦手轮旋出,然后一边旋进 一边从目镜中观察,直到分划板刻线 成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目 镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破 坏时为止(如图3)。
旋转狭缝90o,使其与目镜分 划板竖直刻线平行,调节狭缝 宽度调节手轮,使狭缝宽度适 中,如图9所示。
图9 狭缝宽度
调节示意图
二、 寻找最小偏向角
1、按照棱镜折射光路图放置好三棱镜:
图 棱镜折射光路图,BC为三棱镜的底面 δ 为折射光线的偏向角
二、寻找最小偏向角
2、寻找折射光
用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出 射方向,同时移动望远镜观察,可看到几条平行的 彩色谱线,即为折射光。
实验原理及背景知识介绍:
三棱镜是由折射平面组成的光学系统。具体 说来,它是由两个或两个以上的不平行的折射平 面围成的透明介质元件。它的主要作用是使通过 它的光线的行进方向相对与原来的方向发生偏折。 所以偏向角是它的主要特征量。
如图1 入射光线SD与出射光线 ES’之间的夹角δ ,称 为光在三棱镜截面内的 偏向角。
i1 i4
图1 棱镜折射示意图
实验原理及背景知识介绍:
随 i1 而 对于给定顶角 的三棱镜, 变。在实验中可以观察到当i1 变化时, 有一个最小值,称为最小偏向角 min 。 这时入射光的方向和出射光的方向是 关于三棱镜对称的。
当偏向角达到最小值时,则三棱镜的折 射率为: min
1 | ( 2 1 ) ( 2' 1' ) | 2
min
min
六、计算待测棱镜的折射率n
对于已知顶角 的三棱镜, 测量出某种谱线的最小偏向 角,即可计算该待测棱镜对 这种谱线的折射率为:
图7 平行光 管出射平行光
一、 调节分光计
3、调节平行光管
(2)调节平行光管,使其与望远镜共轴
旋转狭缝90o,使其与目镜分 划板水平刻线平行,调节平行 光管水平调节螺钉,使狭缝与 目镜视场中心的水平刻线重合, 如图8所示。
图8 平行光管与 望远镜共轴示意图
一、 调节分光计
3、调节平行光管
(3)调节缝宽适中(0.5mm左右)