物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

精品范文 时间:2022-10-08 10:50:57 收藏本文下载本文

第1篇:《测定三棱镜折射率》物理实验报告

《测定三棱镜折射率》物理实验报告

【实验目的】

利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;

【实验仪器】

分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。

【实验原理】

最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面,AB和 AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER的夹角 称为偏向角。

【实验内容与步骤】

1.调节分光计

按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。

2.调整平行光管

(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。

(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。

(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。

3.测三棱镜的折射率

(1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。

(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛(不在望远镜内)在此方向观察,可看到几条平行的彩色谱线,然后慢慢转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向,缓慢转动载物台,使偏向角继续减小,直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值(逆转点)。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。

1 用望远镜观察谱线。在细心转动载物台时,使望远镜一直跟踪谱线,并注意观察某一波长谱线的.移动情况(各波长谱线的逆转点不同)。在该谱线逆转移动时,拧紧游标盘制动螺丝27,调节游标盘微调螺丝26,准确找到最小偏向角的位置。

2 测量最小偏向角位置。转动望远镜支架15,使谱线位于分划板的中央,旋紧望远镜支架制动螺丝21,调节望远镜微调螺丝18,使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央,从游标1和游标2读出该谱线折射光线的角度 和 。

3 测定入射光方向。移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝21,移动望远镜支架15,将望远镜对准平行光管,微调望远镜,将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上,从两游标分别读出入射光线的角度 和 。

4 按 计算最小偏向角 (取绝对值)。

5 重复步骤1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 。

6 按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率n的数据表格3。

第2篇:物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

物理《测定三棱镜折射率》的实验报告

【实验目的】

利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;

【实验仪器】

分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。

【实验原理】

最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面,AB和 AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER的夹角 称为偏向角。

图10 三棱镜的折射

由图10中的几何关系,可得偏向角

(3)

因为顶角a满足 ,则

(4)

对于给定的三棱镜来说,角a是固定的, 随 和 而变化。其中 与 、 、 依次相关,因此 实际上是 的函数,偏向角 也就仅随 而变化。在实验中可观察到,当 变化时,偏向角 有一极小值,称为最小偏向角。理论上可以证明,当 时, 具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。

图11 最小偏向角

若用 表示最小偏向角,将 代入(4)式 得

(5)

(6)

因为 ,所以 ,又因为 ,则

(7)

根据折射定律 得,

(8)

将式(6)、(7)代入式(8)得:

(9)

由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角 及三棱镜的顶角 ,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n .

【实验内容与步骤】

1.调节分光计

按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。

2.调整平行光管

(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。

(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。

(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。

3.测三棱镜的折射率

(1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。

(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛(不在望远镜内)在此方向观察,可看到几条平行的彩色谱线,然后慢慢转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向,缓慢转动载物台,使偏向角继续减小,直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值(逆转点)。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。

1 用望远镜观察谱线。在细心转动载物台时,使望远镜一直跟踪谱线,并注意观察某一波长谱线的移动情况(各波长谱线的.逆转点不同)。在该谱线逆转移动时,拧紧游标盘制动螺丝27,调节游标盘微调螺丝26,准确找到最小偏向角的位置。

2 测量最小偏向角位置。转动望远镜支架15,使谱线位于分划板的中央,旋紧望远镜支架制动螺丝21,调节望远镜微调螺丝18,使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央,从游标1和游标2读出该谱线折射光线的角度 和 。

3 测定入射光方向。移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝21,移动望远镜支架15,将望远镜对准平行光管,微调望远镜,将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上,从两游标分别读出入射光线的角度 和 。

4 按 计算最小偏向角 (取绝对值)。

5 重复步骤1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 。

6 按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率n的数据表格3。

【数据记录及处理】

表3 测量最小偏向角

钠光波长

次数 游标1 游标2

第3篇:物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》

【实验目的】

1. 了解分光计的结构,学习分光计的调节和使用方法;

2. 利用分光计测定三棱镜的顶角;

【实验仪器】

分光计,双面平面反射镜,玻璃三棱镜。

【实验原理】

如图6所示,设要测三棱镜AB面和AC面所夹的顶角a,只需求出j即可,则a=1800-j。

图6 测三棱镜顶角

【实验内容与步骤】

一、分光计的调整

(一)调整要求:

1.望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。

2.载物台平面与分光计中心轴垂直。

(二)望远镜调节

1.目镜调焦

目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝,调焦办法:接通仪器电源,把目镜调焦手轮12旋出,然后一边旋进一边从目镜中观察,直到分划板刻线成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。旋转目镜装置11,使分划板刻线水平或垂

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第4篇:物理实验报告《分光计的调整和三棱镜顶角的测定》

【实验目的】 1. 了解分光计的结构,学习分光计的调节和使用方法; 2. 利用分光计测定三棱镜的顶角; 【实验仪器】 分光计,双面平面反射镜,玻璃三棱镜。【实验原理】 如图6所示,设要测三棱镜ab面和ac面所夹的顶角a,只需求出j即可,则a=1800-j。图6 测三棱镜顶角 【实验内容与步骤】

一、分光计的调整

(一)调整要求: 1.望远镜聚焦平行光,且其光轴与分光计中心轴垂直。2.载物台平面与分光计中心轴垂直。

(二)望远镜调节 1.目镜调焦 目镜调焦的目的是使眼睛通过目镜能很清楚地看到目镜中分划板上的刻线和叉丝,调焦办法:接通仪器电源,把目镜调焦手轮12旋出,然后一边旋进一边从目镜中观察,直到分划板刻线成像清晰,再慢慢地旋出手轮,至目镜中刻线的清晰度将被破坏而未被破坏时为止。旋转目镜装置11,使

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第5篇:《分光计的调节和三棱镜顶角的测定》实验报告

《分光计的调节和三棱镜顶角的测定》实验报告

一 实验预习(20 分)

学生进入实验室前应预习实验,并书写实验预习报告。预习报告应包括:①实验目的,②实验原理,③实验仪器,④实验步骤 ⑤实验数据记录表等五部分。以各项表述是否清楚、完整,版面是否整洁分三段给分。

好 较好 合格 2018 分 1715 分 1412 分 预习报告不合格者,不允许进行实验。该实验应重新预约,待实验室安排时间后进行实验(实。验前还应预习实验)二 实验操作过程(20 分)

学生在教师的指导下进行实验。操作过程分三步,第一步分光计调节,包括 ①目测粗调,②望远镜调焦到无穷远,适合观察平行光,③调节望远镜的光轴和仪器转轴垂直。④调节平行光管发出的平行光与望远镜共轴。⑤调节衍射光栅,使光栅与转轴平行,且光栅平面垂直于平行光管等五部分;

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第6篇:三棱镜色散曲线的测定

北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室实验要求

三棱镜色散曲线的测定

实验仪器

分光计、汞灯、三棱镜。

实验内容

1.分光计的调整(步骤见讲义)。

2.测量棱镜顶角。测量3次。

3.测量汞灯各谱线对应的最小偏向角,4047,4358,4916,5461, 5790,6234,6907(Å)

其中波长5461Å的绿线测三次,其他测一次。

4.作λ-n曲线,标出棱镜对钠灯黄光5893Å的折射率nD;

5.计算5461Å折射率的不确定度。

注意事项

1.分光计调好后(十字重合、狭缝位置),请教师检查;

2.调出最小偏向角后请教师检查。

预习思考题

1.分光计为什么要用两个圆游标?测量时两个圆游标应如何摆置?

2.三棱镜在载物台上前后移动对测顶角有无影响?为什么?

3.怎样准确找到最小偏向角的位置?

课后问题

从测量原理的角度分析,为

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第7篇:无机化学测定实验报告

无机化学测定实验报告

实验名称:室温:气压:

年级组姓名实验室指导教师日期 基本原理(简述):

数据记录和结果处理:

问题和讨论

附注:

指导教师签名

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第8篇:物理实验报告稳态法导热系数测定实验

稳态法导热系数测定实验

一、实验目的1、通过实验使学生加深对傅立叶导热定律的认识。

2、通过实验,掌握在稳定热流情况下利用稳态平板法测定材料导热系数的方法。

3、确定材料的导热系数与温度之间的依变关系。

4、学习用温差热电偶测量温度的方法。

5、学习热工仪表的使用方法

二、实验原理

平板式稳态导热仪的测量原理是基于一维无限大平板稳态传热模型,这种方法是把被测材料做成比较薄的圆板形或方板形,薄板的一个表面进行加热,另一个表面则进行冷却,建立起沿厚度方向的温差。

三、实验设备

实验设备如图2所示。

图2平板式稳态法导热仪的总体结构图

1.调压器2.铜板3.主加热板 4.上均热片 5.中均热片

6.下均热片7.热电偶 8.副加热板 9.数据采控系统 10.温度仪表 11.试样装置 12.循环水箱电位器 13.保温材料 1

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