分光计的调整和三棱镜折射率的测定

主题：分光计调节及三棱镜折射率测量结论一、概述在物理实验中，分光计调节及三棱镜折射率测量是常见的实验内容。

分光计是一种用于测量物质的光学性质的仪器，而三棱镜是用于测量物质折射率的一种常用工具。

通过对分光计的调节和三棱镜折射率的测量，可以更好地理解和掌握光学相关知识。

二、分光计调节实验结论1. 在分光计调节实验中，通过调节透镜和准直器，可以使光线聚焦到十分清晰的光斑上，确保测量精度。

2. 透镜的调节需要根据实验要求进行微调，确保透镜的曲率半径和折射率对光线的影响。

3. 准直器的调节使得光线能够垂直入射到棱镜表面，避免光线出现偏离，影响后续的实验结果。

4. 实验中还需注意避免杂散光的影响，通过准确的调节分光计，使得光线聚焦在准直孔上。

三、三棱镜折射率测量实验结论1. 三棱镜折射率测量实验中，首先需要通过例行测试确定三棱镜的基本参数，包括底角的准确度和底面的准确度等。

2. 测量过程中需要注意测得的直角棱镜实际为等腰三角形，需将测得数据转换为标准的三棱镜数据进行计算。

3. 采用倾斜法测量时，需保证光线沿着三棱镜直边入射，并通过仔细观察出射光线的位置，以确定不同角度的折射光线位置。

4. 通过实验数据计算得到三棱镜材料的折射率，可以与标准值进行比较，从而验证实验的准确性和可靠性。

四、总结通过对分光计调节及三棱镜折射率测量实验的结论进行总结，可以得出以下结论：1. 分光计调节是光学实验中必不可少的步骤，只有通过正确的调节，才能保证后续实验的准确性和可靠性。

2. 三棱镜折射率的测量过程需要注意观察光线的入射和出射位置，同时对实验数据的处理和计算也需要严谨和准确。

3. 这两个实验都要求实验者具备一定的光学知识和实验操作技巧，通过实验的完成可以更好地理解和应用光学原理。

在今后的实验中，我们将继续深入学习光学相关理论知识，并不断提高实验操作的技能，以更好地完成各种光学实验和研究工作。

由于实验中光线的准直和聚焦对实验结果具有极大的影响，因此在实验中我们还需要根据具体情况进行适当的调节和优化。

实验6 分光计的调节三棱镜折射率测定分光计是一种精确测量角度的光学仪器。

利用它不但能测出反射角、透明介质的折射角、光栅的衍射角、棱镜的顶角、劈尖的角度，从而确定与这些角度有关的物理量，如折射率、光波波长、色散率、光栅常数等，而且它的结构和调节方法与其它一些光学仪器（如摄谱仪、单色仪等）相类似。

因此，有必要掌握分光计的调整和使用方法。

当光从一种介质进入另一种介质时，光线将产生偏折，这就是光的折射。

当一束平行光通过棱镜玻璃时，光也发生折射。

对同一波长的光，不同的棱镜材料折射率不同，同一种棱镜材料，对于不同波长的入射光其折射率也不相同，如果入射光为多种波长的光组成的复合光，在棱镜后面的观察屏上将观察到折射光谱，即观察到色散现象。

本实验通过观察汞光谱线通过三棱镜后的折射光谱，了解光的色散现象，并用最小偏向角法测定三棱镜的折射率。

【实验目的】1.了解分光计的主要构造及各部分的作用。

2.掌握分光计的调节要求和使用方法。

3.观察光的色散现象。

4.学习三棱镜顶角的测量方法。

5. 学习用最小偏向角法测定棱镜材料的折射率。

【仪器用具】JJY 型分光计、汞灯及电源、三棱镜、平面反射镜【实验原理】1. 用最小偏向角法测三棱镜的折射率n如图10-1所示，有一折射率为n 的三棱镜，一束平行的单色光以入射角1i （入射光与AB 面法线的夹角）入射到三棱镜的AB 面上，经两次折射后由另一面AC 射出，出射角（出射光与AC 面法线的夹角）为2i ，入射光与出射光之间的夹角称为偏向角δ，理论上可以证明，当入射角1i 等于出射角2i 时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角m in δ。

图6-1 三棱镜的折射由图6-1a 可知：1122()()i r i r δ=-+-（6-1）光线从空气入射到棱镜，又从棱镜出射到空气，由折射定律，有：11sin sin i n r =（6-2） 22sin sin n r i =（6-3） 当12i i =时，由式（6-2）和式（6-3）得到12r r =，于是，式（6-1）可写成：)(211min r i -=δ（6-4） 又因为1212()r r r D A A πππ+==-=--=即12Ar =（6-5） 由式（6-4）、式（6-5）有：2min 1δ+=A i将上式代入式（6-2）并考虑到式（6-5），得：2sin 2sin sin sin min 11A A r i n δ+== （10-6）从式（6-6）可知，只要测出三棱镜顶角A 和最小偏向角m in δ，就可以计算出棱镜玻璃对该波长的单色光的折射率n 。

实验三分光计的调节及棱镜折射率的测定【实验目的】1．了解分光计的结构，学会调节和正确使用；2．测定棱镜顶角和最小偏向角；3．测定棱镜的折射率。

【实验仪器和设备】分光计、三棱镜、汞灯等【实验原理】一、仪器概述分光计是用来准确测量角度的仪器，光学实验中测角的情况很多，如反射角、折射角衍射角等。

分光计和其他一些光学仪器如摄谱仪、单色仪等结构上有很多相似处，是这类仪器的一种典型。

图1为分光计的外观。

1.狭缝2.狭缝体紧固螺3.准直管固定螺丝4.准直管5.准直管微动螺丝6.准直管物镜7.载物台8.夹持杆9.载物台调节螺丝 10.望远镜物镜 11.望远镜固定螺丝 12.自准直望远镜 13.望远镜固定螺丝 14.阿贝目镜固定螺丝15.阿贝目镜 16.目镜 17.望远镜光轴调节螺丝 18.望远镜架 19.T 形接头20.载物台紧固螺丝 21.灯泡电源插头 22.望远镜微动螺丝钉 23.望远镜固定螺丝 24.三脚底座 25.电源插座 26.读数盘 27.游标盘微动螺丝 28.游标盘紧固螺丝 29.准直管支架 30.分光计在其三脚底座中央固定一精密中心轴，中心轴上装有一付精密度盘，读数刻度盘上把圆周720等分，每格值为30ˊ；游标盘上相对180°处设有两弯游标，上刻有备30等份线，与读数盘上14°30ˊ共29等份对齐，由些可知，游标上的每一分度值为29ˊ，游标的读数为一刻度1ˊ。

例如，右图中游标读数为56°3ˊ。

度盘下套的望远镜支架，上面装有自准直望远镜，套筒上有锁紧螺丝与度盘固紧，当该螺丝松开，读数盘和望远镜可作相对转动；当该螺丝锁紧，读数盘随望远镜绕中心轴转动，套筒上还有一锁紧螺丝，这是望远镜的紧固螺丝，当它锁紧时，望远镜被固定，不能绕中心转轴转动；望远镜支架下方有一制动架，制动架一端装有微调装置，可在制动架被固定的情况下，通过调节微动装置，让望远镜绕中心转轴微动，微调望远镜至精确位置。

分光计的调整和三棱镜折射率的测定（2）载物小平台：载物小平台（简称载物台）是用来放置待测物件的。

台面下方装有3个水平调节螺丝，用来调整台面的倾斜度。

（3）读数装置：读数装置是由刻度圆盘、游标圆盘组成[如图5（a ）所示]。

角度游标读数的方法与游标卡尺的读数方法相似，如图5（b ）所示，其读数为'12116'12116︒=+==︒=B A B A θ测量时，要同时记下两游标指示的度数，然后算出每个游标两次读数的差，再取其平均值。

3、最小偏角法测折射率 一束平行单色光，入射AB 面，经折射后从AC 射出（如图6所示），入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

当入射角i 等于出射角i ′时，偏向角有最小值，称为最小偏向角，以m in δ表示。

()()''r i r i -+-=δ当'i i =时，由折射定律得 'r r =故有()r i -=2min δ （1） 又因 A r r =+' 故有 2Ar =（2） 由（1）式和（2）式得 2minδ+=A i由折射定律得 2sin2sinsin sin minA A rin δ+==（3） 因此，只要测出三棱镜的顶角A 和最小偏向角m in δ，就可算出棱镜对单色钠光的折射率。

一、实验步骤 1、调整分光计 （1）任务和目的：①望远镜能够接收平行光（或调焦到无穷远处）。

②平行光管能够发射平行光。

③望远镜的主光轴垂直于分光计。

④平行光管主光轴与望远镜主光轴同轴等高。

（2）步骤：①粗调（目测判断）：使望远镜、平行光管和载物台面大致垂直于中心轴。

②细调：调整望远镜适合观察平行光。

调节目镜，使视场中能清晰地看到“十”字形叉丝。

调节望远镜主光轴垂直于分光计的中心轴。

按图7（a）的方式，将双面镜置在载物台上。

找到“十”字斑的像后，调节望远镜中的叉丝套筒，消除视差，使在望远镜中能清晰地看到像。

采用渐近法（或称各自半调节法）调节，使得平面镜法线与望远镜主光轴平行，“十”字两光斑的反射像与“十”字形叉丝的上焦点重合（如图8）。

1 2 4 6 8 10 12 11 13 14 15 16 3 5 17 187 9 19 20 21 22 25 26 23 24 28 27 讲 授 内 容 备 注分光计的调整与玻璃棱镜折射率的测定分光计是一种常用的精密的测角仪器。

它的调整方法在光学仪器中具有一定的代表性。

因此学会分光计的调整与使用是十分重要的。

了解分光计的结构，学会正确调节分光计，利用分光计测量三棱镜的顶角和折射率。

练习一 分光计的调整与棱镜角的测量一、分光计的构造分光计主要由底座、准直管、望远镜、载物平台和刻度圆盘五大部分构成。

JJY 型分光计的结构如图O2-3-1所示：1 狭缝装置；2．狭缝装置锁紧螺丝；3准直管；4．制动架<二）；5．载 物台；6 载物台调平螺丝；7 载物台锁紧螺丝；8 望远镜；9．望远镜锁紧螺丝；10 阿贝式自准直目镜；11．目镜视度调节手轮；12．望远镜光轴高低调节螺丝；13．望远镜光轴水平调节螺丝；14．支臂；15．望 远镜微调螺丝；16．望远镜止动螺丝； 17．转轴与度盘止动螺丝；18．制动架<一）；19．底座；20．转座；21．度盘；22．游标盘；23．立柱； 24．游标盘微调螺丝；25．游标盘止动螺丝；26．准直管光轴水平调节螺丝；27 准直管光轴高低调节螺丝；28．狭缝宽度调节手轮图 O2－3－11． 底座分光计的底座位于分光计的最下部，起着支撑整台仪器的作用。

在底座的中央固定着中心轴，刻度盘和游标内盘套在中心轴上，并可以绕中心轴旋转。

2．准直管准直管固定在底座的立柱上，它的作用是产生平行光。

准直管的一端装有会聚透镜，另一端为装有狭缝的套管，狭缝的宽度可通过调节手轮28进行调节，其调节范围为0.02~2mm 。

3． 望远镜望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起，套在主刻度盘上，它是用来观察目标和确定光线进行方向的。

它由物镜、目镜和分划板<或叉丝）组成。

常用的自准直目镜有高斯目镜和阿贝式目镜两种，JJY 型分光计的望远镜是阿贝式目镜。

实验三分光计的调节及棱镜玻璃折射率的测定光线在传播过程中，遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射，光线将改变传播的方向，结果在入射光与反射光或折射光之间就存在一定的夹角。

通过对某些角度的测量，可以测定折射率、光栅常数、光波波长、色散率等许多物理量。

因而精确测量这些角度，在光学实验中显得十分重要。

分光计是一种能精确测量上述要求角度的典型光学仪器，经常用来测量材料的折射率、色散率、光波波长和进行光谱观测等。

由于该装置比较精密，控制部件较多而且操作复杂，所以使用时必须严格按照一定的规则和程序进行调整，方能获得较高精度的测量结果。

分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中有一定的代表性，学会对它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。

对于初次使用者来说，往往会遇到一些困难。

但只要在实验调整观察中，弄清调整要求，注意观察出现的现象，并努力运用已有的理论知识去分析、指导操作，在反复练习之后才开始正式实验，一般也能掌握分光计的使用方法，并顺利地完成实验任务。

【实验目的】：1．了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；2．掌握测定棱镜角的方法；3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。

【实验仪器】：分光计（JJY型1’），双面镜，钠灯，三棱镜。

【实验原理】：•• 三棱镜如图1 所示，AB和AC是透光的光学表面，又称折射面，其夹角α称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。

图1 三棱镜示意图•• 1、反射法测三棱镜顶角α如图2 所示，一束平行光入射于三棱镜，经过AB面和AC面反射的光线分别沿T3和T4方位射出，T3和T4方向的夹角记为θ，由几何学关系可知：||21234TT-==θα图2 反射法测顶角2、最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率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，则入射光线LD与出射光线ER间的夹角δ称为偏向角，如图3所示。

• 图3 最小偏向角的测定转动三棱镜，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δ发生变化。

分光计的调节及棱镜折射率的测定分光计是一种可精确地测量入射与出射光线的角度的仪器，利用其测得角度可确定其它光学量，如折射率、色散率、谱线波长等。

分光计是比较精密的仪器，构造精细，调节技术要求较高，使用时必须严格按规则调节，才能得到较高精度的测量结果。

【实验目的】1．了解分光计的结构，掌握分光计的调节和使用方法。

2．掌握测量棱镜顶角的方法。

3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。

【仪器与用具】分光计，平面反射镜，玻璃三棱镜，照明装置，汞灯（或钠灯）等。

图4.4-1分光计主要由5个部分组成，即底座、望远镜、载物平台、准直管和读数盘，外型如图4.4-1所示。

1．底座它是分光计的基座。

中心轴线是分光计的转轴，望远镜、载物平台和读数盘可绕中心转轴转动，准直管装在一个底脚的立柱上。

2．自准直望远镜图4.4-2图4.4-2（a）为望远镜示意图。

它由自准目镜、全反射直角棱镜、分划板（十字叉丝）、物镜组成。

常用的自准目镜有高斯式目镜和阿贝式目镜。

实验室的分光计大多采用阿贝式目镜，就是在目镜和分划板之间装有全反射直角棱镜，直角棱镜上刻有“十”字叉丝，从目镜观察，叉丝的一小部分被直角棱镜挡住，呈现其阴影。

目镜筒套在安装分划板的套筒内，调节图4.4-1中所示的手轮8可改变目镜和分划板的距离。

分划板套筒又套在物镜筒内，前后移动分划板套筒，可改变目镜和分划板相对于物镜的距离。

若在物镜前放一平面镜，使平面镜镜面与望远镜光轴垂直，且分划板位于物镜焦平面上时，则焦平面（分划板）上发出的光（绿十字）经物镜后成平行光射于平面镜，由平面镜反射经物镜后在焦平面（分划板）上形成绿十字反射像，如图4.4-2（b）所示。

望远镜的倾斜度可用螺丝10调节，通过螺丝14使望远镜与刻度盘相连，松开螺丝15，望远镜可绕转轴转动。

微调螺丝13能使望远镜在小范围内微动。

3．载物平台载物平台套在仪器转轴上，是用来放置待测物件的。

平台下面的3个螺丝19用来调节平台的倾斜度。

分光计的调节和三棱镜折射率的测定是光学实验中常见的内容之一。

以下是一般的实验步骤和数据记录示例：
分光计调节：a. 确保分光计放置在平稳的桌面上，并水平调整。

b. 使用调节螺旋或旋钮调整光源和光学元件的位置，使光线通过样品或三棱镜。

c. 使用目镜或读数器来对准测量光线的位置，确保准确测量。

三棱镜折射率测定： a. 准备一个三棱镜和分光计。

b. 将三棱镜放置在适当的位置，确保光线经过三棱镜。

c. 使用分光计测量透射光线的角度，记录下相关数据。

d. 使用测量得到的角度数据，结合三棱镜的几何特性，计算三棱镜的折射率。

请注意，这只是一个示例表格，实际实验中的角度和折射率数值会根据具体的实验条件和三棱镜的性质而有所不同。

在进行实验时，请确保按照实验要求进行准确的测量和数据记录，并根据实验室指导和教师的指导进行实验操作。

实验三、分光计的调节及三棱镜折射率的测定
一、目的
1、 了解分光计的结构，掌握调节和使用分光计的方法；
2、 掌握测定三棱镜顶角的方法；
3、 用最小偏向角法测定三棱镜玻璃的折射率。

二、仪器及用具
分光计、钠灯、平面镜、三棱镜 三、原理
1、 三棱镜顶角的测定 由自准直法：转动望远镜其光轴先后与两个光学面法线重合时，测出两法线的
夹角ϕ则其顶角为：A=180-ϕ
2、 由最小偏向角测玻璃的折射率测得三棱镜的顶角A 和最小偏向角min δ则玻璃的折射率为
2
sin
2sin min
A A n δ+=
四、实验内容
1、分光计的调节： 望远镜的调节： a)：物镜聚焦与无穷远
b)：目镜调焦至观察到清晰的叉丝c):光轴垂直于仪器的转轴
载物台的调节：调节载物平台的调平螺丝，使棱镜两光学面反射的绿十字在分划板上能重合，则载物平台达到与轴垂直。

a):平行光管产生平行光 b):使光管与轴垂直与望远镜共轴 c):适当调节狭缝使能观测到清晰的单缝 ★ 分光计调节和使用中应注意的问题：
1）：调节过程必须仔细严格要求按讲义的程序进行 2）：必须仔细了解每个元件的结构作用及原理
3）：刻度盘读数实验室中分光计的刻度盘为角游标，主尺最小分度为︒
5.0游标最小分度为'
1读数为
'xx xxx ︒；为防轴偏心带来的误差刻度盘上的对标装有两个游标，读数时必须读出两个游标之值；当内
盘转过︒
360后其值应为︒
360+'
xx xxx ︒
2、用自准直法测三棱镜的顶角
3、最小偏向角的测定。

115实验5-11 分光计的调整和三棱镜折射率的测定【实验目的】1．了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法。

2．了解测定棱镜顶角的方法。

3．用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。

【实验器材】分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。

【实验原理】分光计是一种常用的光学仪器，实际上就是一种精密的测角仪，在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角、光束的偏向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来观察、测量光谱线的波长等。

下面以学生型分光计（JJY 型）为例，说明它的结构、工作原理和调节方法。

一、分光计的结构分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分组成，每部分均有特定的调节螺钉，图5-11-1为JJY 型分光计的结构外型图。

1．分光计的底座要求平稳而坚实。

在底座的中央固定着中心轴，望远镜、刻度盘和游标内盘套在中心轴上，可以绕中心轴旋转。

2．平行光管固定在底座的立柱上，它是用来产生平行光的。

其一端装有消色差的汇聚透镜，另一端装有狭缝的圆筒，狭缝的宽度根据需要可在0.02～2ｍｍ范围内调节。

3．望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起，套在主刻度盘上，它是用来观察目图5-11-1 分光计1-狭缝装置 2-狭缝装置锁紧螺钉 3-平行光管 4-制动架（一） 5-载物台 6-载物台调节螺钉（3只） 7-载物台锁紧螺钉 8-望远镜 9-目镜锁紧螺钉 10-分划板 11-目镜调节手轮 12-望远镜仰角调节螺钉 13-望远镜水平调节螺钉 14-望远镜微调螺钉 15-转座与刻度盘制动螺钉 16-望远镜制动螺钉 17-制动架（二） 18-底座 19-转座 20-刻度盘 21-游标盘 22-游标盘微调螺钉 23-游标盘制动螺钉 24-平行光管水平调节螺钉 25-平行光管仰角调节螺钉 26-狭缝宽度调节手轮116 标和确定光线的传播方向。

望远镜由目镜系统和物镜组成，为了调节和测量，物镜和目镜之间还装有分划板，它们分别置于内管、外管和中管内，三个管彼此可以相对移动，也可以用螺钉固定，如图5-11-2所示，在中管的分划板下方紧贴一块450全反射小棱镜，棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色，仅留一个绿色的小十字窗口，照明小灯发出的光线从小棱镜的另一直角边入射，从450反射面反射到分划板上，透光部分在分划板上便形成一个明亮的十字窗。

调节分光计并测定三棱镜的折射率实验报告及误差分析⼤学物理实验实验5⼤学物理实验5
调节分光计并测定三棱镜的折射率
实验中⽤到的仪器有分光计、玻璃三棱镜、⽔银灯和平⾯反射镜。

在这个实验中我们⽤最⼩偏向法测定三棱镜的折射率。

⼀、实验⽬的
⼆、实验原理（图）
三、实验设备、仪器、⽤具及其规范
四、实验（测定）⽅法
五、实验记录、数据处理
六、结果分析及问题讨论
实验中的误差主要有：
（1）系统误差（望远镜、载物台及刻度盘等仪器有缺陷）；
（2）随机误差（测量仪器中零件配合不稳定，测量⼈员感官的⽆规则变化）。

分光计的调整和棱镜折射率的测定大学物理实验分光计的调整和棱镜折射率的测定-大学物理实验大学物理实验用分光计测棱镜玻璃的折射率一、实验目的1、掌握分光计的测量原理及调节方法2、用自准法测三棱镜的顶角3、用最轻偏向角法测量棱镜玻璃的折射率重点：分光计的调节方法难点：分光计的测量原理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φ。

由几何关系可以证明φ与三棱镜顶角a的关系为φ=2a1.反射法测三棱镜顶角二、实验原理2.最轻偏向角法测棱镜玻璃的折射率平行光l1射向顶角为a的三棱镜的侧面ab，经过折射后由另一侧面ac射出，入射光l1与折射光l2的夹角δ称为偏向角。

根据图中的几何关系与折射定理可得如下关系2.最小偏向角法测棱镜玻璃的折射率由上式所述，只要测到最轻偏向角δmin和三棱镜顶角a，就可以排序出来棱镜玻璃的折射率n。

三、实验仪器jjy型分光计双面镜三棱镜汞灯及电源分光计的基本结构四、实验内容1、调节分光计（1）调节的基本要求分光计的调节存有“三横向”的几何建议和“三著眼”的物理建议。

（2）调节的步骤1）目测粗调“三垂直”2）调叉丝对目镜聚焦3）调望远镜对无穷远聚焦4）阳入望远镜主光轴与分光计主轴横向5）阳入载物台平面与分光计主轴横向6）调节狭缝对平行光管物镜著眼7）调节平行光管主光轴与分光计主轴垂直2、用反射法测量三棱镜的顶角a3、测量最小偏向角用散射法测量三棱镜的顶角测量最轻偏向角入射光波长1、在实验中，拿放光学器件时，要轻拿轻放，注意不要用手接触光学面。

2、在转动望远镜时，不要直接转镜筒，而是转动望远镜下面的支架。

3、在测量偏转角度时，一定要固定度盘和望远镜，让它们仪器转动。

五、实验注意事项六、思考题1、能否直接通过三棱镜的两个光学面来调望远镜主光轴与分光计主轴垂直？2、旋转望远镜测角度之前，分光计的哪些部分固定不动？望远镜应当和什么盘一起旋转？3、通过实验，你指出分光计调节的关键在何处？“三垂直”是指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。

实验二、分光计的调节及棱镜折射率的测定[实验名称] 分光计的调节及棱镜折射率的测定[实验目的］1、了解分光计的结构及各组成部件的作用。

2、学会调节分光计。

3、掌握棱镜顶角、最小偏向角的测量方法，测定棱镜的折射率。

[实验仪器］分光计（包括电源变压器及放大镜）、钠光灯、汞灯、三棱镜、双平面镜等。

[实验原理]一束平行的单色光，入射到三棱镜的AB 面，经折射后由另一面AC 射出，入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角/i 称为出射角，入射光和出射光的夹角Δ称为偏向角。

可以证明，当入射角i 等于出射角/i 时，入射光和出射光之间的夹角最小，称为最小偏向角min δ。

如左图所示： 由于Δ＝（i －r ）＋（/i －r /），当 i ＝/i 时，由折射定律有r ＝r /。

用min δ代替Δ得： min δ＝2（i －r ） （4-2-1）又因：r ＋r /＝2 r ＝π－（π－Ａ）＝Ａ， 所以，r ＝Ａ/2, 故：i =（Ａ+min δ）/2 （4-2-2）由折射定律有：2sin2sinsin sin minA A ri n δ+== （4-2-3） 因此，只要测出三棱镜顶角Ａ和最小偏向角δmin ，就可以计算出棱镜玻璃对该波长单色光的折射率。

[实验内容及步骤]（一） 测量三棱镜的顶角1、首先调节好分光计（按分光计的调节步骤顺序进行）。

2、固定好载物平台，将三棱镜按下面的图示放置在棱镜台上，并用钠光灯照亮狭图4-2-1测最小偏向角的原理图缝，使准直管射出平行光束。

转动望远镜至1T 位置，观察由棱镜的一个折射面AB 反射的狭缝像，使之与望远镜的双十字叉丝的竖直线重合，将左、右游标的读数1α和2α记录于表(1)中。

3、将望远镜转至2T 位置，观察由棱镜另一折射面AC 反射的狭缝像，使之与望远镜的双十字叉丝的竖直线重合，此时将左、右游标的读数1β和2β记录于表（1）中。

望远镜由1T 位置转至2T 位置时的角度θ为： 22211βαβαθ-+-=（4-2-4）可以证明，角度θ是棱镜顶角A 的两倍，即： 422211βαβαθ-+-==A （4-2-5）(二)测量最小偏向角δmin1、将三棱镜按下面的图示放置在棱镜台上，并用钠光灯照亮狭缝，使准直管射出平行光束。