最小偏向角法测棱镜的折射率
三棱镜折射率
三棱镜折射率测定的不同方法比较姓名:YUE摘要：折射率为一光学常数，它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
折射率是反映透明介质材料光学性质的一个重要参数。
测量三棱镜的折射率，常用的方法很多，其中最小偏向角法和布儒斯特角法是大学物理中运用到的两个重要实验，此外还可以利用临界角法（全反射法）来测量三棱镜的折射率。
根据对这三种方法的实验原理、实验步骤以及对实验的误差进行分析比较，总结得出各种测量方法的优点与缺点。
关键词：最小偏向角；布儒斯特角；临界角；折射率引言在生产和科学研究中往往需要测定一些固体和液体的折射率。
三棱镜的折射率可以用很多方法和仪器来测量，方法和仪器的选择取决于对测量结果精度的要求。
在分光计上用最小偏向角法测量棱镜的折射率可以达到较高的精度，所测折射率的大小不受限制。
同时最小偏向角法还可以用来测定光栅常数。
因此，学习和掌握三棱镜最小偏向角的测量原理和方法，有很大的实用意义。
布儒斯特角法测量三棱镜折射率原理简单，过程复杂。
一般对布儒斯特角的测量，利用高校物理实验室都有的测量液体折射率实验装置,可以既简单又较精确地测量布儒斯特角,并验证布儒斯特定律。
但是一般实验中常利用目测消光的方法来测量，由于目测的不精确性就给结果造成了较大的误差。
所以在实验中我们利用功率功率激光探头来测量光强，减小实验误差。
临界法（全反射法）属于比较测量，利用光学中的全发射，光从三棱镜射入空气中，入射角为某一数值时，会发生全反射，而且这种方法的实验步骤与最小偏向角法相似，操作过程简单。
一、实验原理1.1 分光计简介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，用来观察光谱，测量光谱线的波长等。
分光计的测量原理：光源发出的光经过准直管后变成平行光,平行光经载物台上的光学元件折射、反射或衍射后改变了传播方向,绕中心转轴转动的望远镜先后接收到方向没有改变和改变后的平行光，然后由读数圆盘读出望远镜前后两个位置所处的角度，即可由相关公式计算出望远镜的转动角度。
用最小偏向角法测定棱镜玻璃折射率
用最小偏向角法测定棱镜玻璃折射率考试（一） 实验操作考试内容：利用分光计测量三棱镜的折射率；分光计，三棱镜(请自带函数计算器等工具)实验提示：1）调节分光计。
(1)目测粗调水平 (2)用自准法调整望远镜物镜和目镜(3)调节望远镜轴线、载物台台面与分光计主轴垂直（4）调节平行光管出射平行光并垂直于分光计主轴；全部调好后举手示意让老师检查、记分2）三棱镜的顶角A 是已知条件：A = 60O 3）测量三棱镜的最小偏向角如图放置三棱镜，使平行光管、望远镜、三棱镜粗调到右图所示位置。
先用眼睛直接找到折射光的大致方向，当看到各种颜色的光谱线时,人眼看着光谱线不动,把望远镜转到人眼的前面,再用望远镜观察。
对准要测的一条光谱线（例如绿线）,当转动载物台(棱镜随着载物台转动)（即改变入射角）使入射角减小，望远镜视野中谱线会发生左或右平动，说明谱线向入射光方向靠拢，偏向角逐渐减小，此时缓慢转动望远镜跟踪该谱线，直至载物台（棱镜）继续沿着同方向转动到某个位置时谱线不再向一侧移动，而载物台（棱镜）继续沿原方向转动时谱线反而向相反方向移动，此谱线“回头”的转折点即为该谱线的最小偏向角位置。
这时把望远镜竖直叉丝对准这个转折点的谱线，转动望远镜使其分划板竖直准线将该谱线左右大致平分，记录该出射谱线的角位置1ϕ的两个游标读数θ左和θ右。
然后在转动望远镜使望远镜对准入射光（移去三棱镜，转动望远镜，正对平行光管，使望远镜竖直准线与入射狭缝相重合）读取入射光角位置读数0ϕ,记下两个游标的读数θ'左和θ'右, 则最小偏向角δmin ＝｜1ϕ－0ϕ｜，即min 1()2δθθθθ''=-+-左左右右 将A 和δmin 代入公式2sin 2sin min A An +=δ，即可求得三棱镜对该单色光的折射率。
（注意δmin 跟玻璃折射率有关，考试过程测定的玻璃三棱镜有好几种，不同同学得到的数据不一定一样，大致在30O ~60O 之间，计算器使用的时候注意“弧度”和“度”的转换）。
玻璃折射率的测定
一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率【实验目的】1．进一步熟悉分光计调节方法；2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。
【实验仪器】JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。
【实验原理】一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。
入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和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，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。
由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得)(2min r i -=δ(5.11.1)又因A A G r r r =-π-π=-π==+)(2'所以 =r 2A(5.11.2)由式（5.11.1）和式（5.11.2）得2minδ+=A i 由折射定律有2sin2sinsin sin minA A rin δ+==(5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min δ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。
图5.11.2 测最小偏向角示意图①②图5.11.1【实验内容】1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9） 2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。
当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。
此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角δ变小。
再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使δ偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为m in T 、min 'T 。
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。
分光计的调节及棱镜折射率的测定
嘉应学院物理系普通物理实验学生实验报告实验项目：实验地点：班级：姓名：座号：实验时间：年月日物理与光信息科技学院编制一、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。
二、实验仪器设备：分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。
三、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。
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，它是用来观察目标和确定光线的传播方向。
三棱镜折射率测量实验报告
三棱镜折射率测量实验报告一、实验目的1、了解分光计的结构和使用方法。
2、掌握用最小偏向角法测量三棱镜折射率的原理和方法。
二、实验原理当一束单色光在三棱镜的两个折射面上折射时，会发生偏向。
当入射角等于出射角时，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，可以推导出三棱镜折射率的计算公式：＼n ＝＼frac{＼sin ＼left(＼frac{A ＋＼delta_{min}｝｛2}＼right)｝｛＼sin ＼frac{A}｛2}｝＼其中，＼（n\）为三棱镜的折射率，＼（A\）为三棱镜的顶角，＼（＼delta_{min}＼）为最小偏向角。
三、实验仪器分光计、三棱镜、钠光灯、平面反射镜。
四、实验步骤1、调节分光计（1）调节望远镜聚焦无穷远。
通过目镜观察，调节目镜调焦手轮，使分划板清晰。
然后将平面反射镜放在载物台上，调节望远镜俯仰螺丝，使反射的十字像清晰，并与分划板上的十字叉丝重合。
（2）调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直。
将平面反射镜在载物台上转过 90°，观察反射像是否仍与十字叉丝重合。
若不重合，调节载物台下方的调节螺丝，使反射像与十字叉丝重合。
（3）调节平行光管产生平行光。
将已调好的望远镜对准平行光管，调节平行光管狭缝宽度，使望远镜中看到清晰的狭缝像。
然后调节平行光管俯仰螺丝，使狭缝像位于分划板的中央水平线上。
2、测量三棱镜顶角（1）将三棱镜放在载物台上，使三棱镜的一个折射面与平行光管大致垂直。
（2）转动望远镜，观察三棱镜两个折射面反射的十字像。
分别记录两个十字像的位置，通过游标读数，计算出顶角的大小。
3、测量最小偏向角（1）用钠光灯照亮平行光管狭缝，转动望远镜，找到折射光的方向。
（2）慢慢转动载物台，改变入射角，观察偏向角的变化。
当偏向角达到最小值时，固定载物台，记录此时望远镜的位置。
（3）将三棱镜沿着原来的方向转动 180°，重复上述步骤，再次测量最小偏向角。
五、实验数据记录与处理1、顶角测量数据｜测量次数|游标 1 读数|游标 2 读数|顶角 A|｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|顶角平均值：＼（A ＝＼frac{A_1 ＋ A_2 ＋ A_3}｛3}＼）2、最小偏向角测量数据｜测量次数|位置 1 读数|位置 2 读数|最小偏向角＼（＼delta_{min}＼）｜｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|＿____|最小偏向角平均值：＼（＼delta_{min} ＝＼frac{＼delta_{min1} ＋＼delta_{min2} ＋＼delta_{min3}｝｛3}＼）3、折射率计算根据公式＼（n ＝＼frac{＼sin ＼left(＼frac{A ＋＼delta_{min}｝｛2}＼right)｝｛＼sin ＼frac{A}｛2}｝＼），计算出三棱镜的折射率。
实验七-最小偏向角法测棱镜的折射率
实验七-最小偏向角法测棱镜的折射率
最小偏向角法是一种测量棱镜的折射率的方法，它使用的是来自光源的一系列垂直入射的射线。
这些射线以小角度入射进入棱镜，然后与棱镜的法线产生折射，将光线折射到玻璃板上，形成一系列小射线。
接着观察棱镜（如准直棱镜）所在位置的特定射线，测量其到光源发出点的距离和入射角（也称为偏角），并根据入射角的变化来确定折射率。
在实验过程中，为了获得更精确的折射率，，操作者一定要做到：光线必须是垂直入射的，要足够直；光线的射线必须是精确的，其距离应与棱镜的宽度或尺寸接近；棱镜的尺寸要非常精确，光线必须准确打在棱镜的棱角处；并且入射角要精确测量，避免误差。
最小偏向角法测量棱镜的折射率是一种简便、可行的方法，在采用合理的实验条件和测量程序的基础上，得到的结果也很准确。
因此，最小偏向角法测量棱镜的折射率是一种检验或测试棱镜光学特性的很好的方法之一。
工程光学实验报告汇总
a工程光学实验报告最小偏向角法测棱镜折射率1.测量原理从几何光学可知，棱镜的玻璃折射率n与棱镜顶角A及最小偏向角二之间有如下的关系：月+ S,sin----讣T-sin —2在不同波长的单色光照明下，在分光仪上测得A和--，即可利用上式求得不同波长的玻璃折射率・。
2.实验仪器设备①分光仪：利用光的反射、折射、衍射和干涉原理进行角度测量的仪器。
它主要由下列几个部分组成：自准直望远镜，平行光管，载物台，度盘和游标盘。
望远镜通过支臂与度盘固定在一起，组成仪器的照准部。
它与游标盘和棱镜台可分别绕度盘的垂直轴旋转，转过的角度由游标盘和度盘读出（游标精度为1'，度盘每格值为30'），每次读数要在对径方向上二个游标上读数，然后取其平均值，这样可消除度盘的偏心误差，且要在度盘的三个不同位置上读数，以消除度盘的刻度误差，轴的晃动误差等，仪器上各运动部分备有锁紧、微动和调整装置的螺钉。
②光源：用钠光灯作照明光源测量D光折射率，钠光谱线入=0.6328卩b.自准直望远镜照明光源为6.3伏白炽灯及变压器3. 实验步骤第一步：调整：①接上光源b;②目镜调焦；③望远镜调焦，用自准直法将目镜分划板正确地调焦在物镜焦面上，即使望远镜物镜对无穷远调焦；a.粗调望远镜光轴，使其位置适中（通过上、下、左、右调节螺钉）；b.棱镜台上放一平行平板玻璃，工作面正对望远镜，观察目镜分划板上十字丝与反射回来的像是否同时清晰，若不同时清晰，则移动目镜镜管，直至同时清晰为目。
④使望远镜瞄准轴与度盘轴相互垂直；当用平行平板使望远镜调焦无穷远时，则锁紧螺钉6,使棱镜台与游标盘连在一起，通过目镜观察分划板上十字丝和其反射像水平线是否精确对称，若不对称则用半修法校正（即不对称量由望远镜和棱镜台各负责校正一半），它可通过调整螺钉达到，然后将棱镜台连同游标盘带平行平板转过去180 度，再重复上述步骤校正偏差，通过反复进行，逐次趋近，直到平行平板无论哪一个面正对望远镜，十字线和反射回来的像都对称为止，这说明望远镜瞄准轴与度盘旋转轴已垂直，以后的工作过程中，不允许再调节望远镜的调节螺旋。
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。
6最小偏向角法测量棱镜的折射率
6最小偏向角法测量棱镜的折射率测量棱镜的折射率是实验物理课程中的重要实验内容之一，其中最小偏向角法是常用的一种测量方法。
本文将对最小偏向角法测量棱镜折射率的实验步骤、原理及注意事项进行详细介绍。
一、实验步骤1. 实验器材准备：一块棱镜、一束激光（或单色灯）、一支直尺、一台旋转角度计、一张纸片。
2. 调整激光束入射棱镜：将棱镜放在水平面上，用直尺将激光束垂直入射于棱镜的一侧面（也就是入射面）上，调整激光入射角度，使激光束在棱镜内部保持反射（或折射）自由传播。
3. 在棱镜出射面上放置纸片：在出射侧面上的棱镜表面上方放置一张纸片，可观察到纸片被激光束投影形成的折射图形。
4. 测量最小偏向角：旋转棱镜，使折射的光线方向发生改变，观察纸片上的图案，调整角度使最后投影点P的位置发生最小偏移。
最终调整到最小偏移点就是当前棱镜的最小偏向角度δ，此时棱镜的入射角为i，出射角为r。
5. 重复上述步骤多次：不同角度下均可测量出相应偏向角度γ，然后记录下i、r、γ三个数据项，并将其变化值写入数据表中。
6. 根据斯涅尔定律计算折射率：根据斯涅尔定律公式n = sin(i) / sin(r) 计算折射率n。
二、原理最小偏向角法是利用棱镜在入射光线的作用下发生折射和偏转的原理，通过测量反射点（或折射点）发生的最小偏移角度，从而计算出棱镜折射率的一种实验方法。
在科学的探究中，光的折射现象是普遍存在的。
当光线在从一种介质通过到另一种介质时，其传播速度和方向都会受到折射率的影响，导致出射角度的变化。
棱镜是一种多边形的、具有一定折射率的透明介质材料，当光线垂直于一侧面入射时，经过棱镜内部反射或折射，最终在棱镜的另一侧面出射。
最小偏向角法正是通过对入射角度、偏向角度、出射角度等参数的测量和计算，实现了对棱镜折射率的准确计算。
三、注意事项1. 稳固的台面和调好的垂直角度是确保实验取得成功的前提因素。
2. 光源的稳定性和准直度对实验精度的影响很大，需确保激光束的稳定和精度。
最小偏角法测折射率
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）。
%B5%8B量三棱镜折射率方法的误差分析比较
%B5%8B量三棱镜折射率方法的误差分析比较测量三棱镜折射率方法的误差分析比较三棱镜折射率的测量是光学实验中的一个重要环节，其精度直接影响到相关光学参数的计算和分析。
在实际测量中，由于实验条件和人为因素的影响，三棱镜折射率的测量往往存在一定的误差。
本文将对几种常见的三棱镜折射率测量方法进行误差分析比较，以期为提高三棱镜折射率测量的精度提供参考。
一、最小偏向角法最小偏向角法是一种经典的三棱镜折射率测量方法，其原理是通过测量光线经过三棱镜后的最小偏向角来计算折射率。
该方法具有原理简单、操作简便等优点，但也存在一定的误差。
1.实验操作误差：在实验过程中，由于人为因素的影响，如手持三棱镜不稳、角度调整不准确等，会导致最小偏向角的测量值存在误差。
2.仪器误差：最小偏向角的测量需要使用光学仪器，如望远镜、分光计等。
这些仪器的精度和稳定性直接影响到最小偏向角的测量精度。
3.光线偏离误差：在实际测量中，由于光线的发散和空气折射率的影响，光线在经过三棱镜后并不是严格的平行光，这会导致最小偏向角的测量值存在误差。
二、自准直法自准直法是一种基于自准直原理的三棱镜折射率测量方法，其原理是通过测量光线经过三棱镜后在反射面上的反射角来计算折射率。
该方法具有测量精度高、操作简便等优点，但也存在一定的误差。
1.实验操作误差：自准直法的实验操作相对简单，但仍会受到人为因素的影响，如调整反射面角度不准确等，导致反射角的测量值存在误差。
2.仪器误差：自准直法的测量需要使用光学仪器，如自准直仪、角度计等。
这些仪器的精度和稳定性直接影响到反射角的测量精度。
3.光线偏离误差：在实际测量中，由于光线的发散和空气折射率的影响，光线在经过三棱镜后并不是严格的平行光，这会导致反射角的测量值存在误差。
三、V形棱镜法V形棱镜法是一种基于V形棱镜的三棱镜折射率测量方法，其原理是通过测量光线经过V形棱镜后的折射角来计算折射率。
该方法具有测量精度高、适用范围广等优点，但也存在一定的误差。
最小偏向角法v棱镜法测量折射率的原理公式误差
最小偏向角法v棱镜法测量折射率的原理公式误差最小偏向角法和棱镜法是测量光学材料折射率的两种常用方法。
本文将介绍这两种方法的原理、公式和误差，并探讨它们的适用范围和优缺点。
一、最小偏向角法最小偏向角法是一种基于斯涅尔定律的测量折射率的方法。
该定律指出，光线在两个介质界面上的入射角和折射角之比等于两个介质的折射率之比。
因此，如果知道入射角和折射角，就可以计算出折射率。
最小偏向角法的原理是：将一束光线从空气中射向一块光学材料，使光线在材料内部发生折射。
然后，将一块透明的玻璃片放在材料上方，使光线再次发生折射。
在这个过程中，玻璃片的位置可以调整，使得折射后的光线在玻璃片内部最小偏离原来的方向。
此时，入射角和折射角可以根据玻璃片的位置计算出来，从而求出材料的折射率。
最小偏向角法的公式是：n = sin((α+δ)/2) / sin(α/2)其中，n是材料的折射率，α是入射角，δ是玻璃片的偏向角。
最小偏向角法的误差来自多个方面。
首先，光线的入射角和折射角必须精确测量，否则会导致折射率的误差。
其次，玻璃片的厚度和平整度也会对测量结果产生影响。
最后，温度和湿度等环境因素也可能引起误差。
二、棱镜法棱镜法是另一种测量折射率的方法。
它利用棱镜的几何形状和光线在棱镜内部的反射和折射，测量光学材料的折射率。
棱镜法的原理是：将一束光线从空气中射向一块光学材料，使光线在材料内部发生折射。
然后，将一个三棱镜放在材料上方，使光线再次发生折射和反射。
在这个过程中，棱镜的位置可以调整，使得入射角、反射角和折射角可以测量出来。
从而可以计算出材料的折射率。
棱镜法的公式是：n = sin((A+D)/2) / sin(B/2)其中，n是材料的折射率，A是入射角，B是折射角，D是反射角。
棱镜法的误差也来自多个方面。
首先，棱镜的形状和制作工艺会影响测量结果。
其次，光线的入射角、反射角和折射角也必须精确测量，否则会导致折射率的误差。
最后，温度和湿度等环境因素也可能引起误差。
玻璃折射率的测定_物理实验报告
此实验报告共六个方案，其中前三个为实验室可做并已测量数据的方案，第一个方案（最小偏向角法）已测量数据并进行了数据处理。
实验目的：测定玻璃折射率，掌握用最小偏向角法测定玻璃折射率的方法，掌握用读数显微镜法测定玻璃折射率的方法，复习分光计的调整等，掌握实验方案的比较，误差分析，物理模型的选择。
要求测量精度E ≤1%。
方案一，最小偏向角法测定玻璃折射率实验原理：最小偏向角的测定，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1所示。
• 图1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。
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，此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角。
可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角的关系式为实验仪器：分光计，三棱镜。
实验步骤：1，对分光计进行调节 2， 顶角α的测量利用自准直法测顶角，如下图所示，用两游标来计量位置，分别称为游标1和游标2，旋紧刻度盘下螺钉是望远镜和刻度盘固定不动转动游标盘，是棱镜AC 面对望远镜，记下游标1的读数1θ和游标2的读数2θ。
转动游标盘，再试AB 面对望远镜，记下游标1的读数'1θ和游标2的读数'2θ。
游标两次读数之差21θθ-或者''21θθ-，就是载物台转过的角度，而且是α角的补角''21211802θθθθα︒-+-=-3，最小偏向角法测定玻璃折射率如下图，当光线以入射角1i 入射到三棱镜的AB 面上后相继经过棱镜两个光学面AB AC 折射后,以2i 角从AC 出射。
出射光线和入射光线的夹角δ称为偏向角。
对于给定三棱镜， 偏向角δ的数值随入射角1i 的变化而改变。
当入射角1i 为某值时(或者1i 与2i 相等时)，偏向角δ将达到最小值0δ，0δ称为最小偏向角，由几何关系和折射定，可得它与棱镜的顶角A 和折射率n 之间有如下关系：2sin2sinA A n δ+=A.将待测三棱镜放在载物平台，调节平台到适当的高度，使得从平行光管发出的平行光只有少部分能从三棱镜的上方射入望远镜；B.调节三棱镜的位置使得平行光管的平行光以一定的角度入射到棱镜的AB 面；C.在AC 面上调节望远镜使得可以接收并观察出射光线；D.缓慢双向调节三棱镜的位置以改变入射角的大小，当转到某一位置时，如果再往任意方向的微小转动都使得偏向角变大，那么这个位置的极限位置就是可以得到最小偏向角的三棱镜的位置，读出出射光线的方向角度；E.转动三棱镜，让入射平行光从另一面AC入射，在AB面接受出射光，重复上述步骤，读出入射光线的方向角度。
大学物理光学实验
实验一 薄透镜焦距的测定实验目的１．学会调节光学系统使之共轴。
２．掌握测量薄会聚透镜和发散透镜焦距的方法。
３．验证透镜成像公式，并从感性上了解透镜成像公式的近似性。
实验仪器1－CXJ 型光具座，底座及支架，薄凸透镜，薄凹透镜，平面镜，物屏（可调狭逢组、有透光箭头的铁皮屏或一字针组），像屏（白色，有散射光的作用）。
重点难点：1、按实验操作规程规范操作。
2、动手操作能力培养。
德育渗透：1、培养学生爱护仪器，保护国家财产的意识。
2、培养学生互相帮助，团结协作的精神 教学方法1、讲授法。
2、演示法。
3、学生分组实验法 布置作业：1、数据处理。
2、误差分析3、独立完成实验报告。
4、预习下一个实验 实验原理 １．共轭法测量凸透镜焦距 利用凸透镜物、像共轭对称成像的性质测量凸透镜焦距的方法，叫共轭法。
所谓“物象共轭对称”是指物与像的位置可以互移，如图5－1—1（a ）所示。
其中（a ）图中处于物点0s 的物体Q 经凸透镜L 在像点p 处成像P ，这时物距为u ，像距为v 。
若把物点0s 移到图5－1—1（a ）中p 的点，那么该物体经同一凸透镜L 成像于原来的物点，即像点p 将移到图5－1—1（a ）中的0s 点。
于是，图5－1—１（b ）中的物距'u 和像距'v 分别是图5－1—1（a ）中的像距v）（——图a115)(1b －１—图５和物距u ，即物距v u ='，像距u v ='。
这就是“物像共轭对称”。
设D v u v u =+=+''（物屏Q 和像屏P 之间的距离为D ）。
根据上面的共扼法，如果物与像的位置不调换，那么，物放在0S 处，凸透镜L 放在1X 处，所成一倒立放大实像在p 处；将物不动，凸透镜放在2X 处，所成倒立缩小的实像也在p 处，如图5－1－2所示。
由图可知，d u u =-'或d u v =-。
于是可得方程组解方程组得,2d D v += 2d D u -= Dd D f 4'22-= （5—１—１）该式是共轭法测量凸透镜焦距的公式。
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！。
用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告
用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告用最小偏向角法测三棱镜折射率实验报告实验目的通过最小偏向角法测量三棱镜在空气和水中的折射率，熟悉使用光电计测量最小偏向角的方法，掌握测量折射率的基本技能。
实验器材•三棱镜•光源•准直仪•光电计•直尺•垂直器•水槽实验步骤1.将光源放置于准直仪上，垂直于基准线，并将准直仪调节至基准线平行。
2.将三棱镜与光源相对，调节使光束垂直于三棱镜的一侧面，并调节准直仪，使光束经过三棱镜的顶点垂直于三棱镜的另一侧面。
3.调节水槽和光线，使光束从空气中射入水中，通过最小偏向角法，使用光电计测量出水的折射率。
4.测量完成后，将光束从水中射回空气中，并再次测量出空气的折射率。
5.计算出空气和水的折射率。
实验结果测量得到的最小偏向角如下表所示：空气中水中29.5°20.2°根据最小偏向角法，可以得到如下公式：n1sini=n2sinr其中，n1为空气的折射率，n2为水的折射率，i为入射角（空气中的角度），r为折射角（水中的角度）。
带入实验数据，可以得到：n2=n1sinisinr=1×sin29.5∘sin20.2∘=1.33因此，水的折射率为1.33。
同理，可以得到空气的折射率：n1=n2sinrsini=1.33×sin20.2∘sin29.5∘=1.00实验分析通过本实验，我们成功地使用最小偏向角法测量了三棱镜在空气和水中的折射率，掌握了测量折射率的基本技能。
此外，我们还学会了如何使用光电计测量最小偏向角，并了解了最小偏向角法的原理。
实验结论本实验测量得到水的折射率为1.33，空气的折射率为1.00，结果与理论值相符。
通过本实验，我们掌握了测量折射率的基本技能，同时也加深了对最小偏向角法的了解。
实验注意事项1.实验时要仔细操作，避免操作不当导致光路偏移或出错。
2.在测量时，要保持仪器与三棱镜、水槽等设备的水平。
3.实验结束后，要及时清洗设备和仪器，珍惜实验设备。
最小偏向角法v棱镜法测量折射率的原理公式误差
最小偏向角法v棱镜法测量折射率的原理公式误差最小偏向角法和棱镜法是测量物质折射率的两种常用方法。
本文将介绍这两种方法的原理、公式和误差，并比较它们的优缺点。
一、最小偏向角法最小偏向角法是通过测量光线入射和出射的角度，计算出物质的折射率。
其原理如下：当光线从空气射入密度为n的物质中，发生折射时，入射角i 和出射角r之间的关系为：sin i/sin r=n。
其中，n为物质的折射率。
最小偏向角法的测量步骤如下：1. 将一个透明的样品放置在一个旋转台上，并将样品与光源、接收器对齐。
2. 通过旋转台，使得光线从样品中穿过，并在接收器上产生一个最小偏向角。
3. 根据最小偏向角和入射角的关系，计算出物质的折射率。
最小偏向角的计算公式为：θm = (θ1 + θ2)/2 - 90°其中，θm为最小偏向角，θ1为入射角，θ2为出射角。
误差分析：最小偏向角法的误差主要来自旋转台的精度和光线的偏移。
旋转台的精度越高，误差越小。
而光线的偏移会导致最小偏向角的计算不准确，因此需要保证光线的稳定性。
二、棱镜法棱镜法是通过测量光线在棱镜内的偏转角度，计算出物质的折射率。
其原理如下：当光线从空气射入密度为n的物质中，发生折射时，光线会被棱镜内的角度所偏转。
偏转角度与入射角度和折射角度之间的关系为：sin i/sin r=(n-1)/n。
其中，n为物质的折射率。
棱镜法的测量步骤如下：1. 将一个透明的样品放置在一个旋转台上，并将样品与光源、接收器对齐。
2. 通过旋转台，使得光线从样品中穿过，并经过一个棱镜。
3. 测量光线在棱镜内的偏转角度，并根据偏转角度、入射角度和折射角度的关系，计算出物质的折射率。
棱镜法的计算公式为：n = sin[(A+D)/2]/sin(A/2)其中，n为物质的折射率，A为棱镜底角，D为棱镜偏转角度。
误差分析：棱镜法的误差主要来自棱镜的精度和光线的偏移。
棱镜的精度越高，误差越小。
而光线的偏移会导致棱镜内的偏转角度的计算不准确，因此需要保证光线的稳定性。
实验七 最小偏向角法测棱镜的折射率
实验七最小偏向角法测棱镜的折射率之樊仲川亿创作创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日实验目的：(1) 了解分光计的结构、作用和工作原理；(2) 掌握分光计的调节要求和调节方法；(3) 在分光计上用最小偏向角法测定三棱镜的折射率．实验仪器：分光计，玻璃三棱镜，平面反射镜，钠光灯源．实验原理：将待测的光学玻璃制成三棱镜，可用最小偏向角法测其折射率n．丈量原理见图1，光线α代表一束单色平行光，以入射角i1投射到棱镜的AB面上，经棱镜两次折射后以i4角从另一面AC 射出来，成为光线t .经棱镜两次折射，光线传播方向总的变更可用入射光线α和出射光线t延长线的夹角δ来暗示，δ称为偏向角．由图1可知δ＝(i1－i2)＋(i4－i3)＝i1＋i4－A．此式标明，对于给定棱镜,其顶角A和折射率n已定，则偏向角δ随入射角i1而变，δ是i1的函数.用微商计算可以证明，当i1＝i4或i2＝i3时，即入射光线a和出射光线t对称地“站在”棱镜两旁时，偏向角有最小值，称为最小偏向角，用δm暗示.此时，有i2＝A/2， i1＝(A＋δm)/2，故 22m A A n sin sin δ+= 用分光计测出棱镜的顶角A 和最小偏向角δm ,由上式可求得棱镜的折射率n ． 图 1实验装置：分光计是用来准确丈量角度的仪器一、分光计的结构利用分光计丈量光线的偏折角，实际上是确定光线的传播方向．只有平行光才具有确定的方向，调焦于无穷远的望远镜可以判定平行光的传播方向．因此，分光计由平行光管、望远镜、载物台、角度刻度盘和三脚底座五个主要部分构成．图2是它的全貌．图 21–狭缝装置；2–狭缝装置锁紧螺钉；3–平行光管部件；4–制动架（二）；5–载物台；6–载物台条平螺钉；7–载物台锁紧螺钉；8–望远镜部件；9–目镜锁紧螺钉；10–阿贝式自准值目镜；11–目镜视度调节手轮；12–望远镜光轴高低调节螺钉；13–望远镜光轴水平调节锁钉；14–支臂；15–望远镜微调螺钉；16–刻度盘止动螺钉；17–底座；18–望远镜止动螺钉；19–平行光管准直镜；20–压片； 21–度盘；22–游标盘；23–立柱；24–游标盘微调螺钉；25–游标盘止动螺钉；26–平行光管光轴水平调节螺钉；27–平行光管高低调节螺钉；28–狭缝宽度调节手轮.⑴三脚底座.它是整个分光计的底座，底座中心有沿铅直方向的转轴套,望远镜和刻度盘可绕该轴转动.⑵平行光管.它的作用是发生平行光.平行光管通过立柱固定在仪器底座上．管的一端装有一个消色差的复合透镜(物镜)，另一端是装有狭缝的可伸缩套管，调节手轮可改变狭缝的宽度．若用光源照亮狭缝，调节狭逢装置锁紧螺钉可以使狭缝套管前后移动，以改变狭缝和物镜间的距离，使狭缝恰好落在物镜的前焦平面上以发生平行光，管下方的平行光管高低调节螺钉用来调节管的倾度，使平行光管的光轴与仪器转轴垂直.平行光管水平调节螺钉用来微调左右.⑶望远镜.结构见图3，它由目镜、物镜、分划板（叉丝）、平面反射镜、光源组成．为了调节和丈量，物镜和目镜间装有一分划板(分划板的尺寸见图4)，分划板固定在筒B上，目镜C装在筒B里，通过调节目镜调节手轮可沿筒B前后移动，以改变目镜与分划板之间的距离，适应分歧实验者眼睛的差别，使分划板调到能使实验者看的最清楚为原则．物镜固定在筒A的另一顶端,它是消色差的符合正透镜，调节目镜锁紧螺钉，可使筒B沿筒A 滑动，以改变分划板与物镜的距离，使分划板能调到物镜的后焦面上．当物镜和目镜的焦平面与分划重合时，从目镜中可同时观察到分划板和它的反射像，且无视差（无重影）此时望远镜适合于观察无穷远处。
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实验七最小偏向角法测棱镜得折射率实验目得:(1) 了解分光计得结构、作用与工作原理;(2) 掌握分光计得调节要求与调节方法;(3) 在分光计上用最小偏向角法测定三棱镜得折射率.实验仪器:分光计,玻璃三棱镜,平面反射镜,钠光灯源.实验原理:将待测得光学玻璃制成三棱镜,可用最小偏向角法测其折射率n、测量原理见图1,光线α代表一束单色平行光,以入射角i1投射到棱镜得AB面上,经棱镜两次折射后以ｉ4角从另一面AC射出来,成为光线t 、经棱镜两次折射,光线传播方向总得变化可用入射光线α与出射光线t延长线得夹角δ来表示,δ称为偏向角、由图1可知δ＝(i１—i2)＋(ｉ4-i3)=i1＋i4－A.此式表明,对于给定棱镜,其顶角A与折射率n已定,则偏向角δ随入射角i1而变,δ就是i１得函数。
用微商计算可以证明,当ｉ１＝i4或i2＝i3时,即入射光线ａ与出射光线t对称地“站在”棱镜两旁时,偏向角有最小值,称为最小偏向角,用δm表示.此时,有i２=A／２,i１=(Ａ＋δm)/２,故用分光计测出棱镜得顶角A与最小偏向角δm ,由上式可求得棱镜得折射率n. 图 1实验装置:分光计就是用来准确测量角度得仪器一、分光计得结构利用分光计测量光线得偏折角,实际上就是确定光线得传播方向。
只有平行光才具有确定得方向,调焦于无穷远得望远镜可以判定平行光得传播方向。
因此,分光计由平行光管、望远镜、载物台、角度刻度盘与三脚底座五个主要部分构成、图２就是它得全貌.图 21–狭缝装置;2–狭缝装置锁紧螺钉;3–平行光管部件;４–制动架(二);5–载物台;6–载物台条平螺钉;7–载物台锁紧螺钉;8–望远镜部件;9–目镜锁紧螺钉;10–阿贝式自准值目镜;11–目镜视度调节手轮;1２–望远镜光轴高低调节螺钉;13–望远镜光轴水平调节锁钉;14–支臂;15–望远镜微调螺钉;１6–刻度盘止动螺钉;1７–底座;18–望远镜止动螺钉;19–平行光管准直镜;20–压片; 2１–度盘;2２–游标盘;23–立柱;24–游标盘微调螺钉;25–游标盘止动螺钉;26–平行光管光轴水平调节螺钉;27–平行光管高低调节螺钉;28–狭缝宽度调节手轮。
⑴三脚底座、它就是整个分光计得底座,底座中心有沿铅直方向得转轴套,望远镜与刻度盘可绕该轴转动、⑵平行光管、它得作用就是产生平行光.平行光管通过立柱固定在仪器底座上。
管得一端装有一个消色差得复合透镜(物镜),另一端就是装有狭缝得可伸缩套管,调节手轮可改变狭缝得宽度、若用光源照亮狭缝,调节狭逢装置锁紧螺钉可以使狭缝套管前后移动,以改变狭缝与物镜间得距离,使狭缝恰好落在物镜得前焦平面上以产生平行光,管下方得平行光管高低调节螺钉用来调节管得倾度,使平行光管得光轴与仪器转轴垂直、平行光管水平调节螺钉用来微调左右、⑶望远镜、结构见图3,它由目镜、物镜、分划板(叉丝)、平面反射镜、光源组成、为了调节与测量,物镜与目镜间装有一分划板(分划板得尺寸见图4),分划板固定在筒B上,目镜Ｃ装在筒Ｂ里,通过调节目镜调节手轮可沿筒B前后移动,以改变目镜与分划板之间得距离,适应不同实验者眼睛得差异,使分划板调到能使实验者瞧得最清楚为原则、物镜固定在筒Ａ得另一顶端,它就是消色差得符合正透镜,调节目镜锁紧螺钉,可使筒B沿筒A滑动,以改变分划板与物镜得距离,使分划板能调到物镜得后焦面上.当物镜与目镜得焦平面与分划重合时,从目镜中可同时观察到分划板与它得反射像,且无视差(无重影)此时望远镜适合于观察无穷远处。
图3 图41–小三棱镜;２–场镜;3–接目镜;4–反射镜; 1–透光小十字(黑色);５–物镜;6–筒A;7–分划板;8–筒Ｂ; 2–小十字得像(绿色)9–阿贝目镜C目镜就是由场镜与接目镜组成.图3。
4就是阿贝目镜,在目镜与分划板间装了一个小三棱镜.绿色光经小三棱镜反射将分划板照亮,由目镜望去,分划板被照亮部分就是一绿色小方块(视场下方),绿色方块中得透光部分就是一黑色小十字(以下简称小十字).望远镜下方得望远镜光轴高低调节螺钉就是用来调节望远镜得纵向倾度,使镜筒得光轴垂直于仪器转轴.望远镜光轴水平调节螺钉就是用来调节望远镜得横向倾度.望远镜可通过望远镜止动螺钉固定在仪器转轴上,这时可通过望远镜微调螺钉微调,将望远镜止动螺钉放松,望远镜可绕仪器得转轴自由转动、⑷载物台.它就是一个用以放置被测对象或光学元件得小平台.它可绕仪器转轴转动与沿仪器转轴升降,并可通过载物台锁紧螺钉把它固定在任一高度上.平台下有三个调平螺丝用以改变平台对仪器转轴得倾度。
台上有一压片用来固定待测物体.⑸角度刻度盘与读法、刻度盘有内、外两层、外层通过转座与度盘止动螺钉与望远镜相连,能随望远镜一起转动。
内层盘上相隔１80°处有两个角游标,当把游标盘止动螺钉旋紧时,内盘与仪器转轴得相对位置被固定,放松时,内盘可绕仪器转轴自由转动、当内盘固定,望远镜转动时,可从外盘上读出望远镜得转角。
刻度圆盘分为3６0°,最小分度为0。
5°,即30′;小于0。
5°则读游表盘,游标盘被等分为３0格,最小分格值为1′。
角度得读法以角游标得零线为准,从外盘上找到与游标零线相对应得地方,读出“度”数,再找到游标上与外盘刻线刚好重合得刻线,读出“分"数、二、分光计得调整在进行精确测量前,必须经过仔细调节,使分光计达到下述状态:使平行光管发出平行光,望远镜接受平行光(即聚焦无穷远);平行光管与望远镜得光轴(望远镜光轴此处就是指分划板中心十字交点与物镜光心得连线)与分光计得转轴垂直、1、目测粗调:调节前应先进行粗调,即用眼睛估测,把望远镜光轴、平行光管光轴与载物台面尽量调成水平,且大致垂直于分光计中心轴,然后再对各部分细调。
2、用自准法(Ｐ。
１6０)调整望远镜聚焦于无穷远处①点亮小灯,调节目镜与叉丝间得距离(慢转目镜镜头),瞧清叉丝.②将一平面反射镜垂直放在载物台上, 并且使平面镜得镜面与载物台下三个调平螺丝b１,b2与b3中得任意两个(如b1,ｂ2)得连线垂直(通过调节这两个螺丝可以改变平面镜对望远镜得倾度)。
缓慢转动载物台,从侧面观察,使得从望远镜射出得光能被镜面反射回望远镜中.③从望远镜中观察, 并缓慢转动载物台,找到从平面镜中反射回来得叉丝光斑后,调节叉丝与物镜间距(须松开上方小螺丝),使从目镜中能瞧清叉丝得反射像,且削除视差。
此时,小十字(即分划板)已处于物镜焦平面上。
即望远镜已聚焦于无穷远,用目镜锁紧螺钉固定好套筒、3、用各半调法(即渐进法)调整望远镜光轴与分光计中心轴垂直借助平面镜调节,如果转动载物台180°前后,平面镜得两个面反射回来得小十字像均与分划板上方黑十字重合,则说明载物台绕仪器转轴转1８0°前后,望远镜光轴均垂直于平面镜,且平面镜平行于仪器转轴,因而望远镜光轴垂直于分光计中心轴.具体调节方法就是:在上一步已瞧见反射得小十字像得基础上,转动载物台,使平面镜绕分光计中心轴转１80°,如果仍能瞧到反射回来得小十字像,则可细调使小十字像与分划板上方黑十字重合.否则,应重新进行粗调,直至载物台绕仪器转轴转180°前后均能瞧见平面镜反射回来得像,再进行细调。
细调采用渐进法,即先调望远镜下得光轴高低调节螺钉,使小十字像与分划板上方黑十字得上下距离移近一半,再调小平台下得两个螺丝(调该螺丝能够改变平面镜倾度)ｂ1 ,ｂ2(b３不动),使它们重合,转动载物台1８0°,再照以上方法调节,反复多次,必可使载物台转过18０°前后,平面镜得两个面反射回来得小十字像均与分划板上方黑十字重合.此时望远镜光轴与仪器转轴垂直。
4、调整载物台面与分光计中心轴垂直固定好望远镜,把平面镜转动９0°角,再调小平台下得另一螺丝(ｂ3),用各半调法使像与叉丝重合,则载物台面与分光计中心轴垂直、５、调节平行光管与望远镜光轴平行①取走平面镜,将一调好得望远镜正对着平行光管,打开光源,照亮狭逢。
②打开狭缝,从望远镜中观察,同时调节狭缝与平行光管间得距离,直到从望远镜中能瞧到清晰得狭缝像,且狭缝像与分划板之间无视差,这时平行光管产生得就就是平行光。
③调节平行光管得倾斜度,使(竖直)狭缝中点与叉丝交点相重合。
调节方法就是:先使垂直得狭缝像经过分划板中心黑十字得交点;然后使狭缝转9０°,如果(水平)狭缝像仍通过分划板中心黑十字得交点,即表明平行光管光轴与望远镜光轴平行,否则应调节平行光管下方螺钉达到此目得。
至此,望远镜、平行光管均已调好,在以后得测量中,不得破坏此状态,否则前功尽弃,需要重新调节。
三、测定最小偏向角δmﻩ在前面调好分光计得基础上,把三棱镜放在载物台上,测定棱镜对钠光(λ＝５８9、3ｎm)得最小偏向角δm.⑴观察光谱线用钠光灯照亮平行光管狭缝,松开游标盘止动螺钉,转动载物台使棱镜处在图7所示位置.先用眼睛沿棱镜出射光方向寻找棱镜折射后得狭缝像,找到后再将望远镜移到眼睛所在方位,此时在望远镜能够中就能瞧到钠光谱线。
图7⑵观察偏向角得变化稍稍转动载物台,以改变入射角,观察钠谱线往偏向角增大还就是减小得方向移动、慢慢转动载物台,使钠谱线朝偏向角减小得方向移动,并要转动望远镜跟踪钠谱线,直到载物台沿着同方向转动时,该谱线不再向前移动却反而向相反得方向移动(即偏向角反而变大为止)、这个钠谱线反向移动得转折位置就就是棱镜对钠谱线得最小偏向角位置、⑶测量出射光得方位θ１,θ１′(出射光得角坐标)将望远镜中分划板中心十字得交点固定在这一最小偏向角位置上(对准钠谱线),用游标盘止动螺钉固定游标盘,并微调载物台,使棱镜作微小转动,准确找出钠谱线反向移动得确切位置,固定载物台,转动望远镜,使分划板中心十字交点对准钠谱线,记下游标1与游标2得读数θ1,θ1′ (出射光方位).⑷测量入射光得方位θ2,θ2′(入射光得角坐标)移去三棱镜,转动望远镜对着入射平行光,使分划板中心十字交点对准平行光管得狭缝像,记下游标１与游标2得读数θ2,θ2′(入射光方位)。
⑸重复步骤(2)、(３)、(4),测量３次,数据记录表格见下表,求δｍ得平均值,由公式计算n。
表: 最小偏向角测定得实验数据方法1:将三棱镜放在载物台上,并使棱镜顶角对准平行光管,则平行光管射出得光束照在棱镜得两个折射面上、从棱镜左面反射得光可将望远镜转至A 处观测,用望远镜微调螺丝使叉丝对准狭缝,此时从两个游标可读出角度为与;再将望远镜转至Ｂ处观测从棱镜右面反射得光,又可从两个游标读出角度为与。
则顶角为=实验步骤１调节分光计ﻩA ﻩ B⑴用自准法调节望远镜聚焦于无穷远;⑵用各半调法(即渐进法)调整望远镜光轴与分光计中心轴垂直;⑶用各半调法调整载物台面与分光计中心轴垂直;⑷调节平行光管产生平行光;⑸使平行光管光轴与仪器转轴垂直. 2测定最小偏向角δm3*测三棱镜得顶角A思考题(１) 在测量前,分光计必须调到怎样得状态?如何实现?(2) 在调节望远镜广州与仪器中心轴垂直时,小平面镜应如何放置在载物台上?为什么?(3) 在已调好望远镜光轴与仪器转轴垂直后,拧载物台下得螺丝,会不会破坏这种垂直性?为什么？若拧望远镜下方得螺丝又会怎样？(4) 测三棱镜折射率时,应把三棱镜如何放置在载物台上？为什么?(5) 分光计得最小分格值就是多少?如何读数?(6) 何谓最小偏向角?实验中如何缺定最小偏向角得位置？。