本站小編為你精心準(zhǔn)備了測(cè)定三棱鏡折射率實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
【實(shí)驗(yàn)儀器】
分光計(jì)，玻璃三棱鏡，鈉光燈。
【實(shí)驗(yàn)原理】
最小偏向角法是測(cè)定三棱鏡折射率的基本方法之一，如圖10所示，三角形%26#8197;ABC%26#8197;表示玻璃三棱鏡的橫截面，AB和AC是透光的光學(xué)表面，又稱折射面，其夾角a稱為三棱鏡的頂角；BC%26#8197;為毛玻璃面，稱為三棱鏡的底面。假設(shè)某一波長(zhǎng)的光線%26#8197;LD%26#8197;入射到棱鏡的%26#8197;AB%26#8197;面上，經(jīng)過兩次折射后沿%26#8197;ER%26#8197;方向射出，則入射線%26#8197;LD%26#8197;與出射線%26#8197;ER%26#8197;的夾角%26#8197;%26#8197;稱為偏向角。
圖10三棱鏡的折射
由圖10中的幾何關(guān)系，可得偏向角
(3)
因?yàn)轫斀莂滿足，則
(4)
對(duì)于給定的三棱鏡來說，角a是固定的，隨和而變化。其中與、、依次相關(guān)，因此實(shí)際上是的函數(shù)，偏向角也就僅隨而變化。在實(shí)驗(yàn)中可觀察到，當(dāng)變化時(shí)，偏向角有一極小值，稱為最小偏向角。理論上可以證明，當(dāng)時(shí)，具有最小值。顯然這時(shí)入射光和出射光的方向相對(duì)于三棱鏡是對(duì)稱的，如圖11所示。
您正瀏覽的文章由第一＇整理，版權(quán)歸原作者、原出處所有。
圖11最小偏向角
若用表示最小偏向角，將代入(4)式得
（5）
或
（6）
因?yàn)?26#8197;，所以%26#8197;，又因?yàn)?26#8197;，則
（7）
根據(jù)折射定律得，
（8）
將式（6）、（7）代入式（8）得：
（9）
由式（9）可知，只要測(cè)出入射光線的最小偏向角及三棱鏡的頂角，即可求出該三棱鏡對(duì)該波長(zhǎng)入射光的折射率n.
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】
1．調(diào)節(jié)分光計(jì)
按實(shí)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，打開鈉光燈光源。
(2)打開狹縫，松開狹縫鎖緊螺絲3。從望遠(yuǎn)鏡中觀察，同時(shí)前后移動(dòng)狹縫裝置2，直至狹縫成像清晰為止。然后調(diào)整狹縫寬度為1毫米左右（用狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪%26#8197;1%26#8197;調(diào)節(jié)）。
(3)調(diào)節(jié)平行光管的傾斜度。將狹縫轉(zhuǎn)至水平，調(diào)節(jié)平行光管光軸仰角調(diào)節(jié)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。最后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(cè)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%26#8197;60度。
(2)觀察偏向角的變化。用光源照亮狹縫，根據(jù)折射定律判斷折射光的出射方向。先用眼睛（不在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)）在此方向觀察，可看到幾條平行的彩色譜線，然后慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，同時(shí)注意譜線的移動(dòng)情況，觀察偏向角的變化。順著偏向角減小的方向，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使偏向角繼續(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)鏡觀察譜線。在細(xì)心轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)時(shí)，使望遠(yuǎn)鏡一直跟蹤譜線，并注意觀察某一波長(zhǎng)譜線的移動(dòng)情況（各波長(zhǎng)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%26#8197;27，調(diào)節(jié)游標(biāo)盤微調(diào)螺絲%26#8197;26，準(zhǔn)確找到最小偏向角的位置。
2測(cè)量最小偏向角位置。轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支架%26#8197;15%26#8197;，使譜線位于分劃板的中央，旋緊望遠(yuǎn)鏡支架制動(dòng)螺絲%26#8197;21，調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺絲%26#8197;18，使望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的分劃板十字刻度線的中央豎線對(duì)準(zhǔn)該譜線中央，從游標(biāo)%26#8197;1%26#8197;和游標(biāo)%26#8197;2%26#8197;讀出該譜線折射光線的角度%26#8197;%26#8197;和%26#8197;。
3測(cè)定入射光方向。移去三棱鏡，松開望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺絲%26#8197;21%26#8197;，移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支架%26#8197;15%26#8197;，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)平行光管，微調(diào)望遠(yuǎn)鏡，將狹縫像準(zhǔn)確地位于分劃板的中央豎直刻度線上，從兩游標(biāo)分別讀出入射光線的角度%26#8197;%26#8197;和%26#8197;。
4按計(jì)算最小偏向角（取絕對(duì)值）。
5重復(fù)步驟%26#8197;1~6，可分別測(cè)出汞燈光譜中各譜線的最小偏向角。
6按式（9）計(jì)算出三棱鏡對(duì)各波長(zhǎng)譜線的折射率。計(jì)算折射率%26#8197;n%26#8197;的數(shù)據(jù)表格3。
【數(shù)據(jù)記錄及處理】
表3測(cè)量最小偏向角%26#8197;
鈉光波長(zhǎng)（%26Aring;）
次數(shù)游標(biāo)1游標(biāo)2