基本原理最小偏向角

所以：
1 / min ( 1 1 2/ 2 ) 2
ANGLE OF DEVIATION : 基本原理 ...
采样
min方法2：（汞灯为例）
让平行光管一部分光 射向BC面而产生外反 射，所以望远镜可看 到三个平行光管出射 光的像。其一沿abcd 光路成象；其二沿 abcfbcd光路成像； 其三沿efg光路成像。 设角B等于角C，则转 动三棱镜，当三个像 重合时，即为最小偏 向角的位置。
1.大学物理实验教程浙江大学出版社。 2.大学物理实验武汉大学出版社。 3.大学物理导论清华大学出版社。 4.普通物理实验高等教育出版社。 5.改变世界的物理学复旦大学出版社。 6.固体物理学中南大学出版社。 7.工程光学机械工业出版社。 8.英汉物理学词汇北京大学出版社。 9.物理实验手册机械工业出版社。 10.普通物理实验高等教育出版社。 11.大学物理通用教程北京大学出版社。 12.现代光学基础北京大学出版社。 13.电子仪器与测量技术中国科技大学出版社。 14.大学物理浙江大学出版社。
偏向角基本光路图：
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i4
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2
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i3(
(i1 i2 ) (i4 i3 )
(i1 i4 ) (i2 i3 ) i2 i3 A
i1 i4 A
ANGLE OF DEVIATION : 基本原理 ...
最小偏向角解释：
一准单色光平行光束射向棱镜，先后经过棱镜表面的两次折 射，使得出射光线与入射光线之间有一个夹角δ ，称为偏向 角。实验与理论都表明，当保持入射光的方向不变而转动棱 镜时，则偏向角随之变化，且存在一个最小偏向角，这时入 射光线的方向，恰巧使传播于棱镜中的光线与顶角构成一等 腰三角形，这也使得出射光线和入射光线两者对称地跨于棱 镜两侧，即第一表面的光线入射角等于第二表面的光线折射 角。运用折射定律，可以获得最小偏向角。
狭缝大小旋钮
左右移动调焦
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
汞灯：
外壳
主电极
石英管 主电极
电阻
辅助电 极
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
汞灯
汞灯是一种气体放电灯。汞蒸汽是发光物质。汞灯一般属 弧光放电型。汞蒸汽气压不同，汞灯辐射的光谱的组成和 亮度都不同，按其工作时的汞蒸汽气压的高低可分为：低 压汞灯、高压汞灯和超高压汞灯。
ANGLE OF DEVIATION : 基本原理 ...
汞灯又称水银灯，其发光物质是汞蒸汽，汞谱线表：
颜色 紫外部分 波长 237.83 相对强度 弱 紫 紫 紫 蓝 蓝 蓝 蓝 青 青 绿 绿 绿 黄绿 黄 黄 黄 颜色 波长 404。66 407。78 410。81 433。92 434。75 435。83 491。61 496。03 535。41 536。51 546。07 567。59 576。96 579。07 585。93 588。89 相对强度 强 强 弱 弱 弱 很强 弱 弱 弱 弱 很强 弱 强 强 弱 弱
min和三棱镜顶角值代入折射率公式。计算得三棱镜折射率。
ANGLE OF DEVIATION : 疑难解答 ...
1. 不同的色光偏向角相同吗？ 答：不同。 2. 测量最小偏向角时载物台转过头了，能否回一下 再测？ 答：不行，齿纹有空程差影响读角度值。 3. 试举出两种白光分光法？
答：狭缝衍射法、棱镜色散法。
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
分光计调整： -平行光管调整 /结构图
透 镜
狭 缝 器
倾 角 螺 钉
狭 缝 大 小 旋 钮
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
分光计调整： -平行光管调整
调节平行光管倾角，使亮狭缝平行且重叠在下横叉丝处。 调节狭缝器进出（调焦），使亮狭缝最清晰为止。旋转 狭缝器使亮狭缝平行且重叠于竖叉丝处。最后调节亮狭 缝的大小目视大小约1-2mm。
ANGLE OF DEVIATION : 简介 ...
ANGLE OF DEVIATION : 实验概要 ...
的测 偏定 向棱 角镜 特对 性某 曲一 线色 光
测用 量棱 材镜 料的 的偏 折向 射角 率特 性
调进 整一 和步 使掌 用握 分 光 计 的
ANGLE OF DEVIATION : 基本原理 ...
ANGLE OF DEVIATION :国际基本单位…
物理量
长度 质量 时间 电流强度 热力学温度 物质的量
符号
m kg s A K mol
名称
米 千克（公斤） 秒 安[培 ] 开[尔文] 摩[尔]
十字
物镜套筒
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分光计调整： -载物台调整 / a脚
置反射镜平行于 b、c 脚的连 线。预调十字于上横叉丝的 上方，当载物台转过180度时， 若十字出现在上横叉丝的下 方，则调节a脚使十字向上横 叉丝靠拢；否则调节望远镜 倾角使十字向上横叉丝靠拢 。用逐次逼进法，重复上述 两步骤，直到任意旋转载物 台都能看到十字在上横叉丝 处。
ANGLE OF DEVIATION : 注意事项 ...
1汞灯有多条谱线，请选取其一处理。 2读取最小偏向角时在转动望远镜时要缓慢，且往一 个方向，不要回转，以免增加误差。 3镜片易碎，请小心操作，切勿把物品从一张桌子移 到另一桌子，请配套使用。
ANGLE OF DEVIATION : 参考资料 ...
紫外部分
紫外部分 紫外部分 紫外部分
365.01
366.29 370.42 390.44
很强
强 弱 弱
橙
橙 橙 红
607。27
612。34 623。45 671。64
弱
弱 强 弱
ANGLE OF DEVIATION : 实验方法 ...
两种棱镜角测量方法：
自准直法
棱脊分束法
ANGLE OF DEVIATION : 实验方法 ...
分光计：
带标尺的分光计
载物NGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
分光计调整：-望远镜
为了获得 清晰的图象， 保证有关物 理量的测量 精度，实验 装置应该调 节目镜与物 镜：
物镜定固旋钮 目镜 物镜
（1）目镜 调叉丝清晰 度。
（2）物镜 调像的清晰 度。 目 镜 调 节 旋 钮 倾 角 调 节 螺 钉
弱
弱 很强 强 弱 弱 弱 弱 弱 弱 弱 强 强 强 强
颜色 红 红 红外部分
波长 690.75 708.19 773
相对强度
红外部分
红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分 红外部分
925
1014 1129 1357 1367 1396 1530 1692 1707 1813 1970 2250 2325
A min sin 2 n A sin 2
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采样
min方法1：（汞灯为例）
1、测量出射光方位：转动望远镜找到汞 灯某一谱线，调刻度盘往减小 的方向 ，直到该谱线先向减小的方向移，突然 向反方向移动为止。调整准确望远镜位 置，并记下读数窗的角度:θ1和θ2 。 2、测量入射光线方位：转望远镜（移走 三棱镜），找到并行光（入射光）的中 心，记下读数窗的角度θ1/和θ2/ 。
消偏心差：
ω =（ω 1 +ω 2）/2； ω =[（θ
1
ˊ– θ
1
）+（θ 2 ˊ– θ 2 ）]/2
ANGLE OF DEVIATION : 实验方法 ...
读角度方法：
主尺读游标零刻度线对齐处。
游标读两刻线对齐处角度值。
105°30´30´´
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
分光计调整： -载物台调整 / b、c脚
置反射镜垂直于 b、c 脚 的连线。预调十字于上 横叉丝的上方，当载物 台转过 180 度时，若十 字出现在上横叉丝的下 方，则调节 b 或 c 脚使十 字向上横叉丝靠拢；否 则调节望远镜倾角使十 字向上横叉丝靠拢。用 逐次逼进法，重复上述 两步骤，直到任意旋转 载物台都能看到十字在 上横叉丝处。
ANGLE OF DEVIATION : 内容与步骤...
1测量最小偏向角
min
改变入射角 i1 ，用望远镜跟踪瞄准出射光，找到出射光线往两个 方向移动的转折位置就是棱镜对该谱线的最小偏向角位置。重复 四次，求最小偏向角 的平均值。 min
2测量三棱镜顶角A 测五次，计算A及标准偏差S。
3 测量材料的折射率
亮 十 字 灯
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
分光计调整： -望远镜 / 目镜
叉丝 调节目镜套筒进出， 使叉丝最清晰为止。
目镜套筒
ANGLE OF DEVIATION : 仪器剖析...
分光计调整： -望远镜 / 物镜
调节物镜套筒，使亮 绿十字最清晰为止， 从而达到物象最清晰 的目的。
紫外部分
紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分 紫外部分
239.95
248.20 253.65 265.30 269.90 275.28 275.97 280.40 289.36 292.54 296.73 302.25 312.57 313.16 334.15
4
写出结果表达式
ANGLE OF DEVIATION : 内容与步骤...
描绘特性曲线：
测定棱镜对某一色光的偏向特性曲线。 绘出实验光路图，合理选取测量点，作出
i 曲线。
ANGLE OF DEVIATION : 实验动画...
1． 开启分光计电源，点亮绿十字和读数窗灯，在载物台上放置一反光镜。调叉丝：调节望远镜目镜镜筒使叉丝最清晰为止，并调正位置。 3． 调绿十字：把反光镜放在载物台上，调节望远镜上下倾角并转动反光镜找到绿十字，调节望远镜物镜镜筒使绿十字最清晰为止。 4． 调平行光管：移走反光镜，调节平行光管上下倾角，使亮狭缝平行且重叠在下横叉丝处。调节狭缝器进出（调焦），使亮狭缝最清晰为止。旋转狭缝器使亮狭缝平行且重叠于竖叉丝处 。最后调节亮狭缝的大小约目视大小1-2mm。 5． 测量一：把三棱镜放在分光计载物台中心。汞灯光束经过平行光管从三棱镜一侧射入从另一侧射出，因为分光出现多条汞谱线。选取某一汞谱线，转动载物平台找到出射汞谱线，当出 现往两个方向移动的转折的位置时，此位置就是棱镜对该谱线的最小偏向角位置。计下此时的A窗和B窗角度值，然后移掉三棱镜，用望远镜找到汞入射光线的位置，计下此时的A窗和B窗角 度值。代入公式求得最小偏向角δ min的值，重复测量。 6． 测量二：置三棱镜前顶角于载物台中心偏前几mm，转动望远镜向左和右找到经三棱镜侧面反射的亮狭缝光，依据实际情况可微调平行光管上下倾角，直到满意的亮狭缝光。再转动望远 镜找到左右两侧反射的亮狭缝光，并记录θ 左Aθ 左Bθ 右Aθ 右B的读数值。代入公式可得三棱镜顶角。微动三棱镜位置，多次测量。测量：置三棱镜前顶角于载物台中心偏前几mm，转动望远镜 向左和右找到经三棱镜侧面反射的亮狭缝光，依据实际情况可微调平行光管上下倾角，直到满意的亮狭缝光。再转动望远镜找到左右两侧反射的亮狭缝光，并记录θ 左Aθ 左Bθ 右Aθ 右B的读数 值。代入公式可得三棱镜顶角值。微动三棱镜位置，多次测量。 把所得的最小偏向角δ
棱镜偏向角实验简单介绍 ...
光学部分 浙大物理实验教学中心编制
ANGLE OF DEVIATION: 简介 ...
1672 年牛顿首先利用三棱镜的色 散效应将太阳光分解为彩色光带。 不同光波波长的光线入射到同一棱 镜时，具有不同的偏向角，其原因 是虽然不同光波波长的光线入射角 相同但折射率不同，因而折射光线 的位置也不同。
ANGLE OF DEVIATION : 基本原理 ...
最小偏向角：
上式说明对于给定的棱镜，其顶角A和折射率n已定，偏向角 随 入射角 i1 而变。可以证明：当入射角i1 等于出射击角i4 时，偏向角 最小，称为最小偏向角 min 。三棱镜折射率n、顶角A和最小偏向 角 min 有如下关系：