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    1. 《測定三棱鏡折射率》物理實驗報告

      時間:2020-10-07 17:34:46 報告 我要投稿

      《測定三棱鏡折射率》物理實驗報告

        【實驗?zāi)康摹?/strong>

      《測定三棱鏡折射率》物理實驗報告

        利用分光計測定玻璃三棱鏡的折射率;

        【實驗儀器】

        分光計,玻璃三棱鏡,鈉光燈。

        【實驗原理】

        最小偏向角法是測定三棱鏡折射率的基本方法之一,如圖10所示,三角形ABC表示玻璃三棱鏡的橫截面,AB和 AC是透光的光學(xué)表面,又稱折射面,其夾角a稱為三棱鏡的頂角;BC為毛玻璃面,稱為三棱鏡的底面。假設(shè)某一波長的光線LD入射到棱鏡的AB面上,經(jīng)過兩次折射后沿ER方向射出,則入射線LD與出射線ER的夾角 稱為偏向角。

        【實驗內(nèi)容與步驟】

        1.調(diào)節(jié)分光計

        按實驗24一1中的要求與步驟調(diào)整好分光計。

        2.調(diào)整平行光管

        (1)去掉雙面反射鏡,打開鈉光燈光源。

        (2)打開狹縫,松開狹縫鎖緊螺絲3。從望遠(yuǎn)鏡中觀察,同時前后移動狹縫裝置2,直至狹縫成像清晰為止。然后調(diào)整狹縫寬度為1毫米左右(用狹縫寬度調(diào)節(jié)手輪1調(diào)節(jié))。

        (3)調(diào)節(jié)平行光管的傾斜度。將狹縫轉(zhuǎn)至水平,調(diào)節(jié)平行光管光軸仰角調(diào)節(jié)螺絲29,使狹縫像與望遠(yuǎn)鏡分劃板的中心橫線重合。然后將狹縫轉(zhuǎn)至豎直方向,使之與分劃板十字刻度線的豎線重合,并無視差。最后鎖緊狹縫裝置鎖緊螺絲3。此時平行光管出射平行光,并且平行光管光軸與望遠(yuǎn)鏡光軸重合。至此分光計調(diào)整完畢。

        3.測三棱鏡的折射率

        (1)將三棱鏡置于載物臺上,并使玻璃三棱鏡折射面的法線與平行光管軸線夾角約為60度。

        (2)觀察偏向角的變化。用光源照亮狹縫,根據(jù)折射定律判斷折射光的出射方向。先用眼睛(不在望遠(yuǎn)鏡內(nèi))在此方向觀察,可看到幾條平行的彩色譜線,然后慢慢轉(zhuǎn)動載物臺,同時注意譜線的移動情況,觀察偏向角的變化。順著偏向角減小的方向,緩慢轉(zhuǎn)動載物臺,使偏向角繼續(xù)減小,直至看到譜線移至某一位置后將反向移動。這說明偏向角存在一個最小值(逆轉(zhuǎn)點)。譜線移動方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)時的偏向角就是最小偏向角。

        1 用望遠(yuǎn)鏡觀察譜線。在細(xì)心轉(zhuǎn)動載物臺時,使望遠(yuǎn)鏡一直跟蹤譜線,并注意觀察某一波長譜線的.移動情況(各波長譜線的逆轉(zhuǎn)點不同)。在該譜線逆轉(zhuǎn)移動時,擰緊游標(biāo)盤制動螺絲27,調(diào)節(jié)游標(biāo)盤微調(diào)螺絲26,準(zhǔn)確找到最小偏向角的位置。

        2 測量最小偏向角位置。轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡支架15,使譜線位于分劃板的中央,旋緊望遠(yuǎn)鏡支架制動螺絲21,調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡微調(diào)螺絲18,使望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的分劃板十字刻度線的中央豎線對準(zhǔn)該譜線中央,從游標(biāo)1和游標(biāo)2讀出該譜線折射光線的角度 和 。

        3 測定入射光方向。移去三棱鏡,松開望遠(yuǎn)鏡制動螺絲21,移動望遠(yuǎn)鏡支架15,將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)平行光管,微調(diào)望遠(yuǎn)鏡,將狹縫像準(zhǔn)確地位于分劃板的中央豎直刻度線上,從兩游標(biāo)分別讀出入射光線的角度 和 。

        4 按 計算最小偏向角 (取絕對值)。

        5 重復(fù)步驟1~6,可分別測出汞燈光譜中各譜線的最小偏向角 。

        6 按式(9)計算出三棱鏡對各波長譜線的折射率。計算折射率n的數(shù)據(jù)表格3。

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