汞光谱色散报告

大学物理实验设计性实验

实验目的：

1.进一步掌握分光计的调整技术，学习用分光观察棱镜光谱

2.握用分光仪测量棱镜的顶角的方法

3.握用最小偏向角法测量棱镜的折射率

4.会用分光仪观察光谱，研究光的色散

实验仪器：

分光仪、平面镜、三棱镜、高压汞灯

摘要：根据…..做了….结果…

关键词：色散最小偏向角

原理：

平行光从棱镜的一个折射面，如AB面入射，经过两次折射后从折射面AC出射，LD是入射光线，ER是岀射光线，σ是这两条光线的夹角，称为偏向角。实验中发现，改变入射角i1时，偏向角σ也随之改变。当入射角i1等于岀射角i4时，偏向角有最小值，称为最小偏向角，记为σm。可以证明，样品的折射率与最小偏向角有如下

关系：

n= sin (A+ σm)/(sinA/2)

只要测出顶角A和最小偏向角σm，便可求出n，顶角A的理论值60.但因工艺水平的限制，顶角A的实际值会有所偏离，一般不应以理论

值带入。

数据与数据处理：

σ =1/2[ (Φ左- Φ左′)+(Φ右-Φ右′) ] σ =1/nΣσi

n= sin(θ+σi)/sin(θ /2)

f= v/ λ

σ=1/2[∣Φ左- Φ左′∣+∣Φ右-Φ右′∣]

=1/2[∣214°10 ′- 265°20 ′∣+ ∣34°12 ′- 85°14 ′∣] =51°12′

σ=1/2[∣Φ左- Φ左′∣+∣Φ右-Φ右′∣]

=1/2[∣214°11 ′- 265°18 ′∣+ ∣34°10 ′- 85°15 ′∣]

=51°6′

因此黄光1最小偏向角= 51°6′+ 51°12′=51°9 ′

同理可得

δ=51°9′

黄色（1）谱线的最小偏向角min

δ=51°1.3′

黄色（2）谱线的最小偏向角min

绿色谱线的最小偏向角=51°27.5′

蓝紫色谱线的最小偏向角=53°26′

绿色谱线的最小偏向角=51°27.5′

蓝紫色谱线的最小偏向角=53°26′

三棱镜对于不同光谱的折射率

黄光1 n1=1.6497

黄光2 n2=1.6485

绿光n3=1.6528

蓝紫光n4=1.6719

f= v/ λ

黄光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.18×10^11

黄光2 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.20×10^11

绿光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.49×10^11

蓝紫光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 6.89×10^11

结论：

参考文献

【1】李学慧大学物理实验【M】高等数学出版社 2005年6月 P88~P95

【2】吴强光学【M】科学出版社 2006年 70~78

【3】刘劲松物理光学与基础光学【M】西安电子科技大学出版社 295~322

【4】梁宝社大学物理实验北京理工大学出版社【M】2006年8月 110~115

【5】申德稀有金属的光谱研究【J】中国光学与应用光学文摘 2008 22（2）