三棱镜折射率及入射光波长关系的研究报告

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1、.-三棱镜折射率与入射光波长关系的研究一、实验要求棱镜顶角，用什么方法测量它的折射率？作出折射率—波长关系曲线。二、实验目的1、用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率；2、探究折射率与入射波长的关系。三、实验仪器分光计、光源〔汞灯〕、三棱镜、平面镜四、实验原理三棱镜如图02-16所示，AB和AC是透光的光学外表，又称折射面，其夹角称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。-.word.zl.-1、最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率如下列图，假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，那么入射

2、光线LD与出射光线ER间的夹角称为偏向角.转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角发生变化.沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，假设再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角到达最小值，称为最小偏向角.可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角的关系式为：利用三棱镜的顶角=60°及测出最小偏向角，即可由上式算出棱镜材料的折射率n。实验中汞灯发出的是由波长为671〔橙光〕、546〔绿〕、435〔蓝〕、404(蓝紫〕组成的复色光。测

3、出各波长色光通过三棱镜的最小偏向角，进而可求出各波长色光通过三棱镜的折射率n。五、实验容与步骤分光计的调节：分光计由五局部组成：三脚架座、望远镜、载物平台、平行光管和游标盘.-.word.zl.-其构造见图02-21和图02-22图02-211.平行光管2.载物台3.刻度盘4.望远镜5.狭缝宽度调节旋钮6.望远镜目镜锁紧螺钉7.目镜视度调节手轮8.望远镜目镜体前后移动手轮9.望远镜水平调节螺钉10.载物台锁紧螺钉11.狭缝体锁紧螺钉12.狭缝体系统前后移动手轮13.游标盘微调螺钉14.平行光管水平调节螺钉15.望远镜止

4、动螺钉16.望远镜光轴上下调节螺钉17.小棱镜照明系统18.刻度盘微调螺钉19.刻度盘止动螺钉20.游标盘调平螺钉21.游标盘止动螺钉22.平行光管轴上下调节螺钉分光计读数系统由主刻度盘〔刻度围0-360度，分度值0.5度〕与游标盘〔游标读数示值1分〕组成.图02-22-.word.zl.-1.目镜调焦其目的是使眼睛通过目镜能清楚的看到目镜中分划板上的黑准线〔又称叉丝〕.方法是旋转“目镜调焦手轮〞，直至看清分划板上的叉丝.如发现准线倾斜，可松开“目镜紧锁螺钉〞，旋转目镜使准线准直.2.用自准直法调整望远镜图02-22图

5、02-231〕首先是望远镜调焦，即将亮绿色的“十〞字像，调焦到物镜的焦平面上，如图02-22，即为望远镜对无穷远调焦了.其次是调整望远镜的光轴垂直于旋转主轴.先粗调，用眼睛直接观察，通过调节“载物台调平螺钉〞〔三只中的两只〕使载物台水平.用眼睛直接观察，通过调节“望远镜主轴上下调节螺钉〞，使望远镜主轴水平.然后进展细调，在载物台的中央放上“光学平行平板双面反射镜〞，放法呈三个螺钉的中垂线,如图02-23.接通望远镜上的照明灯6.3V电源，从目镜中观察，可见一亮绿斑，通过前后移动目镜，使亮斑成清晰的亮绿色“十〞字像，即完

6、成了望远镜调焦.-.word.zl.-2〕望远镜光轴垂直旋转主轴的调整方法：把游标盘连同载物台及反射镜旋转180度观察，如没有见到亮“十〞字像，可调节“载物台调平螺钉中垂直反射镜的两个及〞望远镜主轴上下螺钉，直到反射镜的两个面分别反射回来的亮“十〞字像都能看见为止，如果亮“十〞字像不在分划板上方的十字线交点处，采用各半〔1/2〕调节逐次逼近的方法，调节载物台螺钉使位移量减少一半，调节主轴上下螺钉使位移量h再减少一半，即观察到亮“十〞字像与分划板准线上方的十字线交点重合，如图13-10.调节过程中，两个反射面要轮流调节，

7、反复屡次直至都重合为止.3〕消除视差：眼睛上下左右移动，发现有视差，可微微前后移动目镜，使亮“十〞字像与分划板准线上方的十字线无视差的重合.说明望远镜光轴已垂直于旋转主轴.然后拧紧“目镜锁紧螺钉〞.这样望远镜光轴上下调节螺钉和载物台调平螺钉不能再任意动了，否那么就要重新调整.图02-244〕载物台调平：将“平行平板双面反射镜〞按三螺钉中垂线放好，如图02-24，旋转游标盘连同载物台及反射镜，使反射面垂直望远镜光轴，观察亮“十〞字像，只能调节载物台螺钉，使“十〞字像与分划板准线上方的十字线交点重合，关闭望远镜照明灯.-.

8、word.zl.-3.平行光管的调整(1)把狭缝调到物镜的焦平面上，即为平行光管对无穷远调焦.(2)调平行光管的光轴垂直于旋转主轴.图02-25方法是先粗调，用眼睛直接观察，通过调节“平行光管光轴上下调节螺钉〞，使平行光管水平.然后细调，以调好的望远镜为根底.翻开实验用光源，在望远镜中观察狭缝，如狭缝不清晰，松开“狭缝装置锁紧螺钉