三棱镜折射率的测量.docVIP

三棱镜折射率的测量 【实验目的】 1、测定三棱镜的顶角，观察三棱镜对汞灯的色散现象； 2、测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率； 3、继续掌握分光计的调节方法。 【实验原理】 三棱1所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射?称为三棱角的顶角；BC为毛玻璃面；称为三棱角的底面。 1、三棱镜顶角的测量——反射法测量三棱镜的顶角 图2为反射法测量三棱镜顶角的示意图。将三棱镜放在载物台上，使平行光管射出的光束投射到棱镜的两个折射面上，从棱镜左面反射的光可将望远镜转至Ⅰ处观察，使用望远镜微调螺丝，使“╪”准线的中心垂直线对准反射狭缝像，从两个游标读出方位角读数?1和?2，再将望远镜转至Ⅱ处观测从棱镜左面反射的狭缝像，又可分别读得方位角读数 ?1′和?2′。由图2可知，三棱镜的顶角为 （1） 本实验采用此法。 2、三棱镜最小偏向角的测量： 如图3所示，观察光线偏向情况，判断折射光线的出射方向。先用眼睛沿光线可能的出射方向观察，微微转动刻度圆盘，带动载物台，当观察到出射的彩色谱线时，认定一种单色谱线，再继续使刻度圆盘转动，注意此单色谱线出射时所对应的偏向角的变化情况，选择能使偏向角减小的方向缓慢转动载物圆台，当看到该谱线移至某一位置后反向移动，说明在逆转处即为最小偏向角的位置。则最小偏向角出射光线与原光路（没有放三棱镜时，望远镜直接对准入射光线的位置）之间的夹角即为最小偏向角。设最小偏向位置时两游标的读数为、，原光路的为、，则有 （3） 3、棱镜折射率的测量 通过光的反射定律和折射定律可以求得棱镜折射率n （4） 式中i1，i2，?min分别为某一单色光的入射角、折射角和最小偏向角，?则为三棱镜的顶角。 【实验内容】 分光计在测量前，必须经过仔细调整。为保证入射光与刻度盘、载物平台相平行，使刻度盘上的读数能正确反映出光线的偏转角，调整光学测角仪时要求达到：望远镜调焦无穷远，能接受平行光；望远镜和平行光管共轴，并均与光学测角仪中心轴相垂直；平行光管出射平行光。 1、调整光学测角仪至正常工作状态 图1 待测三棱镜 图2 反射法测三棱镜顶角 图3 最小偏向角示意图 图4 三棱镜放法