媒質(zhì)折射率與波長(zhǎng)關(guān)系研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告_第1頁(yè)
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1、媒質(zhì)折射率與波長(zhǎng)關(guān)系研究媒質(zhì)折射率與波長(zhǎng)關(guān)系研究【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.熟悉分光計(jì),并會(huì)使用;2.用光柵測(cè)定汞燈中各譜線的波長(zhǎng),已知汞綠線的波長(zhǎng)為546.1nm;3.用最小偏向角法測(cè)定汞燈中各譜線的最小偏向角;4.計(jì)算出三棱鏡對(duì)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(yàn)公式為:。42)(???CBAn???【實(shí)驗(yàn)原理】1.分光計(jì)分光計(jì)是一種常用的光學(xué)儀器,實(shí)際上就是一種精密的測(cè)

2、角儀。在幾何光學(xué)實(shí)驗(yàn)中,主要用來測(cè)定棱鏡角,光束偏向角等,而在物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)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(cè)量光譜線的波長(zhǎng)等。分光計(jì)的測(cè)量原理:光源發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直管后變成平行光平行光經(jīng)載物臺(tái)上的光學(xué)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(dòng)的望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡前后兩個(gè)位置所處的角度,即可由相關(guān)公式計(jì)算出望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。如圖為分光計(jì)的角度計(jì)算原理

3、圖。分光計(jì)的主刻度盤與望遠(yuǎn)鏡鎖定在一起,而游標(biāo)盤與主軸鎖定在一起;望遠(yuǎn)鏡繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),游標(biāo)尺不動(dòng)而主刻度盤隨望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng),這樣就可以由起止角度的差值計(jì)算出望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。分光計(jì)上圓弧形游標(biāo)的讀數(shù)原理類似于游標(biāo)卡尺讀數(shù),主刻度盤上每一小格為30,游標(biāo)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(shí),先讀出游標(biāo)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(biāo)尺上與主刻度盤刻度線對(duì)齊的那一條刻度線讀出,兩者之和即為總

4、讀數(shù)。計(jì)算角度時(shí)要注意轉(zhuǎn)動(dòng)過程中游標(biāo)尺是否經(jīng)過零刻度線。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)后,某游標(biāo)尺相對(duì)于主刻度盤的位置由1變?yōu)?時(shí),相對(duì)應(yīng)的角度讀數(shù)分別為α1和α2。望遠(yuǎn)鏡在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中游標(biāo)尺如果沒經(jīng)過零刻度線,這時(shí)望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為α=︱α1α2︱,若轉(zhuǎn)動(dòng)過程中游標(biāo)尺經(jīng)過零刻度線,則望遠(yuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度圖2由圖可知(2)=∠∠=(?)(?)當(dāng)時(shí),由折射定律有,得:==(3)=2(?)根據(jù)幾何知識(shí),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(cè)量出最小偏向角,就能知道三棱鏡的折射率。4.測(cè)定三棱鏡的色散曲線,求出經(jīng)驗(yàn)公式中的A、B、C()?2要求出經(jīng)驗(yàn)公式(1)中的A、B、C,就必須測(cè)量出對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng)下的折射率n。實(shí)際光源中所發(fā)出的光一般為復(fù)色光,實(shí)驗(yàn)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

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