棱镜折射率测定数据处理样板

棱镜折射率的测定大学物理实验报告实 验 目 的 ：1、进一步熟悉分光计的调整和使用方法2、掌握测定棱镜最小偏向角的方法3、测棱镜对钠光的折射率实 验 仪 器 ：分光计、三棱镜、钠光光源实 验 原 理 ：参见图 1.1 ，一束平行的单色光射向一棱镜，先后经棱镜表面两次折射，使得出射光线与入射光线之间有了一个夹角，称其为偏向角。偏向角随入射角 i 而变，是i 的函数。在入射光和出射光处于光路对称的情况下， 即i = i ，偏向角为最小， 记为min 。由图 1.1 可知=( i r )( i r)，其中r 和r的意义见图，当 i = i 时，由折射定律有 r =r，得firig r bc图 1.1又因所以由式（ 1.1 ）和 (1.3)得m i n=2（ i r )(1.1)r + r=2 r = g =（）=(1.2)r =/ 2(1.3)i(min ) / 2由折射定律3精品资料nsin i sin rsin(sinmin )22只要测量出三棱镜顶角和最小偏向角min ，就能够求得三棱镜的折射率。实 验 步 骤 ：1、目测粗调分光计2、顶角做为已知：=60 3、测最小偏向角三组数据数据处理及误差分析：（说明：需要把课堂上测得的数据换算成度数，譬如测得某一个数据为337 47换算成度数为： 337.78 ，保留五位有效数字）最小偏向角数据位置位置次 i1212151.833 231.767 334.483 154.433 251.834 231.769 334.657 154.690 351.832 231.760 334.500 154.800 第一次数据处理：1(1) min(11422 )1 ( 3604(334.48351.833)154.433231.767 )=38.671 第二次数据处理：1 ()1 ( 360(334.65751.834)154.690231.769 )144(2) min122=38.564 第三次数据处理：1 ()1 ( 360(334.50051.832)154.800231.760 )144(3) min122=38.573 综合三次计算结果得：minnmin( 1)sin(min2min( 2)3)min( 3)sin(6038.67138.603)238.56431.51638.57338.603 sin20.5（ 说明：当发现11 或22 有大于 180 的情况时，需要用360 减掉之后才能带入最小偏向角的计算公式中）误差处理：23min(min( i )in( nmin )1)(38.67138.603) 2(38.564338.603) 22(38.57338.603) 2=0.0342636 =0.000598(rad)cos(min )1cos(6038.6031nnminminmin2sin22minmin20.5)20.000598=0.00038994最终结果表达式为：nnn1.5160.001（说明：全部保留四位有效数字，误差遵循只进不舍的原则，所以n =0.00038994要一直进位到与n 最后一位