大學(xué)物理實驗-測量雙棱鏡的銳角及折射率

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗題目 測量雙棱鏡的銳角及折射率一、 實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)分光計的調(diào)節(jié)和使用方法2. 學(xué)會用自準(zhǔn)法測量雙棱鏡的銳角及其折射率3. 學(xué)會分析實驗中出現(xiàn)的干擾的原因，并排除干擾4. 學(xué)會獨立設(shè)計實驗方法及步驟二、 實驗原理1. 雙棱鏡銳角的測量如圖1-1所示，有兩束光1，2分別從A，B面和B，C面垂直入射，有光的反射定律可知：1，2的反射光與入射光重合是即可保證光線1，2與AB，BC面垂直，由雙棱鏡的光路圖可求得被測銳角與相等，其中為光線1和2夾角的補角，設(shè)光線1所在位置兩游標(biāo)的讀數(shù)為和，光線2所在位置兩游標(biāo)讀數(shù)為和，則有雙棱鏡的銳角2. 干擾像分析及排除由于雙棱鏡的銳角

2、非常小，從而使得頂角幾乎接近180°，故如圖1-2和圖1-3，當(dāng)光線從AB面或BC面入射時，各面的放射光都會呈現(xiàn)在望遠鏡的視野中。先分析圖1-2，當(dāng)望遠鏡對著AB面時，望遠鏡視野中將出現(xiàn)3個像1，2，3，它們分別是光線1，2，3在AB，AC，BC面的放射光，故自準(zhǔn)AB面時，只需找到有三個像的面且對著中間的像測量即可。對圖1-3，當(dāng)望遠鏡對著BC面時，視野中將出現(xiàn)4個像1，1，2，2，它們分別是光線1，2在BC，AB，AC，AB面的反射光，故用自準(zhǔn)法測量BC面時，其反射光在視野中的最右邊，即測BC面時，只需對著4個像一側(cè)的最右邊的像測量即可排除干擾3. 雙棱鏡折射率的測量如圖1-4所示

3、，光線1和2分別從AB面以不同的角度入射，其中光線1與AB 面垂直，其所在位置與自準(zhǔn)時相同，而光線2則是以角入射，其折射光線恰好與BC面垂直，從而其反射光原路返回，與光線2重合，其折射角，有幾何知識可知和相等，也和雙棱鏡的銳角B相等，故只需求出即可，而為光線1和2的夾角，自準(zhǔn)AB面時測得光線1的位置為和，設(shè)光線2的位置為和,故有所以雙棱鏡的折射率為又由于雙棱鏡的頂角很大，銳角很小，故測得的和都很小，故雙棱鏡的折射率可近似為：三、 實驗儀器分光計、雙面反射鏡、雙棱鏡四、 實驗內(nèi)容和步驟1. 分光計的調(diào)節(jié)望遠鏡聚焦無窮遠：打開分光計內(nèi)部小電珠電源開關(guān)，將雙面反射鏡放在載物臺上，上下調(diào)節(jié)載物臺的高度

4、，使反射鏡與望遠鏡光軸基本重合，鎖定望遠鏡，使其不能轉(zhuǎn)動，然后轉(zhuǎn)動載物臺，使望遠鏡視野中出現(xiàn)綠色“十”字，然后調(diào)節(jié)望遠鏡的目鏡與物鏡的距離，看到綠“十”字最清晰為止，然后調(diào)節(jié)目鏡手輪，使分劃板上的叉絲清晰，至此望遠鏡已經(jīng)聚焦無窮遠。使望遠鏡光軸與中心軸垂直：調(diào)節(jié)望遠鏡俯仰調(diào)節(jié)螺釘，使綠“十”字與分劃板上方的叉絲重合，然后旋轉(zhuǎn)載物臺180°，此時視野中將有綠“十”字出現(xiàn)，調(diào)節(jié)俯仰螺釘，使綠“十”靠近分劃板上方叉絲，然后調(diào)節(jié)載物臺水平調(diào)節(jié)螺釘中的兩個，使綠“十”字與上方叉絲重合，在將載物臺旋轉(zhuǎn)180°，重復(fù)上面方法，知道每次將載物臺旋轉(zhuǎn)180°后綠“十”字都與上方叉絲重合為止。2. 測量雙棱鏡的銳角和折射率將調(diào)好的分光計上的雙面反射鏡取下，換上雙棱鏡，調(diào)節(jié)載物臺高度，使雙棱鏡高度和望遠鏡高度一致，旋轉(zhuǎn)載物臺，當(dāng)視野中出現(xiàn)三個綠“十”字時，對著中間的綠“十”字，記下兩游標(biāo)讀數(shù)和，對著最右邊的綠“十”字，記下兩游標(biāo)讀數(shù)和。旋轉(zhuǎn)載物臺，使視野中出現(xiàn)4個綠“十”字，對著最右邊的綠“十”字，然后記下兩游標(biāo)讀數(shù)和。重復(fù)以上步驟六次，測得六組數(shù)據(jù)，分別求其平均值。則雙棱鏡的銳角為折射率為五、 實驗數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)記錄游標(biāo)1的讀數(shù)游標(biāo)2