媒質(zhì)折射率與波長關(guān)系研究實驗報告

1、媒質(zhì)折射率與波長關(guān)系研究媒質(zhì)折射率與波長關(guān)系研究【實驗目的】1.熟悉分光計，并會使用；2.用光柵測定汞燈中各譜線的波長，已知汞綠線的波長為546.1nm；3.用最小偏向角法測定汞燈中各譜線的最小偏向角；4.計算出三棱鏡對汞燈中各譜線的折射率，作出n—λ曲線，用直線擬合求出所用材料（三棱鏡）的系數(shù)A、B、C。已知正常色散的柯西經(jīng)驗公式為：。42)(???CBAn???【實驗原理】1.分光計分光計是一種常用的光學儀器，實際上就是一種精密的測

2、角儀。在幾何光學實驗中，主要用來測定棱鏡角，光束偏向角等，而在物理光學實驗中，加上分光元件（棱鏡、光柵）即可作為分光儀器，用來觀察光譜，測量光譜線的波長等。分光計的測量原理：光源發(fā)出的光經(jīng)過準直管后變成平行光平行光經(jīng)載物臺上的光學元件折射、反射或衍射后改變了傳播方向繞中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的望遠鏡先后接收到方向沒有改變和改變后的平行光，然后由讀數(shù)圓盤讀出望遠鏡前后兩個位置所處的角度，即可由相關(guān)公式計算出望遠鏡的轉(zhuǎn)動角度。如圖為分光計的角度計算原理

3、圖。分光計的主刻度盤與望遠鏡鎖定在一起，而游標盤與主軸鎖定在一起；望遠鏡繞主軸轉(zhuǎn)動時，游標尺不動而主刻度盤隨望遠鏡轉(zhuǎn)動，這樣就可以由起止角度的差值計算出望遠鏡的轉(zhuǎn)動角度。分光計上圓弧形游標的讀數(shù)原理類似于游標卡尺讀數(shù)，主刻度盤上每一小格為30，游標上每一小格為29，兩尺每格相差1，最小讀數(shù)為1。讀數(shù)時，先讀出游標尺零刻度線左邊所在主刻度盤刻度線所代表的角度值，不足30的部分由游標尺上與主刻度盤刻度線對齊的那一條刻度線讀出，兩者之和即為總

4、讀數(shù)。計算角度時要注意轉(zhuǎn)動過程中游標尺是否經(jīng)過零刻度線。當望遠鏡轉(zhuǎn)動后，某游標尺相對于主刻度盤的位置由1變?yōu)?時，相對應的角度讀數(shù)分別為α1和α2。望遠鏡在轉(zhuǎn)動過程中游標尺如果沒經(jīng)過零刻度線，這時望遠鏡轉(zhuǎn)動的角度為α=︱α1α2︱，若轉(zhuǎn)動過程中游標尺經(jīng)過零刻度線，則望遠鏡的轉(zhuǎn)動角度圖2由圖可知(2)=∠∠=(?)(?)當時，由折射定律有，得:==(3)=2(?)根據(jù)幾何知識，聯(lián)系圖2可得：(4)‘=2=?∠=?(?∠)=∠所以(5)=∠

5、2由式（3）和（5）可得:(6)=∠2由折射定律得：(7)=sinsin=sin∠2sin∠2由（7）式可得：只要我們知道頂角，然后測量出最小偏向角，就能知道三棱鏡的折射率。4.測定三棱鏡的色散曲線，求出經(jīng)驗公式中的A、B、C（）?2要求出經(jīng)驗公式（1）中的A、B、C，就必須測量出對應于不同波長下的折射率n。實際光源中所發(fā)出的光一般為復色光，實驗上需要用色散元件把各色光的傳播方向分開。在光譜分析中常用的色散元件有棱鏡和光柵，它們分別用折