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物质光谱的定性分析和三棱镜折射率随光谱波长变化的规律研究华工大学物理试验参考

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实验 24 《光的色散研究》实验提要实验课题及任务《光的色散研究》实验课题任务是:当入射光不是单色光并且入射到三棱镜上时,虽然入射角对各种波长的光都相同,但出射角并不相同,表明折射率也不相同。对于一般的透明材料来说,折射率随波长的减小而增大。如紫光波长短,折射率大,光线偏折也大;红光波长长,折射率小,光线偏折小。折射率 n随波长又而变的现象称为色散。学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《光的色散研究》的整体方案,内容包括:写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤,然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,写出完整的实验报告,也可按书写科学论文的格式书写实验报告。设计要求⑴ 通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。⑵ 选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。⑶ 掌握用分光计测定三棱镜顶角和最小偏向角的原理和方法,并求出物质的折射率。⑷ 用分光计观察谱线,并测定玻璃材料的色散曲线~n;⑸ 应该用什么方法处理数据,说明原因。⑹ 实验结果用标准形式表达,即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。实验仪器给定分光仪、平面镜、三棱镜、高压汞灯、钠光灯实验提示最小偏向角min 。与入射光的波长有关,折射率也随不同波长而变化。折射率n 与波长之间的关系曲线称为色散曲线。 本实验以高压汞灯为光源, 各谱线的波长见附录。用汞灯的光谱谱线的波长作为已知数据,测量其通过三棱镜后所对应的各最小偏向角,算出与min 对应的 n 值,在直角坐标系中做出三棱镜的~n色散曲线。用同一个三棱镜测出钠光谱谱线的最小偏向角,计算相对应的折射率,用图解插值法即可在三棱镜的色散曲线上求出钠光谱谱线的波长。教师指导 ( 开放实验室 ) 和开题报告 1 学时;实验验收,在4 学时内完成实验;提交整体设计方案时间学生自选题后 2~3 周内完成实验整体设计方案并提交。提交整体设计方案, 要求用纸质版 ( 电子版用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里) 供教师修改。思考题证明41ii(1i 为入射角,4i 为折射角)时的偏向角为最小偏向角。光的色散研究图 1 实验目的:1. 进一步掌握分光计的调整技术,学习用分光观察棱镜光谱 2.握用分光仪测...

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