三棱鏡折射率的測(cè)定方法-在線瀏覽
2024-09-14 10:01本頁(yè)面
【正文】 二 0一0年 六 月 二 日分光計(jì)測(cè)三棱鏡折射率摘要：介紹了光學(xué)儀器以及如何使用分光計(jì)來(lái)測(cè)量三棱鏡的折射率，主要運(yùn)用三種方法：最小偏向角發(fā)、掠入射法和任意偏向角法，具體分析了各種方法的步驟、注意事項(xiàng)和它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)與分析。關(guān)鍵詞：分光計(jì)；折射率；頂角；最小偏向角光在真空中的傳播速度為c，在媒質(zhì)中的傳播速度u總是小于c，其比值c/u稱為該媒質(zhì)的折射率n。而分光計(jì)是一種測(cè)量角度的精密儀器，如圖。而在本次實(shí)驗(yàn)中，我們采用了最小偏向角發(fā)、掠入射法和任意偏向角法這三種方法來(lái)分別測(cè)量同一塊三棱鏡的折射率，比較它們之間的異同與優(yōu)劣勢(shì)，從而達(dá)到本次開放實(shí)驗(yàn)的目的，開闊了我們的思維，增強(qiáng)了我們參與意識(shí)和主動(dòng)性、創(chuàng)造性，提高了我們的學(xué)習(xí)興趣。經(jīng)過粗調(diào)，使得調(diào)整的范圍大大縮小，提高實(shí)驗(yàn)的效率。用同樣的方法調(diào)節(jié)，之后反復(fù)調(diào)整可以使得兩個(gè)像在分劃板十字的引導(dǎo)下向中間靠攏并趨于重合；，其中兩個(gè)螺釘已經(jīng)調(diào)節(jié)水平了，這一步驟只需調(diào)節(jié)另一個(gè)螺釘，把雙面鏡與螺釘?shù)南鄬?duì)位置轉(zhuǎn)動(dòng)90176。 頂角的測(cè)量（1）自準(zhǔn)直法如下圖所示，用兩游標(biāo)來(lái)計(jì)量位置，分別稱為游標(biāo)1和游標(biāo)2，旋緊刻度盤下螺釘是望遠(yuǎn)鏡和刻度盤固定不動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤，是棱鏡AC面對(duì)望遠(yuǎn)鏡，記下游標(biāo)1的讀數(shù)和游標(biāo)2的讀數(shù)。游標(biāo)兩次讀數(shù)之差或者，就是載物臺(tái)轉(zhuǎn)過的角度，而且是角的補(bǔ)角。測(cè)出兩束反射光線之間的夾角，由幾何角關(guān)系可得到頂角A為。記錄下望遠(yuǎn)鏡所處位置分別為Ⅰ和Ⅱ時(shí)的兩刻度盤讀數(shù)φ、φ 139。則望遠(yuǎn)鏡分別處于Ⅰ和Ⅱ位置時(shí)光軸的夾角為： 最小偏向角法如下圖，當(dāng)光線以入射角入射到三棱鏡的面上后相繼經(jīng)過棱鏡兩個(gè)光學(xué)面 折射后,以 角從 出射。 對(duì)于給定三棱鏡， 偏向角的數(shù)值隨入射角的變化而改變。【2】在實(shí)際操作中，由于是實(shí)驗(yàn)者動(dòng)手實(shí)施的，最小偏向角法的的極限位置即拐點(diǎn)的定位比較難把握，只要有稍微的不慎或者移動(dòng)就會(huì)造成測(cè)出的最小偏向角偏大。采用掠入射法測(cè)量棱鏡折射率，如下圖所示，用單色面擴(kuò)展光源（鈉光燈前加一塊毛玻璃）照射到棱鏡AB面上。入射的光線1的內(nèi)折射角最大為，其出射角最小為；入射角小于90176。的入射光線不能進(jìn)入棱鏡。明暗視場(chǎng)的交線就是入射角為=90176。由折射定律可知折射率，即，由幾何知識(shí)可以得到：，即。時(shí)明暗視場(chǎng)分界線方位與法線方位的夾角。入射光線的出射線
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