测定三棱镜折射率实验报告_0

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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。

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第一篇: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。

测三棱镜折射实验报告

测三棱镜折射实验报告

测三棱镜折射实验报告实验目的: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,并验证折射定律。

实验材料和仪器:1. 三棱镜2. 光源3. 镜筒4. 延长筒5. 刻度尺6. 三脚架7. 支架8. 两只竖直夹具实验原理:当光从一种媒质射入另一种媒质中时,会发生折射现象。

折射现象可由折射定律描述,即n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)其中,n₁和n₂分别为两种媒质的折射率,θ₁和θ₂分别为入射角和折射角。

实验步骤:1. 将三棱镜放置在三脚架上,并调整到稳定的水平位置。

2. 在光源的位置设置一只竖直夹具,用以发出光线。

3. 在三棱镜的另一侧设置一只竖直夹具,用以接收射出的光线。

4. 将镜筒固定在用支架固定的延长筒上。

5. 将射出的光线由镜筒引入三棱镜,调整使光线射入三棱镜表面。

6. 通过调整延长筒的位置,使射出的光线尽可能平行,并由另一侧竖直夹具接收。

7. 测量入射角和折射角的值,并记录下来。

8. 重复实验步骤5-7,分别在不同入射角度下进行测量。

9. 分析并计算各组数据,得出平均值,并计算出三棱镜的折射率。

10. 比较实验得出的折射率与理论值的差异,并讨论实验误差。

实验数据处理:根据实验步骤所得的数据,根据折射定律计算出入射角和折射角,进而计算出折射率。

针对每组实验数据计算其平均值,对数据进行处理和分析,得到测量结果和误差分析。

实验结果:根据处理后的数据,得出三棱镜的折射率为x.xxxxx。

误差分析:对实验中可能存在的误差进行分析,如光源的位置不准确、测量角度不准确、仪器的精度等。

并探讨这些误差对实验结果的影响,如误差是否可以解释实验结果与理论值之间的差异。

结论:通过实验测量和计算,得出三棱镜的折射率为x.xxxxx。

实验结果与理论值接近,说明实验的准确性较高。

同时,通过实验验证了折射定律的正确性。

建议和改进:针对实验中存在的误差和不足之处,提出改进建议,如通过提高仪器的精度、优化实验步骤等方式提高实验的准确性和可重复性。

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。

物理实验报告《测定三棱镜折射率》实验报告

物理实验报告《测定三棱镜折射率》实验报告

物理实验报告《测定三棱镜折射率》实验报告
实验目的:
通过测定三棱镜的折射角度和入射角度,计算出三棱镜的折射率。

实验原理:
当光线从一种介质射入另一种介质时,由于介质的折射率不同,光线会发生折射现象。

根据斯涅尔定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间有关系:n1*sin(i) =
n2*sin(r),其中n1为入射介质的折射率,n2为折射介质的折射率,i为入射角,r为
折射角。

实验器材:
三棱镜、光源、平台、角度测量器等。

实验步骤:
1. 将三棱镜放在光源上方,调整光源位置和角度,使得光线正好射入三棱镜的第一个面。

2. 在平台上放置一个角度测量器,调整角度测量器的位置和角度,使其能够测量三棱
镜的入射角度。

3. 调节角度测量器,测量三棱镜的入射角度。

4. 调整三棱镜的位置和角度,使光线射出三棱镜的第二个面,再进入第三个面。

5. 用角度测量器测量光线的折射角度。

6. 根据斯涅尔定律,计算三棱镜的折射率。

实验结果:
根据测量得到的入射角度和折射角度,代入斯涅尔定律中计算得到三棱镜的折射率。

实验讨论:
在实验过程中,需要注意调节光源和角度测量器的位置和角度,保证测量的准确性。

同时,还可以通过多次测量取平均值,提高实验结果的可靠性。

实验结论:
通过测定三棱镜的折射角度和入射角度,计算得到三棱镜的折射率为x。

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

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。

《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》物理实验报告实验目的:本次实验的主要目的是通过测定三棱镜折射率来加深我们对光学原理的认识,同时加强对实验技能的掌握能力。

实验原理:基于光的物理原理,我们知道当光线从一个介质中射入到另一个介质中的时候,光线的传播方向会发生改变,这个现象被称为折射。

而折射现象的大小取决于两个介质的折射率之比即$n=\frac{n_2}{n_1}$,因此我们可以通过测量折射角和入射角,从而计算出折射率。

具体的实验步骤:1、首先将三棱镜沿垂直光轴方向和基座方向均匀磨光,使其两个基面的夹角保持在一个特定的范围内。

2、接下来,将钠光管放置在恒温水槽中,通过调整透镜的位置使得光线射入三棱镜内部,此时可以通过放置白纸来观察到不同的色散现象。

3、钦定一个颜色作为参考,接着将三棱镜内部的光源移动,使其偏离初始位置,观察偏离后钦定颜色的变化,记录并计算出发生变化的角度。

4、重复上述步骤多次,同样记录和计算出每个不同角度偏移所对应的色散角度。

5、最终,将所有的数据整理出来绘制图表,通过数据比较、平均数计算和标准差求解,我们可以得出三棱镜折射率的值,并进行误差分析以确定实验结果的可靠性。

实验结果及误差分析:在本次实验中,根据我们所观察到的色散现象以及绘制出来的数据图表,可以得出如下的结论:1、当光线射入三棱镜内部时,光线的传播方向会发生一定角度的偏移。

2、在不同的偏移情况下,三棱镜所透射的光线颜色也会发生不同的变化。

3、通过我们的测量和计算,得出了三棱镜折射率的值,其具体数值为n=1.62。

4、在进行误差分析时,我们发现实验结果误差的主要来源是对角度的精确度掌握以及设备制造过程中的误差问题,其中,对于角度的精确测量需要更加严谨的设备和实验方法来进行控制。

总结:通过本次实验,我们不仅学习到了折射率的基本概念、三棱镜的原理和相关的实验技巧,更加深入了解光学原理的实践应用。

同时,也体验到了科学研究过程中的耐心解决问题的过程、严密思考与科学探究的过程。

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。

物理实验报告《测定三棱镜折射率》_实验报告

物理实验报告《测定三棱镜折射率》_实验报告

物理实验报告《测定三棱镜折射率》_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。

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。

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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。

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。

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。

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

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。

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!。

测定三棱镜折射率色散实验报告

测定三棱镜折射率色散实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除测定三棱镜折射率色散实验报告篇一:棱镜折射率及色散关系的研究实验报告棱镜折射率及色散关系的研究【摘要】目的:通过对棱镜在不同波长下的折射率的测定,运用最小二乘法进行非线性拟合,得到相应的色散公式。

方法:在可见光区内,以汞灯所产生的已知各主要光谱线波长,李颖分光计采用最小偏向角法测量棱镜对已知不同波长的折射率,然后对色散关系进行非线性拟合。

【关键词】分光计,折射角,色散,最小偏向角,最小二乘法【引言】早在1672年,牛顿用一束近乎平行的白光通过玻璃棱镜时,在棱镜后面的屏上观察到一条彩色光带,这就是光的色散现象。

它表明:对于不同颜色(波长)的光,介质的折射率是不同的,即折射率n是波长λ的函数。

所有不带颜色的透明介质在可见光区域内,都表现为正常色散。

描述正常色散的公式是科希(cauchy)于1836年首先得到的:bcn?A?2?4??这是一个经验公式,式中A、b和c是由所研究的介质特性决定的常数。

本实验通过对光的色散的研究,求出此经验公式。

【实验目的】1、进一步练习使用分光计,并用最小偏向角法测量棱镜的折射率;2、研究棱镜的折射率与入射光波长的关系。

【实验原理】1.棱镜色散原理棱镜的色散是由于不同波长的光在棱镜介质中传播速度不同,从而折射率不同而引起的。

在介质无吸收的光谱区域内,色散关系的函数形式早在1863年由科希(cauchy)得出,该关系式为bn?A?2?式中A和b是与棱镜材料有关的常数,也叫色散常数。

2.利用最小偏向角法测量折射率的原理如图1所示为一束单色平行光入射三棱镜时的主截面图。

光线通过棱镜时,将连续发生两次折射。

出射光线和入射光线之间的交角δ称为偏向角。

I为入射角,i′为出射角,α为棱镜的顶角。

当i改变时,i′随之改变。

可以证明,当入射角i等于出射角i′时,偏向角有最小值,称为最小偏向角,以δmin表示,此时入射角为1i?(?min??)2出射角为1sin(?min??)sinin??sini1sin?3.测定三棱镜的色散曲线,求出n的经验公式2?n要求出经验公式(1),就必须测量出对应于不同波长下的折射率。

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引言:折射是光在不同介质中传播时发生的一种现象,是光线改变传播方向和速度的结果。

而折射率则是描述介质对光的折射能力的物理量。

本次实验旨在通过测量三棱镜的折射率,探索光在不同介质中的传播规律。

实验材料与仪器:本次实验所使用的材料为一个三棱镜,仪器包括一个光源、一个直尺、一个量角器和一个测量折射角的仪器。

实验步骤:1. 首先,将三棱镜放置在平坦的桌面上,确保其底面与桌面平行。

2. 将光源放置在适当的位置,使其发出的光线通过三棱镜的顶点。

3. 使用直尺将光线的入射角度测量出来,并记录下来。

4. 调整测量折射角的仪器,使其对准光线通过三棱镜的底面。

5. 使用量角器测量光线在三棱镜中的折射角,并记录下来。

6. 重复以上实验步骤多次,取平均值作为最终的测量结果。

实验结果与分析:通过多次实验测量,我们得到了一系列的入射角和折射角的数值。

根据折射定律,我们可以计算出每次实验的折射率。

将这些折射率的数值取平均,即可得到三棱镜的平均折射率。

在实验过程中,我们发现入射角和折射角之间存在着一定的关系。

根据斯涅尔定律,当光线从一个介质射入另一个介质时,入射角与折射角的正弦值之比是一个常量,即:n1*sinθ1 = n2*sinθ2,其中n1和n2分别表示两个介质的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

根据上述公式,我们可以通过测量入射角和折射角的数值,反推出三棱镜的折射率。

通过多次实验测量,我们可以得到一系列的折射率数值,进而计算出其平均值。

这样,我们就可以得到三棱镜的平均折射率。

实验误差与改进:在实验过程中,由于测量角度的误差以及光线的折射不完全等因素,会导致实验结果存在一定的误差。

为了减小误差,我们可以多次测量并取平均值,以提高测量的准确性。

此外,使用更精确的仪器和测量方法也可以减小误差。

结论:通过本次实验,我们成功测量了三棱镜的折射率,并得到了其平均值。

实验结果表明,光在不同介质中的传播遵循斯涅尔定律。

测定三棱镜折射率色散实验报告

测定三棱镜折射率色散实验报告

测定三棱镜折射率色散实验报告实验目的:【实验仪器】:1.三棱镜:用于折射光线,使光线发生偏折。

2.白光源:提供全波长的光源。

3.单色仪:用于分离出单一波长的光。

4.平行板:用于调整出水平光线。

5.刻度尺:用于测量光线的入射角度。

6.望远镜:用于观察光线通过三棱镜后的偏折角。

【实验原理】:当一束光线从空气斜入射到三棱镜时,光线会在入射面和出射面产生折射。

通过调节三棱镜和平行板的角度,可以使入射光线、出射光线与平行板的法线平行。

此时,光线会以小于90°的角度穿过平行板。

改变入射角度,可以使光线以不同的角度穿过平行板。

通过在实验中使用单色仪,可以使光线单色化,并控制光线的入射角度和偏折角度,从而测量出不同波长的光线的折射角度。

由于折射率的定义为折射角度与入射角度的比值,因此通过实验可以测量出不同波长的光线的折射率,并研究其色散性质。

【实验步骤】:1.将三棱镜放在实验台上,并调整其位置使其稳定。

2.调整单色仪的光源,使其尽可能单色化。

3.调整白光源的位置和光源的亮度,使其能够通过三棱镜。

4.将单色仪的输出光线引出,使其尽可能平行。

5.调整平行板的角度,使光线在入射面和出射面发生折射。

6.使用刻度尺测量光线的入射角度和出射角度。

7.重复以上步骤,测量不同波长的光线的折射角度。

8.根据测得的数据,计算出不同波长的光线的折射率。

【实验数据】:根据实验步骤,我们测得了不同波长的光线的入射角度、出射角度,如下表所示:波长(nm),入射角度(°),出射角度(°)--,--,--400,45.5,29.3500,45.2,29.7600,44.8,30.1【数据处理】:根据实验数据,可以计算出不同波长的光线的折射率。

利用光的折射率公式:n= sin(i) / sin(r),其中n为折射率,i为入射角度,r为出射角度。

根据上述公式,我们可以计算出不同波长的光线的折射率,结果如下:波长(nm),入射角度(°),出射角度(°),折射率--,--,--,--400,45.5,29.3,1.553500,45.2,29.7,1.518600,44.8,30.1,1.483【结果分析】:根据实验数据的计算结果,我们可以发现,不同波长的光线的折射率是不同的。

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测定三棱镜折射率实验报告
各位读友大家好!你有你的木棉,我有我的文章,为了你的木棉,应读我的文章!若为比翼双飞鸟,定是人间有情人!若读此篇优秀文,必成天上比翼鸟!
【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%26#8197;ABC%26#8197;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%26#8197;为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。

假设某一波长的光线%26#8197;LD%26#8197;入射到棱镜的%26#8197;AB%26#8197;面上,经过两次折射后沿%26#8197;ER%26#8197;方向射出,则入射线%26#8197;LD%26#8197;与出射线%26#8197;ER%26#8197;的夹
角%26#8197;%26#8197;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。

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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%26#8197;,所以%26#8197;,又因为%26#8197;,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%26#8197;1%26#8197;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%26#8197;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)。

在该谱线逆转移动时,拧紧游标盘制动螺丝%26#8197;27,调节游标盘微调螺丝%26#8197;26,准确找到最小偏向角的位置。

2测量最小偏向角位置。

转动望远镜支架%26#8197;15%26#8197;,使谱线位于分划板的中央,旋紧望远镜支架制动螺丝%26#8197;21,调节望远镜微调螺丝%26#8197;18,使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央,从游标%26#8197;1%26#8197;和游标%26#8197;2%26#8197;读出该谱线折
射光线的角度%26#8197;%26#8197;和%26#8197;。

3测定入射光方向。

移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝%26#8197;21%26#8197;,移动望远镜支架%26#8197;15%26#8197;,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,从两游标分别读出入射光线的角度%26#8197;%26#8197;和%26#8197;。

4按计算最小偏向角(取绝对值)。

5重复步骤%26#8197;1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角。

6按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。

计算折射率%26#8197;n%26#8197;的数据表格3。

【数据记录及处理】表3测量最小偏向角%26#8197;钠光波长(%26Aring;)次数游标1游标2测定三棱镜折射率实验报告责任编辑:小胥老师阅读:人次
各位读友大家好!你有你的木棉,我有我的文章,为了你的木棉,应读我的文章!若为比翼双飞鸟,定是人间有情人!若读此篇优秀文,必成天上比翼鸟!。

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