用最小偏向角法测定棱镜玻璃折射率 原理
用偏向角法测定棱镜玻璃的折射率
棱镜折射率的测量一、实验目的：1、了解偏振光的基本知识；2、测量激光源的偏振度，确定偏振片的偏振方向；3、用偏向角法测三棱镜的折射率。
二、实验原理：1、线偏振光由于某些晶体对互相垂直的两个分振动具有选择吸收的性能，只允许一个方向的光振动通过，于是透射光变为线偏振光。
偏振度的定义：min max min max I I I I P --=，线偏振光P=1，自然光P=0。
2、偏向角法测三棱镜的折射率n 2三棱镜如图-1所示，AB 和AC 是透光的光学表面，又称折射面，其夹角α称为三棱镜的顶角为60度；BC 为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
图-1图-2由于我们实验室用的三棱镜的切面为正三角形所以060=∠A 根据原理图可得入射角0160=i ，利用分光计测出θ，即偏向角。
如图-3所示。
由棱镜的折射率为n ，空气的折射率为1。
则()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='+''-+'-=='='=121221122211sin sin sin sin i i i i i i i i i n i i n i θ由上面的方程组可得棱镜的折射率为()1212211sin sin sin cos sin i i i i n ++=θ折射率的测量实质为偏向角的测量，0160=i，利用公式测出θ代入计算n 可得折射率。
图-4三、实验仪器：光学导轨，半导体激光器及电源，偏振片，旋转台，三棱镜，光功率计等。
四、实验内容和步骤1、转动偏振片，测量半导体激光器的偏振度。
（注意先调零）2、用偏向角法测三棱镜折射率n 2。
（1）连接激光器电源，调节激光器架，使其等高共轴；（2）转台的中心轴线处于玻璃的反射面内保证从转台让入射角。
160i =，对比折射角2i ，找出偏向角θ；（3）根据公式0)in s (n 60sin 60sin 60cos 60sin θ202200+⋅+=求得三棱镜的折射率。
五、实验数据记录：1、测量半导体激光器的偏振度I max =I min =2、入射角为600时对入、折射角得偏向角θ=六、数据处理与实验结果：1、偏振度：=--=minmax min max I I I I P 2、棱镜折射率=+⋅+=0)in s (n 60sin 60sin 60cos 60sin θ202200。
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 。
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》【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。
(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。
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。
玻璃折射率及测量方法
课程论文题目：对玻璃折射率测定方法的探究班级：2010级物理学本科班姓名：学号：指导老师：对玻璃折射率测定方法的探究摘要：通过不同的方法测定玻璃的折射率，在对实验现象观察的同时，比较不同的方法之间的区别，并将实验结果与真实值比较。
关键词：玻璃，分光计，顶角，偏向角，折射率。
引言：运用钠灯灯光或激光照射玻璃，通过观察折射或反射光的性质来确定玻璃的折射率。
实验方法：（一） 最小偏向角法：1. 实验仪器与用具：分光计，玻璃三棱镜，钠灯。
2. 实验原理：（1）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 ．测量原理见图1，光线α代表一束单色平行光，以入射角i 1投射到棱镜的AB 面上，经棱镜两次折射后以i 4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化可用入射光线α和出射光线t 延长线的夹角δ来表示，δ称为偏向角．由图1可知δ＝(i 1－i 2)＋(i 4－i 3)＝i 1＋i 4－A ．此式表明，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i 1而变，δ是i 1的函数.（2）用微商计算可以证明，当i 1＝i 4或i 2＝i 3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 表示.此时，有i 2＝A /2， i 1＝(A ＋δm )/2，故22mA A n sinsinδ+=。
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 ． 3.实验内容： 3.1棱镜角的测定图1置光源于准直管的狭缝前，将待测棱镜的折射棱对准准直管，由准直管射出的平行光束被棱镜的两个折射面分成两部分。
在棱镜的另外两侧分别找到狭缝像与竖直叉丝重合，分别记录此时分光计的读数''1212,,,V V V V ，望远镜的两位置所对应的游标读数之差为棱镜角A 的两倍。
3.2最小偏向角的测定（1）将待测棱镜放置在棱镜台上，转动望远镜使能清楚地看见钠光经棱镜折射后形成的黄色谱线。
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。
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）。
分光计的调节及棱镜折射率的测定
分光计的调节及棱镜折射率的测定分光计是一种可精确地测量入射与出射光线的角度的仪器，利用其测得角度可确定其它光学量，如折射率、色散率、谱线波长等。
分光计是比较精密的仪器，构造精细，调节技术要求较高，使用时必须严格按规则调节，才能得到较高精度的测量结果。
【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．掌握测量棱镜顶角的方法。
3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。
【仪器与用具】分光计，平面反射镜，玻璃三棱镜，照明装置，汞灯（或钠灯）等。
图4.4-1分光计主要由5个部分组成，即底座、望远镜、载物平台、准直管和读数盘，外型如图4.4-1所示。
1．底座它是分光计的基座。
中心轴线是分光计的转轴，望远镜、载物平台和读数盘可绕中心转轴转动，准直管装在一个底脚的立柱上。
2．自准直望远镜图4.4-2图4.4-2（a）为望远镜示意图。
它由自准目镜、全反射直角棱镜、分划板（十字叉丝）、物镜组成。
常用的自准目镜有高斯式目镜和阿贝式目镜。
实验室的分光计大多采用阿贝式目镜，就是在目镜和分划板之间装有全反射直角棱镜，直角棱镜上刻有“十”字叉丝，从目镜观察，叉丝的一小部分被直角棱镜挡住，呈现其阴影。
目镜筒套在安装分划板的套筒内，调节图4.4-1中所示的手轮8可改变目镜和分划板的距离。
分划板套筒又套在物镜筒内，前后移动分划板套筒，可改变目镜和分划板相对于物镜的距离。
若在物镜前放一平面镜，使平面镜镜面与望远镜光轴垂直，且分划板位于物镜焦平面上时，则焦平面（分划板）上发出的光（绿十字）经物镜后成平行光射于平面镜，由平面镜反射经物镜后在焦平面（分划板）上形成绿十字反射像，如图4.4-2（b）所示。
望远镜的倾斜度可用螺丝10调节，通过螺丝14使望远镜与刻度盘相连，松开螺丝15，望远镜可绕转轴转动。
微调螺丝13能使望远镜在小范围内微动。
3．载物平台载物平台套在仪器转轴上，是用来放置待测物件的。
平台下面的3个螺丝19用来调节平台的倾斜度。
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。
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 ．测量原理见图1，光线α代表一束单色平行光，以入射角i 1投射到棱镜的AB 面上，经棱镜两次折射后以i 4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化可用入射光线α和出射光线t 延长线的夹角δ来表示，δ称为偏向角．由图1可知δ＝(i 1－i 2)＋(i 4－i 3)＝i 1＋i 4－A ．此式表明，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i 1而变，δ是i 1的函数.用微商计算可以证明，当i 1＝i 4或i 2＝i 3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 表示.此时，有i 2＝A /2， i 1＝(A ＋δm )/2，故 22m A A n si n si nδ+= 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：分光计是用来准确测量角度的仪器一、分光计的结构利用分光计测量光线的偏折角，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.它的作用是产生平行光.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产生平行光，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．为了调节和测量，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，适应不同实验者眼睛的差异，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。
平面与平面系统 实验2最小偏向角法测量玻璃折射率
二 最小偏向角法量玻璃折射率实验测一、实验目的1.掌握最小偏向角法测量玻璃折射率的基本原理与测量方法2.了解分光计的主要用途，学会分光计的调整与使用二、实验内容1、测量等边三棱镜对钠光的折射率(折射角 α= 60°)，并用技术术语标注。
2、根据折射率查光学材料手册，确定其光学玻璃牌号。
提示：要用实验现象判断最小偏向角的位置三、实验原理所谓偏向角，就是光线经棱镜两折射面后，出射光线与入射光线的夹角，用δ表示，如图2-1所示。
图2-1 最小偏向角的示意图由图2-1可以看出)()(2211I I I I -'+'-=δ =)(2121I I I I +'-'+。
棱镜折射角α的表达式为21I I +'=α，所以可以得出 αδ-'+=21I I (2-1)从(2-1)式可以看出，偏向角δ是随光线入射角1I 变化的。
当 21I I '=时，则偏向角δ为极小值，称之为最小偏向角，用m δ表示。
表明当入射光线和出射光线对称于折射棱镜时，偏向角最小。
在给定棱镜折射角α和光线单色波长条件下，不同材料制成的棱镜，具有不同的最小偏向角。
当棱镜处于最小偏向角位置时有关系21I I '=和21I I ='，则1212I I I '=+'=α，可以得到关系 21α='I (2 -2)由(2-1)式改写成：αδ-'+=21I I m ，所以 21αδ+=m I (2 -3)根据折射定律有11sin sin I n I '⋅=，将（2-2）式和（2-3）式代入上式得： 2sin 2sinααδ⋅=+n m (2-4)最终我们得到 2sin 2sinααδ+=m n (2 -5)最小偏向角法测量玻璃折射率的就是利用此关系式。
在实验中我们是通过连续改变光线的入射角，从而测出棱镜最小偏向角m δ的角度值，由（2-5）式计算出折射率n 。
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。
6最小偏向角法测量棱镜的折射率
v1' v、 同一游标左、 同一游标左、右两次读数之差 1
' v 2 v 2 是最小偏向角，即 是最小偏向角，
δ m = v v1 + v v2 / 2
' 1 ' 2
(
)
，
A = 60 o，测得的最 3．三棱镜的顶角 ． 小偏向角 δ m ，代入计算棱镜玻璃的 不确定值及要对误差。 折射率 n ；不确定值及要对误差。
所示放置。 （1）将待测棱镜如图 所示放置。转动 ）将待测棱镜如图2所示放置 望远镜至T 位置， 望远镜至 1位置，看清经棱镜折射后的 钠黄光谱线。 Nhomakorabea图2
（2）慢慢转动棱镜台，改变入射角， ）慢慢转动棱镜台，改变入射角， 使谱线往偏向角减小的方向移动， 使谱线往偏向角减小的方向移动，同 时转动望远镜跟踪该谱线。 时转动望远镜跟踪该谱线。 （3）当棱镜台转到某一位置，该谱线 ）当棱镜台转到某一位置， 不再移动， 不再移动，这时棱镜台无论向何方向转 该谱线均向相相反方向移动， 动，该谱线均向相相反方向移动，即偏 向角都变大。 向角都变大。这个谱线反向移动的极限 位置， 位置，为棱镜对该谱线的最小偏向角的 位置。 位置。
图1
可以证明， 即 i1 = i ，记为δ m。可以证明，棱镜 δm n 与棱镜角A、 的折射率 与棱镜角 、最小偏向角 有如下关系： 有如下关系：
' 2
【实验内容】 实验内容】
A + δm sin 2 n= A sin 2
1．分光计的调整：按分光计的调节法进行。 ．分光计的调整：按分光计的调节法进行。 2．测定最小偏向角：以汞灯为光源。 ．测定最小偏向角：以汞灯为光源。
最小偏向角法测量棱镜的折射率
【实验目的】 实验目的】
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。
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 ．测量原理见图1，光线α代表一束单色平行光，以入射角i 1投射到棱镜的AB 面上，经棱镜两次折射后以i 4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化可用入射光线α和出射光线t 延长线的夹角δ来表示，δ称为偏向角．由图1可知δ＝(i 1－i 2)＋(i 4－i 3)＝i 1＋i 4－A ．此式表明，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i 1而变，δ是i 1的函数.用微商计算可以证明，当i 1＝i 4或i 2＝i 3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 表示.此时，有i 2＝A /2， i 1＝(A ＋δm )/2，故 22m A A n si n si nδ+= 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：分光计是用来准确测量角度的仪器一、分光计的结构利用分光计测量光线的偏折角，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.它的作用是产生平行光.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产生平行光，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．为了调节和测量，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，适应不同实验者眼睛的差异，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。
棱镜玻璃折射率的测定[完整版]
![棱镜玻璃折射率的测定[完整版]](https://img.taocdn.com/s3/m/fdbacb030740be1e650e9ab8.png)
实验三分光计调节及棱镜玻璃折射率的测定返回目录光线在传播过程中，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。
分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。
由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。
分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中有一定的代表性，学会对它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。
对于初次使用者来说，往往会遇到一些困难。
但只要在实验调整观察中，弄清调整要求，注意观察出现的现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，在反复练习之后才开始正式实验，一般也能掌握分光计的使用方法，并顺利地完成实验任务。
【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．掌握测定棱镜角的方法；3．用最小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】：•• 三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角α称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
图1三棱镜示意图•• 1．反射法测三棱镜顶角α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T3和T4方位射出，T3和T4方向的夹角记为θ，由几何学关系可知：||21234TT-==θα图2反射法测顶角2．最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率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δ称为偏向角，如图3所示。
• 图3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δ发生变化。
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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()2
δθθθθ''=-+-左左右右 将A 和δmin 代入公式2sin 2
sin min A A
n +=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）。
重复上述操作，一共测量三次，求载物台 平行光管
望远镜。