分光仪-棱镜玻璃折射率的测定

实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 1 实验七：棱镜玻璃折射率的测定实验七：棱镜玻璃折射率的测定实验七：棱镜玻璃折射率的测定实验七：棱镜玻璃折射率的测定 光线在传播过程中，遇到不同媒质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播 的方向，结果在入射光与折射光之间就有一定的夹角。通过对一些角度的测量，可以测定 如折射率、光栅常数、光波波长、色散率等物理量，本实验利用分光计测棱镜玻璃的折射 率。 ●●●●实验目的与要求：实验目的与要求：实验目的与要求：实验目的与要求： 1.进一步掌握分光计的调节和使用方法； 2.用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。 ●●●●实验仪器实验仪器实验仪器实验仪器 分光计、钠灯、三棱镜 ●●●●实验原理：实验原理：实验原理：实验原理： 一、三棱镜的色散作用： 光线在传播过程中遇到不同介质时，将发生折射而改变方向，如图 7-1 所示，按折射 定律，当界面两边介质折射率为 1n 、 2n 时有： γsinsin 21 nin = 式中 i 、 γ 分别为入射角和折射角。 由于不同波长的光在介质中的传播速度不同，折射率不同，所以折射角随波长而异， 这种现象叫做色散。图 7-2 中给出几种光学材料的色散曲线。附录附表中给出某些物质的 折射率数据（见 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 本） 图 7-1 光的折射 图 7-2 色散曲线 实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验报告 2 当入射的复合光经棱镜折射后由于玻璃的折射率与波长有关，不同波长的光将被分散开来。 通常玻璃的折射率 n是随波长的增加而减小，所以可见光中紫光的偏折最大，红光偏折最 小，如图 7-3 所示。许多光谱 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 仪都利用棱镜作为色散元件。 图 7-3 棱镜的色散 图 6-4 光线在三棱镜主截面内的折射 二、三棱镜折射率的测定原理： 三棱镜的主要作用，是使光线的行进方向发生偏折，所以偏向角是它的主要特征量。 如图 7-4所示。 PQ 是射向顶角为 A 的棱镜的一束入射光线， RS 为经折射后出现的出射光 线，光线经过棱镜后的偏向角为 δ ，于是 )()()()( '''' γγγγδ +−+=−+−= iiii （1） 因为 AQQN ⊥ ， ARRN ⊥ 所以 AMNQ =∠ 又因为 'γγ +=∠MNQ 所以 'γγ +=A （2） 当入射光线与折射光线左右对称时，即当 ' ii = ， 'γγ = 时光线的偏向角 δ 最小，此角称为最小偏向角，以 m δ 表示，于是，由式（1）和（2）得： Aii m −=−= 222 γδ γ2=A 实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验报告 3 所以 2 m A i δ+ = 2 A =γ 因此玻璃棱镜的折射率 n即可用下式求得： 2 sin 2 sin sin sin A A i n m ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + == δ γ （3） 由式（3）可以见，测出了某一波长的光线的最小偏向角 m δ 及顶角 A ，就可以算出棱 镜材料对该波长光线的折射率。通常棱镜的折射率是对钠光波长 589.3nm 而言。 ●●●●实验内容：实验内容：实验内容：实验内容： 一、测定棱镜的顶角 同实验“分光计的调节和使用” 二、测量棱镜玻璃的折射率 1.用钠灯照亮狭缝，使准直管射出平行光束。 2.测定最小偏向角： （a） （b） 图 7-5 最小偏向角测定 （1）将待测棱镜按如图 7-5（a）放在棱镜台上，转动望远镜至 1T 位置，便能清楚的看见钠 光经棱镜折射后形成的黄色谱线。 （2）将刻度内盘（游标盘）固定，慢慢转动棱镜台，改变入射角 1i ，使谱线往偏向角减小 的方向移动，同时转动望远镜跟踪该谱线。 （3）当棱镜台转到某一位置，该谱线不再移动，这时无论棱镜台向何方向转动，该谱线匀 向相反方向移动，即偏向角都变大，这个谱线反向移动的极限位置就是棱镜对该谱线最小 实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验报告 4 偏向角的位置。 （4）左右慢慢转动棱镜台，同时操纵望远镜微动装置，使竖直叉丝对准黄色谱线的极限位 置（中心），记录望远镜在 1T 位置的刻度盘读数 1v 、 2v 。 （5）移去棱镜，将望远镜转至 2T 处，对准准直管（如图 7-5（b）），微调望远镜的位置， 使望远镜中的竖直叉丝与狭缝的像重合，记录相应的游标读数 '2 ' 1,vv 。 同一游标两次数值之差 2 ' 2 vv − 、 1 ' 1 vv − 就是棱镜的最小偏向角 m δ ，为减小偏心差， m δ 取 两游标读数差的平均值，即： [ ]2'21'12 1 vvvv m −+−=δ 3.用测得的顶角 A 及最小偏向角 m δ 计算棱镜玻璃的折射率 n 及不确定度。 ●●●●实验数据记录：实验数据记录：实验数据记录：实验数据记录： 表一表一表一表一：：：：用 棱脊分束法棱脊分束法棱脊分束法棱脊分束法 方法测三棱镜的顶角 A (本表为《分光计的调节与使用》实验的表) 次数 T1位置 T2位置 ( )11222 1 vvvv −′+−′=θ 左 1v 右 2v 左 1v′ 右 2v′ 1 '16129o '17309o '0510o '57189o '5.15119o 2 '11129o '15309o '0110o '56189o '5.14119o 3 '12129o '13309o '399o '34189o '36119o 4 '01130o '03310o '0110o '56189o '5.3120o 5 '11129o '13309o '289o '22189o '47119o 6 '03130o '06310o '419o '45189o '5.21120o 注意：本实验用注意：本实验用注意：本实验用注意：本实验用 '560 ±= oA 算算算算 实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验报告 5 表二：绿谱线偏向角的测定表二：绿谱线偏向角的测定表二：绿谱线偏向角的测定表二：绿谱线偏向角的测定 1T 位置位置位置位置 2T 位置位置位置位置 mδ 1v 2v ' 1v ' 2v '18111o '14291o '5959o '55239o '1951o '8111o '8291o '5559o '50239o '5.1551o '17111o '12291o '5859o '54239o '5.1851o '13111o '10291o '5559o '50239o '1951o '10111o '11291o '5759o '51239o '5.1651o '16111o '11291o '5759o '52239o '1951o ●●●●数据处理与分析：数据处理与分析：数据处理与分析：数据处理与分析： 1.计算三棱镜角 A 的平均值及其不确定度，写出测量结果 '560 ±= oA 实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验报告 6 2.计算最小偏向角 m δ 的平均值及其不确定度，写出测量结果 m δ m δ 剔除坏数据后mδ '1951o '5.1551o '5.1851o '1951o '5.1651o '1951o '''551751o 数据处理： m δ ==== '''551751o 又因为 =)( xS ''' 8216.3110o 由格罗布斯判据 SGxx nk ⋅−< ， SGxx nk ⋅+> 得到： ''' 88.71551o k x < ， ''' 12.422051o k x > 所以无坏数据 即 '''551751o m =剔除坏数据后δ 则 A类不确定度： )( 95.0 xA S n t ×=∆ = ''' 41.3610o B 类不确定度： 3 ins B ∆ =∆ = ''' 64.3400o 则 BA ∆∆ 和 的合成不确定度为： 22 BA U ∆+∆= = ''' 44.4210o 则结果： m δ ==== 剔除坏数据后mδ ± U ==== ''' 00.551751o ± ''' 44.4210o 3.由 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 就算棱镜玻璃的折射率 n 平均值和不确定度，写出测量结果 2 sin 2 sin sin sin A A i n m ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + == δ γ ⇒ n≈1.6512 实验七：棱镜玻璃折射率的测定 我的实验报告 7 ( ) ( ) =⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ +⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ = 2 2 2 2 m U n U A n U m An δ δ ( ) ( ) ≈ ⎟⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ×+⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + − + 2 2 2 2 2 cos 2 sin2 1 2 sin3 2 cos m U A A U AA m A mm δ δδδ 0.0376 则结果： =±= n Unn 1.6512±0.0376