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1、实验题目测量双棱镜的锐角及折射率一、实验目的1 .学习分光计的调节和使用方法2 .学会用自准法测量双棱镜的锐角及其折射率3 .学会分析实验中出现的干扰的原因，并排除干扰4 .学会独立设计实验方法及步骤二、实验原理1.双棱镜锐角的测量如图1-1所示，有两束光1, 2分别从A, B面和B, C面垂直入射，有光的反射定律可知：1, 2的反射光与入射光重合是即可保证光线1, 2与AB , BC面垂直，由双棱镜的光路图可求得被测锐角B与1相等，其中1为光线1和2夹角的补角，设光线1所在位置两游标的读数为1和2,光线2所在位置两游标读数为1和2,则有双棱镜的锐角_/1B 1180 11 - 12222 .
2、干扰像分析及排除由于双棱镜的锐角非常小，从而使得顶角几乎接近180。，故如图1-2和图1-3,当光线从AB面或BC面入射时，各面的放射光都会呈现在望远镜的视野中。先分析图 1-2,当望远镜对着AB面时，望远镜视野中将出现 3个像1, 2, 3,它们分别是光线1, 2, 3在AB , AC, BC面的放射光，故自准 AB面时，只需找到有三个像的面且对着中间的像测量即可。对图1-3,当望远镜对着 BC面时，视野中将出现 4个像1, 1 2, 2它们分别是光线1, 2在BC, AB, AC, AB面的反射光，故用自准法测量BC面时，其反射光在视野中的最右边，即测BC面时，只需对着4个像一侧的最右边的
3、像测量即可排除干扰3 .双棱镜折射率的测量如图1-4所示，光线1和2分别从AB面以不同的角度入射，其中光线 1与AB面垂直，其所在位置与自准时相同，而光线2则是以3角入射，其折射光线恰好与 BC面垂直，从而2和1相等，也和双棱镜的锐角/ B相等，故只需求出其反射光原路返回，与光线 2重合，其折射角 2,有几何知识可知3即可，而 3为光线1和2的夹角，自准 AB面时测得光线1的位置为1和2 ,设光线2的位置为和2，故有3所以双棱镜的折射率为sin 3n 2又由于双棱镜的顶角很大，锐角很小，故测得的3和2都很小，故双棱镜的折射率可近似为:2三、实验仪器分光计、双面反射镜、双棱镜四、实验内容和步骤1
4、 .分光计的调节望远镜聚焦无穷远： 打开分光计内部小电珠电源开关， 将双面反射镜放在载物台上， 上下调 节载物台的高度，使反射镜与望远镜光轴基本重合，锁定望远镜，使其不能转动，然后转动载物台，使望远镜视野中出现绿色“十”字，然后调节望远镜的目镜与物镜的距离，看到绿“十”字最清晰为止，然后调节目镜手轮，使分划板上的叉丝清晰，至此望远镜已经聚焦无穷远。使望远镜光轴与中心轴垂直：调节望远镜俯仰调节螺钉，使绿“十”字与分划板上方的叉丝重合，然后旋转载物台 180。，此时视野中将有绿“十”字出现，调节俯仰螺钉，使绿“十” 靠近分划板上方叉丝，然后调节载物台水平调节螺钉中的两个，使绿“十”字与上方叉丝重
5、合，在将载物台旋转 180。，重复上面方法，知道每次将载物台旋转180。后绿“十”字都与上方叉丝重合为止。2 .测量双棱镜的锐角和折射率将调好的分光计上的双面反射镜取下，换上双棱镜，调节载物台高度，使双棱镜高度和望远镜高度一致，旋转载物台，当视野中出现三个绿“十”字时，对着中间的绿“十”字，记下两游标读数 1和2 ,对着最右边的绿“十”字，记下两游标读数；和2。旋转载物台，使视野中出现4个绿“十”字，对着最右边的绿“十”字，然后记下两游标读数1和2重复以上步骤六次，测得六组数据，分别求其平均值。则双棱镜的锐角为180折射率为223n 2五、实验数据与处理 数据记录游标1的读数游标2的读数测量序号111222123456平均值注意：1和2为三个像侧的中间那个像的读数，1和2为四个像侧的最右边那个像的读数,1和2为三个像侧最右边那个像的读数