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1、用分光计测光学玻璃折射率,大连大学基础物理实验中心 部德才,大学物理实验 九,N=2.417,N=1.551.74,折射率反映透明物质的折光性能。,用分光计测光学玻璃折射率,一、实验简介,四、实验任务,二、实验原理,五、实验方法,三、仪器介绍,一、实验简介,分光计精确测量角度的基本光学仪器 借助它并利用反射、折射、衍射等物理现象，可测量折射率、色散率、光栅常数、光波波长等物理量和观察光谱等 与科研常用仪器如单色仪、摄谱仪等有相似之处,用分光计测光学玻璃折射率,优点： 缺点：,准确度高，可精确到1,必须把被测样品制成正三角形的三棱镜。,一束平行单色光射入三棱镜的AB面, 经折射后从另一面AC射出
2、, 入射光和出射光之间的夹角称为偏向角.可以证明当入射角 等于出射角 时, 偏向角 有最小值,称为最小偏向角，以 表示.,A,B,C,根据折射定律，棱镜的折射率n,二、实验原理,三、分光计介绍,1、分光计的主要结构、作用,平行光管,狭缝,要求：狭缝位于物镜的焦平面上,光源,自准望远镜,要求：分划板位于物镜的焦平面,说明望远镜光轴与反射面垂直,1、调节分光计，使其满足以下条件： 1）望远镜能接收平行光 2）望远镜光轴与仪器转轴垂直 3）载物台平面与仪器转轴垂直 4）平行光管能发出平行光 5）平行光管与望远镜同轴 2、测三棱镜顶角A，最小偏向角，计算出玻璃材料的折射率。,四、实验任务,分光计的光学
3、系统（调节要求）,仪器转轴,一同轴二聚焦二垂直,平行光管,望远镜,三棱镜、双面反射镜的放置方法,2.反射法测三棱镜顶角,平行光管出射的平行光射向三棱镜的两个光学表面，用望远镜分别接收两表面的反射光，就可计算出两束光的夹角。由几何关系可以证明与三棱镜顶角A的关系为： = 2A,注意三棱镜的位置,分光计的读数方法,为什么设两个游标盘？,实验要求:,测三棱镜顶角,每个数据重复测5次； 进行不确定度分析,写出表达式。,参考教材P95-96,注意事项： 1. 计算转角 ，如望远镜由位置 到位置 没有经过刻度盘零点，则 ，若由 到 经过刻度盘零点，读数时应加 360度. 2.不要用手触摸三棱镜的工作面，小
4、心取放。,3. 测最小偏向角,方法 a.移动望远镜,使之 能在视场中能看到 狭缝像。,b.移动载物台,找到 狭缝像的转折点(偏 向角不再减小,反而 增大的位置。,载物台,平 行 光 管,c.移动望远镜, 使 竖直瞄准线与狭缝 像的转折点处重合。,d.转动载物台,验 证重合与否。,e.分别从两游标 读数。记为 和 。,载 物 台,平 行 光 管,4.望远镜瞄准平行光管,方法: 1.从载物台上取下 棱镜。,2.使望远镜与平行 光管同轴,叉丝对 准狭缝像。,3.分别从两游标读 数,记为 和 。,载物台,平 行 光 管,1.什么是最小偏向角？,2.分光计读数盘为什么设置两个读数窗？,消除偏心差,主刻度盘,游标盘,问题讨论,