下载后可任意编辑物理实验报告《测定三棱镜折射率》与物理实验报告《观察凸透镜成像》汇编物理实验报告《测定三棱镜折射率》【实验目的】 利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率; 【实验仪器】 分光计,玻璃三棱镜,钠光灯
【实验原理】 最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图 10 所示,三角形 ABC 表示玻璃三棱镜的横截面,AB 和 AC 是透光的光学表面,又称折射面,其夹角 a 称为三棱镜的顶角;BC 为毛玻璃面,称为三棱镜的底面
假设某一波长的光线 LD 入射到棱镜的 AB 面上,经过两次折射后沿 ER 方向射出,则入射线 LD 与出射线 ER 的夹角 称为偏向角
图 10 三棱镜的折射 由图 10 中的几何关系,可得偏向角 (3) 因为顶角 a 满足 ,则 (4) 对于给定的三棱镜来说,角 a 是固定的, 随 和 而变化
其中 与 、 、 依次相关,因此 实际上是 的函数,偏向角 也就仅随 而变化
在实验中可观察到,当 变化时,偏向角 有一微小值,称为最小偏向角
理论上可以证明,当 时, 具有最小值
显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图 11 所示
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第 1 页 共 6 页下载后可任意编辑图 11 最小偏向角 若用 表示最小偏向角,将 代入(4)式 得 (5) 或 (6) 因为 ,所以 ,又因为 ,则 (7) 根据折射定律 得, (8) 将式(6)、(7)代入式(8)得: (9) 由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角 及三棱镜的顶角 ,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率 n
【实验内容与步骤】 1.调节分光计 按实验 24 一 1 中的要求与步骤调整好分光计
2.调整平行光管 (1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源
(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝 3
从望远镜中观察,同