《測定三棱鏡折射率》物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《測定三棱鏡折射率》物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告《測定三棱鏡折射率》物理試驗(yàn)報(bào)告

【試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

利用分光計(jì)測定玻璃三棱鏡的折射率；

【試驗(yàn)儀器】

分光計(jì)，玻璃三棱鏡，鈉光燈。

【試驗(yàn)原理】

最小偏向角法是測定三棱鏡折射率的根本方法之一，如圖10所示，三角形ABC表示玻璃三棱鏡的橫截面，AB和AC是透光的光學(xué)外表，又稱折射面，其夾角a稱為三棱鏡的頂角；BC為毛玻璃面，稱為三棱鏡的底面。假設(shè)某一波長的光線LD入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)過兩次折射后沿ER方向射出，則入射線LD與出射線ER的夾角稱為偏向角。

【試驗(yàn)內(nèi)容與步驟】

1．調(diào)整分光計(jì)

按試驗(yàn)24一1中的要求與步驟調(diào)整好分光計(jì)。

2．調(diào)整平行光管

(1)去掉雙面反射鏡，翻開鈉光燈光源。

(2)翻開狹縫，松開狹縫鎖緊螺絲3。從望遠(yuǎn)鏡中觀看，同時(shí)前后移動(dòng)狹縫裝置2，直至狹縫成像清楚為止。然后調(diào)整狹縫寬度為1毫米左右（用狹縫寬度調(diào)整手輪1調(diào)整）。

(3)調(diào)整平行光管的傾斜度。將狹縫轉(zhuǎn)至水平，調(diào)整平行光管光軸仰角調(diào)整螺絲29，使狹縫像與望遠(yuǎn)鏡分劃板的中心橫線重合。然后將狹縫轉(zhuǎn)至豎直方向，使之與分劃板十字刻度線的豎線重合，并無視差。最終鎖緊狹縫裝置鎖緊螺絲3。此時(shí)平行光管出射平行光，并且平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸重合。至此分光計(jì)調(diào)整完畢。

3．測三棱鏡的折射率

(1)將三棱鏡置于載物臺(tái)上，并使玻璃三棱鏡折射面的法線與平行光管軸線夾角約為60度。

(2)觀看偏向角的變化。用光源照亮狹縫，依據(jù)折射定律推斷折射光的出射方向。先用眼睛（不在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)）在此方向觀看，可看到幾條平行的彩色譜線，然后漸漸轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，同時(shí)留意譜線的移動(dòng)狀況，觀看偏向角的變化。順著偏向角減小的方向，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使偏向角連續(xù)減小，直至看到譜線移至某一位置后將反向移動(dòng)。這說明偏向角存在一個(gè)最小值（逆轉(zhuǎn)點(diǎn)）。譜線移動(dòng)方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)時(shí)的偏向角就是最小偏向角。

1用望遠(yuǎn)鏡觀看譜線。在細(xì)心轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)時(shí)，使望遠(yuǎn)鏡始終跟蹤譜線，并留意觀看某一波長譜線的移動(dòng)狀況（各波長譜線的逆轉(zhuǎn)點(diǎn)不同）。在該譜線逆轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，擰緊游標(biāo)盤制動(dòng)螺絲27，調(diào)整游標(biāo)盤微調(diào)螺絲26，精確找到最小偏向角的位置。

2測量最小偏向角位置。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支架15，使譜線位于分劃板的中心，旋緊望遠(yuǎn)鏡支架制動(dòng)螺絲21，調(diào)整望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺絲18，使望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的分劃板十字刻度線的中心豎線對(duì)準(zhǔn)該譜線中心，從游標(biāo)1和游標(biāo)2讀出該譜線折射光線的角度和。

3測定入射光方向。移去三棱鏡，松開望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺絲21，移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支架15，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管，微調(diào)望遠(yuǎn)鏡，將狹縫像精確地位于分劃板的中心豎直刻度線上，從兩游標(biāo)分別讀出入射光線的角度和。

4按計(jì)算最小偏向角（取肯定值）。

5重復(fù)步驟1~6，可分別測出汞燈光譜中各譜線的最小偏向角。