用分光計測光學玻璃折射率.ppt

用分光計測光學玻璃折射率,大連大學基礎(chǔ)物理實驗中心 部德才,大學物理實驗 九,N=2.417,N=1.551.74,折射率反映透明物質(zhì)的折光性能。,用分光計測光學玻璃折射率,一、實驗簡介,四、實驗任務(wù),二、實驗原理,五、實驗方法,三、儀器介紹,一、實驗簡介,分光計精確測量角度的基本光學儀器 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,用分光計測光學玻璃折射率,優(yōu)點： 缺點：,準確度高，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.可以證明當入射角 等于出射角 時, 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、實驗原理,三、分光計介紹,1、分光計的主要結(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,自準望遠鏡,要求：分劃板位于物鏡的焦平面,說明望遠鏡光軸與反射面垂直,1、調(diào)節(jié)分光計，使其滿足以下條件： 1）望遠鏡能接收平行光 2）望遠鏡光軸與儀器轉(zhuǎn)軸垂直 3）載物臺平面與儀器轉(zhuǎn)軸垂直 4）平行光管能發(fā)出平行光 5）平行光管與望遠鏡同軸 2、測三棱鏡頂角A，最小偏向角，計算出玻璃材料的折射率。,四、實驗任務(wù),分光計的光學系統(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光學表面，用望遠鏡分別接收兩表面的反射光，就可計算出兩束光的夾角。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,分光計的讀數(shù)方法,為什么設(shè)兩個游標盤？,實驗要求:,測三棱鏡頂角,每個數(shù)據(jù)重復測5次； 進行不確定度分析,寫出表達式。,參考教材P95-96,注意事項： 1. 計算轉(zhuǎn)角 ，如望遠鏡由位置 到位置 沒有經(jīng)過刻度盤零點，則 ，若由 到 經(jīng)過刻度盤零點，讀數(shù)時應(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.移動望遠鏡,使之 能在視場中能看到 狹縫像。,b.移動載物臺,找到 狹縫像的轉(zhuǎn)折點(偏 向角不再減小,反而 增大的位置。,載物臺,平 行 光 管,c.移動望遠鏡, 使 豎直瞄準線與狹縫 像的轉(zhuǎn)折點處重合。,d.轉(zhuǎn)動載物臺,驗 證重合與否。,e.分別從兩游標 讀數(shù)。記為 和 。,載 物 臺,平 行 光 管,4.望遠鏡瞄準平行光管,方法: 1.從載物臺上取下 棱鏡。,2.使望遠鏡與平行 光管同軸,叉絲對 準狹縫像。,3.分別從兩游標讀 數(shù),記為 和 。,載物臺,