物理实验方案-玻璃折射率的测定

1、个人收集整理_仅供参考学习个人收集整理_仅供参考学习 /5个人收集整理_仅供参考学习1在白纸上写一个笔划较多的小中文字，例如“镜”字，放在显微镜的载物台上，仔细调节调焦手轮，在显微镜中清晰地看到“镜”字，在游标尺上读出刻度值x0。个人收集整理勿做商业用途2.把J2506型玻璃砖盖在“镜”字上，此时显微镜中看不到“镜”字。转动调焦手轮，使显微镜镜筒上升，直至能清晰地看到“镜”字，记下刻度值x,显微镜镜筒上升的距离h=xX。个人收集整理勿做商业用3.用游际卡尺测出玻璃砖的厚度d,代入公式n=d/（d-h），计算折射率n。重复三次求出平均值。读数显微镜法测定玻璃砖的折射率参考资料先在烧杯底贴上有字的

2、纸，再倒入适量的水。在读数显微镜的游标尺上读出相应的刻度值X。和x,测出水的深度d,即可算出水的折射率。个人收集整理勿做商业用途在没有读数显微镜的地方，可以用下面的方法测量。sinA+min从一定距离外看与眼睛在同一直线上的两个物体（如火柴棍），如这两个物n=2体不在同一位置，则移动眼睛的位置会感到两物体的相对位置在变化，这种由于眼sin睛位置的变化而引起物体相对位置的变化叫视差；如果两物体在同一位置，则无论2眼睛怎样移动均看不出物体的相对位置有什么变化，这时称两物体间无视差。个人收集整理勿做商业用途最小偏向角法棱镜玻璃的折射率，可用测定最小偏向角的方法求得。如图1所示，AABC是三棱镜的主截

3、面，波长为尢的光线以入射角*投射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后以1角从AC面出射，出射光线与入射光线的夹角6称为偏向角。的大小随入射角1而改变。可以证明，在入射线和出射线处于光路对称的情况下，即I=1时，偏向角有极小值6min，称为棱镜的最小偏向角。它与棱镜的顶角A和折射率n之间有如下关系：卜人收集整理勿做商图1（1）因此，只要测得A和6min就可用上式求得待测棱镜材料的折射率。测定最小偏向角的方法：1.调节分光计到使用状态，即调节三棱镜的主载面与分光计主轴垂直2.测定最小偏向角6min。用汞灯照亮平行光管狭缝，使平行光管出射平行光，将载物台与游标盘固定在一起，望远镜与刻度盘固定在

4、一起。转动载物台和望远镜，使平行光管、三棱镜、望远镜处于图2所示的位置，此时可在望远镜中观察到汞灯经棱镜AB和AC面折射后形成的彩色光谱（即按不同波长依次排列的狭缝的单色像）。将望远镜对准其中的某一条谱线（如绿色谱线，九=546.1nm），慢慢转动游标盘，以改变入射角1，使绿色谱线往偏向角减小的方向移动，同时转动望远镜跟踪谱线，直到载物台继续沿原方向转动时，绿色谱线不再向前移动却反而向相反方向移动（偏向角反而增大）为止。这条谱线移动的反向转折位置就是棱镜对该谱线的最小偏向角的位置。固定载物台和游标盘，然后将望远镜的叉丝竖线对准绿色谱线的中间，记下两游标的读数。1、2。保持个人收集整理勿做商业用

5、途图2载物台不动，取下三棱镜，转动望远镜直接对准平行光管，使叉丝竖线对准狭缝中心，记下此时两游标的读数01、02，则s.二2杯一0+02-0min21122（2）即为绿色谱线所对应的最小偏向角。若已知三棱镜的顶角A=60.00。，将Smin值代人式（1）就可求得棱镜材料对该波长的折射率。阿贝折射仪法实验原理：应用阿贝折射仪测量物质的折射率的方法是建立在全反射原理基础上的掠入射法。如图1所示。光由折射率为n的介质射入折射率为N的介质时，由折射定律知，入射角1与折射角r有以下关系：Nsini=Nsinr（1）如果nVN,即光由光疏介质射入光密介质时，折射光靠近法线，亦即rVi。入射角可取由0至I9

6、0的任何一数值，由式（1）折射角亦具有对应的某个数值。当入射角达最大值i=90。时，折射角达最大值r=r。c此时的入光线称掠射光线，对应的折射角r称为折射临界角或又称全反射角，以此代入（1）式得nsinc90二Nsinrc;n=N=sinrc个人收集整理勿做商业用途（2）已知N值，贝懒出折射临界角r,即可算出待测介质的折射率n。c（六）掠入法仪器阿贝折射、钠光灯、水及被液体。原理1、掠入射法：将折射率为n的待测物质放在已知折射率为n的直角棱镜的折射成AB上，且nn。若以单色光源照射分界成AB时，则从图1可以看出：入射角为n/2的光线I将掠射到AB界面而折射进入三棱镜内。显然，其折射角i应为临界

7、角，因而c满足关系式个人收集整理勿做商业用途(1)sin=(1)圉1掠入射法原理示意个人收集整理_仅供参考学习当光线I射到AC面，再红折射而进入空气时，设在AC成上的入射角为屮，折射角为屮，则有(2)除掠入射光线I外，其他光线例如光线II在AB面上的入射角均小于n/2,因此红三棱镜折射最后进入空气时，都在光线I的左侧。当用望远镜对准出射光方向观察时，视场中将看到以光线I为分界线的明暗半荫视场，如图1所示。个人收集整理勿做商业用途(4)由图2可以看出，当三棱镜的棱镜角A大于角I时，A、I、和角屮有如下关系(4)cc貝=初+0（3）由式（1）、式（2）和（3）消去i和屮后可c=sinJ-sin2(p-cossin(p当棱镜角A=90，则上式简化为(5)因此，当直角棱镜的折射率n为已知时，测出屮角后即可计算出待测物质的折射率n。实验题目一、实验任务二、实验要求