实验目的:
1.进一步掌握分光计的调整技术,学习用分光观察棱镜光谱
2.握用分光仪测量棱镜的顶角的方法
3.握用最小偏向角法测量棱镜的折射率
4.会用分光仪观察光谱,研究光的色散
实验仪器:
分光仪、平面镜、三棱镜、高压汞灯
摘要:根据…..做了….结果…
关键词:色散 最小偏向角
原理:
平行光从棱镜的一个折射面,如AB面入射,经过两次折射后从折射面AC出射,LD是入射光线,ER是岀射光线,σ是这两条光线的夹角,称为偏向角。实验中发现,改变入射角i1时,偏向角σ也随之改变。当入射角i1等于岀射角i4时,偏向角有最小值,称为最小偏向角,记为σm。可以证明,样品的折射率与最小偏向角有如下
关系:
n= sin (A+ σm)/(sinA/2)
只要测出顶角A和最小偏向角σm,便可求出n,顶角A的理论值60.但因工艺水平的,顶角A的实际值会有所偏离,一般不应以理论值带入。
数据与数据处理:
σ =1/2[ (Φ左- Φ左′)+(Φ右-Φ右′) ]
σ =1/nΣ σi
n= sin(θ+σi)/sin(θ /2)
f= v/ λ
| 颜色 | λ/nm | 读数 | 次数 | |
| 1 | 2 | |||
| 白光 | Φ左 | 82°0 ′ | 82°4 ′ | |
| Φ右 | 262°0 ′ | 262°4′ | ||
| 黄光1 | 579.0 | Φ左 | 31°9′ | 31°8 ′ |
| Φ右 | 211°9 ′ | 211°8 ′ | ||
| σ | ||||
| 黄光2 | 577.0 | Φ左 | 31°9 ′ | 31°7 ′ |
| Φ右 | 211°8 ′ | 211°8 ′ | ||
| σ | ||||
| 绿光 | 546.1 | Φ左 | 30°43 ′ | 30°44 ′ |
| Φ右 | 210°42 ′ | 210°45 ′ | ||
| σ | ||||
| 蓝紫光 | 435.8 | Φ左 | 28°41 ′ | 28°41 ′ |
| Φ右 | 208°41 ′ | 208°42 ′ | ||
| σ | ||||
=1/2[∣214°10 ′- 265°20 ′ ∣ + ∣ 34°12 ′- 85°14 ′∣ ]
=51°12′
σ=1/2[∣ Φ左- Φ左′ ∣ +∣Φ右-Φ右′ ∣ ]
=1/2[∣ 214°11 ′- 265°18 ′ ∣+ ∣ 34°10 ′- 85°15 ′ ∣]
=51°6′
因此 黄光1最小偏向角= 51°6′+ 51°12′=51°9 ′
同理可得
黄色(1)谱线的最小偏向角=51°9′
黄色(2)谱线的最小偏向角=51°1.3′
绿色谱线的最小偏向角=51°27.5′
蓝紫色谱线的最小偏向角=53°26′
绿色谱线的最小偏向角=51°27.5′
蓝紫色谱线的最小偏向角=53°26′
三棱镜对于不同光谱的折射率
黄光1 n1=1.97
黄光2 n2=1.85
绿光 n3=1.6528
蓝紫光 n4=1.6719
f= v/ λ
黄光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.18×10^11
黄光2 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.20×10^11
绿光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.49×10^11
蓝紫光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 6.×10^11
结论:
参考文献
【1】李学慧 大学物理实验 【M】 高等数学出版社 2005年6月 P88~P95
【2】吴强 光学【M】科学出版社 2006年 70~78
【3】刘劲松 物理光学与基础光学【M】西安电子科技大学出版社 295~322
【4】梁宝社 大学物理实验 北京理工大学出版社【M】2006年8月 110~115
【5】申德 稀有金属的光谱研究【J】中国光学与应用光学文摘 2008 22(2)下载本文