用分光計(jì)測光學(xué)玻璃折射率.ppt

用分光計(jì)測光學(xué)玻璃折射率,大連大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中心 部德才,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 九,N=2.417,N=1.551.74,折射率反映透明物質(zhì)的折光性能。,用分光計(jì)測光學(xué)玻璃折射率,一、實(shí)驗(yàn)簡介,四、實(shí)驗(yàn)任務(wù),二、實(shí)驗(yàn)原理,五、實(shí)驗(yàn)方法,三、儀器介紹,一、實(shí)驗(yàn)簡介,分光計(jì)精確測量角度的基本光學(xué)儀器 借助它并利用反射、折射、衍射等物理現(xiàn)象，可測量折射率、色散率、光柵常數(shù)、光波波長等物理量和觀察光譜等 與科研常用儀器如單色儀、攝譜儀等有相似之處,用分光計(jì)測光學(xué)玻璃折射率,優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：,準(zhǔn)確度高，可精確到1,必須把被測樣品制成正三角形的三棱鏡。,一束平行單色光射入三棱鏡的AB面, 經(jīng)折射后從另一面AC射出, 入射光和出射光之間的夾角稱為偏向角.可以證明當(dāng)入射角 等于出射角 時(shí), 偏向角 有最小值,稱為最小偏向角，以 表示.,A,B,C,根據(jù)折射定律，棱鏡的折射率n,二、實(shí)驗(yàn)原理,三、分光計(jì)介紹,1、分光計(jì)的主要結(jié)構(gòu)、作用,平行光管,狹縫,要求：狹縫位于物鏡的焦平面上,光源,自準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡,要求：分劃板位于物鏡的焦平面,說明望遠(yuǎn)鏡光軸與反射面垂直,1、調(diào)節(jié)分光計(jì)，使其滿足以下條件： 1）望遠(yuǎn)鏡能接收平行光 2）望遠(yuǎn)鏡光軸與儀器轉(zhuǎn)軸垂直 3）載物臺(tái)平面與儀器轉(zhuǎn)軸垂直 4）平行光管能發(fā)出平行光 5）平行光管與望遠(yuǎn)鏡同軸 2、測三棱鏡頂角A，最小偏向角，計(jì)算出玻璃材料的折射率。,四、實(shí)驗(yàn)任務(wù),分光計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)（調(diào)節(jié)要求）,儀器轉(zhuǎn)軸,一同軸二聚焦二垂直,平行光管,望遠(yuǎn)鏡,三棱鏡、雙面反射鏡的放置方法,2.反射法測三棱鏡頂角,平行光管出射的平行光射向三棱鏡的兩個(gè)光學(xué)表面，用望遠(yuǎn)鏡分別接收兩表面的反射光，就可計(jì)算出兩束光的夾角。由幾何關(guān)系可以證明與三棱鏡頂角A的關(guān)系為： = 2A,注意三棱鏡的位置,分光計(jì)的讀數(shù)方法,為什么設(shè)兩個(gè)游標(biāo)盤？,實(shí)驗(yàn)要求:,測三棱鏡頂角,每個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)測5次； 進(jìn)行不確定度分析,寫出表達(dá)式。,參考教材P95-96,注意事項(xiàng)： 1. 計(jì)算轉(zhuǎn)角 ，如望遠(yuǎn)鏡由位置 到位置 沒有經(jīng)過刻度盤零點(diǎn)，則 ，若由 到 經(jīng)過刻度盤零點(diǎn)，讀數(shù)時(shí)應(yīng)加 360度. 2.不要用手觸摸三棱鏡的工作面，小心取放。,3. 測最小偏向角,方法 a.移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡,使之 能在視場中能看到 狹縫像。,b.移動(dòng)載物臺(tái),找到 狹縫像的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(偏 向角不再減小,反而 增大的位置。,載物臺(tái),平 行 光 管,c.移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡, 使 豎直瞄準(zhǔn)線與狹縫 像的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處重合。,d.轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái),驗(yàn) 證重合與否。,e.分別從兩游標(biāo) 讀數(shù)。記為 和 。,載 物 臺(tái),平 行 光 管,4.望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)平行光管,方法: 1.從載物臺(tái)上取下 棱鏡。,2.使望遠(yuǎn)鏡與平行 光管同軸,叉絲對(duì) 準(zhǔn)狹縫像。,3.分別從兩游標(biāo)讀 數(shù),記為 和 。,載物臺(tái),