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分光计实验报告().doc

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(6-4)
三棱镜顶角A是固定的,δ随i和i’而变化,此外出射角i’也随入射角i而变化,所以偏向角δ仅是i的函数.在实验中可观察到,当i变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角.
令 ,由式(6-4)得
(6-5)
再利用式(6-3)和折射定律
(6-6)
得到

(6-7)
由式(6-5)可得:

因为r和r’都小于90°,所以有r =r’ 代入式(5)可得i =i'。
因此,偏向角δ取极小值极值的条件为:
          r =r’ 或 i =i' (6-8)
显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δmin ,这时由式(6-4)可得:
δmin=2i –A

由式(6-3)可得: A=2r
由折射定律式(6-6),可得三棱镜对该单色光的折射率n为
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(6-9)
由式(6-9)可知,只要测出三棱镜顶角A和对该波长的入射光的最小偏向角δmin,就可以计算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。顶角A和对该波长的最小偏向角δmin用分光计测定。
折射率是光波波长的函数,对棱镜来说,随着波长的增大,折射率n则减少,如果是复色光入射,由于三棱镜的作用,入射光中不同颜色的光射出时将沿不同的方向传播,这就是棱镜的色散现象。
【实验内容】
1、调节分光计(调整方法见原理部分)
2. 调节三棱镜
使三棱镜光学侧面垂直望远镜光轴,三棱镜光学侧面也是一个光的反射平面。
(1)调整载物台的上下台面大致平行,将棱镜放到平台上,使镜三边与台下三螺钉的连线所成三边互相垂直。
(2)接通目镜照明光源,遮住从平行光管来的光,转动载物台,在望远镜中观察从侧面AC和AB返回的十字像,只调节台下三螺钉,使其反射像都落在上十子线处。
3. 测量顶角A:转动游标盘,使棱镜AC正对望远镜记下游标1的读数和游标2的读数。再转动游标盘,再使AB面正对望远镜,记下游标1的读数和游标2的读数。同一游标两次读数误差或,即是载物台转过的角度,而是A角的补角,
A=. 重复操作两次,记下数据。