6最小偏向角法测量棱镜的折射率

测量 棱镜 折射率

最小偏向角法测量棱镜的折射率

测量 棱镜 折射率

【实验目的】 实验目的】1.熟练掌握分光计的调节方法。 .熟练掌握分光计的调节方法。 2.用最小偏向角法测定棱镜玻璃的 . 折射率。 折射率。

【仪器及用具】 仪器及用具】分光计，汞灯，三棱镜。 分光计，汞灯，三棱镜。

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【实验原理】 实验原理】 棱镜玻璃的折射率， 棱镜玻璃的折射率 ， 可用测定最 小偏向角的方法求得，如图1所示 所示。 小偏向角的方法求得，如图 所示。光 线经棱镜两次折射后， 线经棱镜两次折射后 ， 出射光线产生 了偏转， 在入射光线与出射光线处于 了偏转 ， 在入射光 线与出射光线处于 光路对称时，其偏转的角度为最小。 光路对称时，其偏转的角度为最小。

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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

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【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。

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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。

图2

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(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。

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( 4)转动望远镜 ， 使竖直叉丝对准 ) 转动望远镜， 蓝色谱线的极限位置( 黄 、 绿 、 蓝色谱线的极限位置 ( 中 心 ) , 记 录 此 时 T1 位 置 的 该 度 读 v 分别测量三次) 数 v1 、 2。(分别测量三次) (5)将棱镜取下，望远镜转到T2位 )将棱镜取下，望远镜转到 所示。 置，如图2所示。对准黄色谱线位置， 如图 所示 对准黄色谱线位置， ' ' 相应的读数为 和 v1 。 v2

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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

(

)

,

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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。

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