绿光的棱镜折射率的测定.doc

绿光的棱镜折射率的测定一实验名称：绿光的棱镜折射率的测定二实验目的：学习调节和使用分光计 用分光计测定三棱镜对钠光的折射率三实验仪器：JJY1型分光计 钠光灯 三棱镜四实验原理：当光线自空气经三棱镜射出后，由于折射的关系，光线将发生偏转，出射光线和入射光线之间的夹角称为偏向角。用表示。偏向角的大小随着入射角的改变向改变的。当入射角等于出射角r时，偏向角具有最小值。把此时的偏向角称为最小偏向角。用min表示。BCANNrr由图可知：=（-r）+(r-)=(+r)-(+r) 因为+r=(为三棱镜的折射棱角即顶角)所以：=（+r）-可见，是与r的函数。可以证明，当=r时，为最小，此情况下=r，r=设棱镜对某种波长光的折射率为n，由折射定律得：N=sin /sin r =sin r/sin =sin（+r）/2/sin(+r)/2=sin(min+)/2/sin(/2)由上式可知，只要测出光线的最小偏向角min折射棱角，就可以求出三棱镜，对该波长光的折射率。五实验步骤（1）调节分光计。为了精确测量，必须将分光计调好，分光计调节好的标准是：平行光管能发出平行光 望远镜能接受平行光望远镜光轴和平行光管光轴与仪器的主轴相垂直。（2）用分光计测量最小偏向角打开钠光灯开关，调节分光计与钠光灯的相对位置。使钠光灯位于平行光管轴线的延长线上。用望远镜正对平行光管。使其能看到清晰地狭缝象，再放上三棱镜在载物平台上先用眼睛观察，找到经三棱镜折射后的钠光谱线，然后将望远镜转到该位置上将望远镜和刻度盘固定在一起，缓缓转动载物小平台，带动三棱镜一起转动，观察钠光谱线的偏向角是在增加还是减小，将载物小平台和三棱镜朝着使偏向角减小的方向转动，一旦发现谱线有向相反方向偏转的趋势，就准确找准此位置，将载物台和三棱镜固定，此位置对应的偏向角即为最小偏向角，然后将望远镜叉丝焦点对准钠光谱线，从双游标上的读书读出1和2，它们的平均值即为出射谱线所在的方位。取下三棱镜，让望远镜正对平行光管，使狭缝象通过叉丝交点。记下此时的两个游标上的读书1和2。他们的平均值就是入射线的方位，然后，用公式求得三棱镜的最小偏向角：min=1/2(1+ 2)-1/2(1+ 2)（3）测量三棱镜的折射顶角将三棱镜折射棱角对着平行光管，当平行光射到三棱镜的两个光学面上时，转动望远镜在两个适当的位置就可以看到，由此两个光平面反射的狭缝象。根据集合关系可以证明，望远镜在看到狭缝的两个象时，两次刻度盘游标尺上读数之差就等于折射顶角的两倍，由此可求出角的数值。六数据记录及处理(1)测量最小偏向角次数12（1 +2)/212(1 + 2 )/2minmin12709018032230142352323352335332277597818773291514915239155283279219923189223324815246242475325(2)测三棱镜折射顶角次数12（1 +2)/212(1 + 2 )/21162303425025240353022528135296011601121631634325253203626226241362560531671334718257153322231331605（3）求折射率n= sin(min+)/2/sin(/2)=1.67（4）求相对误差（n-n标）/ n标100%=14.4%六思考题实验中要求安全使用三棱镜，应该注意哪些问题？答：应该注意三棱镜的轻拿轻放，使用前擦拭干净三棱镜，注意三棱镜的两个光学平面。用自准直发调节望远镜适合于观察平行光的主要步骤是什么？答：平行光管能发出平行光望远镜能接受平行光望远镜光轴和平行光管光轴与仪器的主轴相垂直。为什么分光计要用两个游标读数？答：因为一个游