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1、实验二实验二-最小偏向角法测量折射最小偏向角法测量折射率率实验二实验二 最小偏向角法测量折射率最小偏向角法测量折射率一、实验目的一、实验目的(1 1)了解最小偏向角法测定光学玻璃折射率的原理和方法。)了解最小偏向角法测定光学玻璃折射率的原理和方法。(2 2)熟悉精密分光计的基本结构和使用方法。)熟悉精密分光计的基本结构和使用方法。二、实验原理二、实验原理用精密分光计通过三棱镜的最小偏向角和顶角,求出棱镜的折射率。如下用精密分光计通过三棱镜的最小偏向角和顶角,求出棱镜的折射率。如下图所示。最小偏向角和折射率有以下关系:图所示。最小偏向角和折射率有以下关系:sinnminsin22因此只要在分光计
2、上将最小偏向角和棱镜顶角测量出来,就可由上式因此只要在分光计上将最小偏向角和棱镜顶角测量出来,就可由上式确定被测棱镜的折射率。确定被测棱镜的折射率。三、实验仪器三、实验仪器(1)(1)钠灯及电源钠灯及电源(2)(2)反射镜反射镜(3)(3)三棱镜三棱镜(4)(4)分光计分光计1 1狭缝装置;狭缝装置;2 2狭缝装置锁紧螺钉;狭缝装置锁紧螺钉;3 3平行光管部件;平行光管部件;4 4制动架;制动架;顶角顶角=180-(=180-()=60.19)=60.19=(345.10+165.10)/2=255.1=(345.10+165.10)/2=255.1=(231.80+51.70)/2=255.
3、1=(231.80+51.70)/2=255.1=113.35=113.35计算得折射率计算得折射率 n=1.9911074n=1.9911074实验图片实验图片思考题:思考题:(1)(1)测三棱镜折射率时,应把三棱镜如何放置在载物台上?为什么?测三棱镜折射率时,应把三棱镜如何放置在载物台上?为什么?(2)(2)何谓最小偏向角?实验中如何确定最小偏向角的位置?何谓最小偏向角?实验中如何确定最小偏向角的位置?解:解:(1 1)三棱镜长边轴线应该与入射光束垂直三棱镜长边轴线应该与入射光束垂直,三棱镜的底面应该与入射光平行三棱镜的底面应该与入射光平行(.保保证入射光和棱镜底面都水平)这样测得的折射角
4、是准确的。证入射光和棱镜底面都水平)这样测得的折射角是准确的。(2 2)入射光线经两次折射后入射光线经两次折射后,传播方向总的变化可以用入射角与出射角的延长线传播方向总的变化可以用入射角与出射角的延长线之间的夹角表示之间的夹角表示.最小偏向角:对于给定的棱镜最小偏向角:对于给定的棱镜,顶角顶角 a a 是固定的是固定的,故偏向角只随故偏向角只随入射角变化入射角变化,对于某个入射角对于某个入射角,偏向角有一个最小值偏向角有一个最小值,称为最小偏向角称为最小偏向角.慢慢移动慢慢移动游标盘游标盘,选择偏向角减小的方向选择偏向角减小的方向,缓慢转动游标盘缓慢转动游标盘,使偏向角减小使偏向角减小,继续沿次方向转继续沿次方向转,可以看到狭缝移至某个位置后将反向移动可以看到狭缝移至某个位置后将反向移动,那就是最小偏向角的位置那就是最小偏向角的位置.