测量三棱镜顶角和最小偏向角有哪些方法?

测量三棱镜顶角和最小偏向角有哪些方法?
测量三棱镜顶角和最小偏向角有哪些方法?

测量三棱镜顶角和最小偏向角有哪些方法?
测三棱镜顶角（应用篇）
摘要：本实验通过应用_______法测三棱镜顶角,相对不确定度为_______
关键词：（同学们自己写）
THE MEASURMENT OF THE VERTEX ANGLE OF TRIPRISM
Abstract：The vertex angle of triprism is measured by______method,and the relatire indeterminace
degree is_______.
Keywords：
【测三棱镜顶角原理】
按照本实验课题一的要求调节好分光计,并且调节三棱镜的两个光学面的法线使之垂直于分光计的主轴以后,方可测定三棱镜顶角.(实验时以下两种方法任选其一)
1．自准法 B C T1 T2 A 180°－A 望远镜(位置1) 望远镜(位置2) 图8自准法测三棱镜顶角光路图
如图8所示,AB和AC是光学面,这两面的夹角为三棱镜的顶角.将三棱镜放在载物台上,若望远镜光轴分别垂直于AB和AC,根据几何原理,望远镜从位置1到2的转角为,则三棱镜的顶角AA−=o180θθ−=o180A
分别测出望远镜在两光学面法线方向（即位置1和2）时刻度盘上读数（用两个游标读数）,重复测量三次.计算两光学面法线之间的夹角的平均值θ,算出三棱镜顶角并写出结果表达式.A
2．平行光法
如图9（a）所示.将三棱镜固定在载物台上,使顶角A正对平行光管且尽量靠近载物
中心（为什么?）,则平行光管射出的平行光束将在两个光学面上发生反射.根据几何原理,两反射光的夹角A2=θ,则三棱镜的顶角2θ=A
a. 拧紧游标盘止动螺丝18和望远镜与刻度盘的连动螺丝12,旋转刻度盘及望远镜,分别从望远镜观察两光学面反射的狭缝像,使分划板的竖线对准狭缝像.
b. 分别测出望远镜在位置1和位置2时刻度盘上的读数（用两个游标读数）,重复测量三次.计算两反射光之间的夹角的平均值θ,算出三棱镜顶角并写出结果表达式.A
平行光管 平行光管
T1 T2
望远镜(位置1) 望远镜(位置2)
望远镜(位置1) 望远镜(位置2)
图9（a）平行光管测三棱镜顶角光路图（b）三棱镜位置不合适
3.数据表格
自准法和平行光法均适合于此表.
1
2
3
测量序号
游标I
游标II
游标I
游标II
游标I
游标II
第一位置T1
第二位置T2 21TTi−=ϕ① ()IIIϕϕθ+=21 θ
顶角 A
注意：①在计算iϕ时,若望远镜由位置T1到T2经过了刻度盘零点,则应按下式计算： 21360TTi−−=ϕ（式中i=I,II）.
【预习思考题】
1． 实验中要求安全使用三棱镜应该注意哪些问题?
2． 测量数据前要检查分光计的哪几个螺丝是否锁紧?如未锁紧则测量结果_______.
3． 本实验如果操作正常,如测角度,可测几位有效数字?误差在哪一位上o60
4． 测量中望远镜经过了刻度盘的零点应如何计算iϕ.
5． 为什么分光计要用两个游标读数?
3 用最小偏向角测折射率和色散曲线（应用篇）
摘要：本实验通过观测三棱镜对汞灯各种谱线的最小偏向角,发现不同波长光线的折射规律,
并绘制出了三棱镜的色散曲线.
关键词：（同学们自己写）
THE MEASUREMENT OF REFRACTIVE INDEX
AND CHROMATIC DISPERSION CURVE THROUGH MINIMUM DEVIATION ANGLE
Abstract：By observing the minimum deviation angle of the spectral lines which are produced when
the light of mercury lamp was refracted by triprism,the refractipn regularity of light with different wavelength is found,and the chromatic dispersion curve of triprism is drawm.
Keywords：
【偏向角及色散曲线原理】
1． 折射率
A
光线以入射角投射到三棱镜的AB 1i
面上,经两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER之间和夹角δ称为偏向角,如图10所示.理论证明,当时偏向角为最小值（参看附录B）,用41ii=minδ表示.则三棱镜折射率可用下式表示
D δ
i1 E
L i2 i3 i4
B C
图10 单色光经三棱镜折射 R
()2sin21sinsinsinmin21AAiin+==δ
若测出三棱镜的最小偏向角minδ和顶角,则可计算出三棱镜的折射率n A
2． 色散曲线
当入射光不是单色光时,虽然入射角对各种波长的光都相同,但出射角并不相同,表明折射率也不相同.对于一般的透明材料来说折射率随波长的减小而增大；如紫光波长短,折射率大,光线偏折也大,而红光波长长,折射率小,光线偏折小.折射率n随波长λ而变的现象称为色散.对同一种玻璃材料所作出的折射率和波长的关系曲线称为色散曲线.
平行光管
各种不同的光学仪器对色散的要求也是不同的.例如照相机、显微镜等的镜头要求色散小,即色差小.而摄谱仪和单色仪中的棱镜则要求色散大,使各种波长的光分得较开,以提高仪器的分辨本领.
【实验内容】
1．参照课题1要求调节望远镜聚焦于无穷远,适合观察平行光,分别调节望远镜、载物台、平行光管垂直于转动轴,并使平行光管产生平行光,狭缝宽度约0.5mm.
2．观察谱线并对照汞光谱图认谱.参考图11将三棱镜放置在载物台上先直接用眼睛判断并寻找折射光的出射方向,然后将望远镜转到眼睛所看到的方位,就能从望远镜里看到谱线.一般能看到5条谱线.（问：如果这时直接进行测量的偏向角是最小的吗?如果不是出射谱线应向何方移动?）
3．测定最小偏向角,先将水平台连同所载棱镜稍稍转动即改变入射光的角度,同时观察谱线移动的方向,注意此时偏向角是增大还是减小,然后再转动平台使谱线向偏向角减小的方向移动,同时让望远镜跟踪谱线移动,当棱镜转到某个位置时,谱线不再移动,继续使棱镜沿原方向转动时,谱线反而向相反方向移动.即偏向角反而增大,这个转折位置就是最小偏向角位置.此时将望远镜叉丝对准一条谱线中心再检查一次,确认它已处在最小偏向角位置,即可测出此时该谱线出射光的方位,用同样的方法分别测出各条谱线.
【数据记录】
三棱镜顶角=____________ A仪Δ=_____________
入射光方位(望远镜位置1)=10ϕ____________,=20ϕ____________
T2
δmin
T1
望远镜(位置2)
望远镜(位置1)
图11 观察最小偏向角示意图
A 图12 汞灯光谱图4047 4358 5461 5791 62344108 4916 5770 6073 6907
详细的在参考资料里面 希望能够帮助到你哦