1、小偏向角法已測量數(shù)據(jù)并進展了數(shù)據(jù)處理。試驗目的測定玻璃折射率把握用最小偏向角法測定玻璃折射率的方法把握用讀數(shù)E1%。方案一，最小偏向角法測定玻璃折射率試驗原理：最小偏向角的測定，假設有一束單色平行光 LD 入射到棱鏡上，經(jīng)過兩次折射ERLDER11ACER。可以證明棱鏡材料的折射率 與頂角 及最小偏向角的關系式為試驗儀器：分光計，三棱鏡。試驗步驟：1，對分光計進展調整2， 頂角 的測量利用自準直法測頂角，12，旋緊刻度盤下螺釘是望遠鏡和刻度盤固定不動轉動游標盤，是棱鏡 AC 面對望遠鏡，登記游標 1 的讀數(shù)1和游標 22的讀數(shù)。轉動游標盤，再試AB面對望遠鏡，登記游標1 的讀數(shù) ”212 的讀

2、數(shù) ”2。游標兩次讀數(shù) 之 差 21或 者 ”2 ”1， 就 是載 物臺 轉過 的 角度 ，而 且 是 角 的補 角 ” ”212123，最小偏向角法測定玻璃折射率i1入射到三棱鏡的AB面上后相繼經(jīng)過棱鏡兩個光學面ABAC 折射后,以i角從AC出射。出射光線和入射光線的夾角稱為偏向角。 對于給定三棱鏡， 偏向角的數(shù)值隨21入射角i的變化而轉變當入射角i11為某值時(或者i1與i2相等時)，偏向角 將到達最小值 0 ， 0 稱sinA 0為最小偏向角由幾何關系和折射定可得它與棱鏡的頂角A 和折射率n 之間有如下關系 2Asin2將待測三棱鏡放在載物平臺，調整平臺到適當?shù)母叨龋沟脧钠叫泄夤馨l(fā)出的

3、平行光只有少局部能從三棱鏡的上方射入望遠鏡；調整三棱鏡的位置使得平行光管的平行光以肯定的角度入射到棱鏡的AB面；AC 面上調整望遠鏡使得可以接收并觀看出射光線；緩慢雙向調整三棱鏡的位置以轉變?nèi)肷浣堑拇笮。斵D到某一位置時，假設再往任意方向的微小轉動都使得偏向角變大，那么這個位置的極限位置就是可以得到最小偏向角的三棱鏡的位置，讀出出射光線的方向角度；AC AB 面承受出射光，重復上述步驟，讀出入射光線的方向角度。留意：在實際操作中，由于是試驗者動手實施的，最小偏向角法的的極限位置即拐點的定位比較難頂角的測量：次數(shù)123456 1412140371121626502243 218412194021

4、71120162065020243 11241213401571114161465014243 23041231403371132183265032243頂角606060606060平均值60最小偏向角：次數(shù)123456 3923380329532118301628822 021921580149514118121610822183000291528302625325016 0181812001115103082537016最小偏向角375438038038183813386平均值385測定玻璃折射率為:n=1.5測量最小偏向角的不確定度為：A=3.7方案二，讀數(shù)顯微鏡法測定玻璃折射率測量原理

5、：2PP，像P，1DaPn為玻璃的折射率，n。為空氣折時率，依據(jù)折射律關系有:(1)2將 sinto和sintl 的表達式代入式(1)得：aP(2)物屏的圖像時，記錄光學系統(tǒng)所在的位置X。；把待測肯定厚度D 的透亮玻璃放在物屏與物鏡X1D卡尺測量出來。在正常溫度和氣壓下，空氣折射率為10002926，依據(jù)式(2)被測物質的折n試驗儀器選擇：KFJCD3讀數(shù)顯微鏡、長物距物鏡，長方形平板玻璃樣品等。試驗步驟：測玻璃厚度用游標卡尺測量玻璃厚度，重復測量6次，記入表格。測有待測樣品和沒有待測樣品時的物鏡位置差的瀾焦輪、螺旋測微調整輪以及平面反射鏡，使得在轉動螺旋測微調整輪時，所觀看到物屏的像不會移動

6、位置；把待測透亮玻璃堅放在載物臺上，且處于平面反射鏡與物屏之間，轉動螺旋測微調整輪，水平移動光學系統(tǒng)，記錄從目鏡中清楚觀看到物屏像時，記錄螺旋測微系統(tǒng)上的主尺和副尺指示，以表示光學系統(tǒng)物鏡所在的位置X ，填入表0格，把待測透亮玻璃從載物臺上取下。系統(tǒng)物鏡所在的位置X ，將其記入表格0重復步驟(1)、(2)6次。將試驗數(shù)據(jù)代入公式(3)汁算待測材料的折射率。數(shù)據(jù)處理與分析次數(shù)次數(shù)Dmm12314.1414.1214.14讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)次數(shù)123X081.61880.57490.837X186.43185.80794.910參考文獻楊宏汝.測量玻璃折射率的簡潔方法.物理試驗,1993.方案三，插針

7、法測定玻璃折射率【目的和要求】應用折射定律測定玻璃的折射率，加深對折射定律的理解。【儀器和器材】坐標紙。【試驗方法】插針AEO取其次枚大頭針，垂直插在O 點左上方的 O1點。試驗者的眼睛在玻璃磚下底面CD 的下方，沿水平方向透過玻璃磚觀看插在 O、O1點處的大頭針，移動觀看位置，使兩枚大頭針位于始終線上。然后在玻璃磚下底面 CDO OOO 處插兩枚大頭針，觀看者123的四枚大頭針在始終線上。123拔下大頭針，標好插針點 OO、OO123作圖OO、OOOODCO，12 33 21折射光線，ONOONi，OON為折射角1i，512測量計算。i定律公式nsinisini計算出折射率 n。入射角入射角

8、折射角503045286035方案四，掠入射法測定玻璃折射率試驗原理： 承受掠入射法測量棱鏡折射率，如以下圖所示，用單色面擴展光源鈉光燈前加一塊毛玻璃AB AB901 的內(nèi)折射角最大為i”，其出射角最小為i ”1min90的，折射角必小于i”，出射角必大于i ”1min；大于90AC 面用望遠鏡觀看時，將消滅半明半暗的視場如以下圖所示。明暗視場的交線就是入射角為i1=90的光線的出射方向。n 1sin i，即sin i 1 ini ”2 A ，即i ”2 A i。2 max sin i”sin i”2sin i”1minsin( A i2max sin i”1mincos Asin i2max

9、2maxsin i”1minsin1minsin A1 (1n)2cos A1n sin i”1min sin Acos An2 n2 1(cos A(cos A sin i”sin A1min )2 1從今可以看出，只要測得i ”1minA i”1mini=90時明暗視場分界限方位與法線方位的夾角。原來的掠入射法試驗中明暗視場的分界限就是 90射角度i1AC i1mini 90的入射光線1產(chǎn)生的各種方向的出射光形成一個亮區(qū)； i190的入射光線被毛面 BC 面擋住不能進入棱鏡而在出射面形成暗區(qū)；在i1i的區(qū)域由于沒有光線進入棱鏡，在出射面相應的區(qū)域形成暗區(qū)。結果望遠鏡中消滅的視場如圖a所示，

10、為一亮柱，存在著兩條明暗分界限。假設我們順時針緩慢旋轉載物臺，隨著入射光線角度的不斷增大，如圖b所示，能夠進入到棱鏡的光線不斷削減；2 線的入射角增大到約 90，一線的入902 90，因此被BC 面擋住不能進入棱鏡；角度小于 2 線的光線，其入射角的不斷增大，出射光線的出射角不斷減小。隨著出射光線的削減和出射角的減小，導致出射角最大的光線與最小的光線之間的夾角不斷減小，從 AC 面射出光線的角度范圍不斷地收窄，因此望遠鏡中觀看到的亮柱不斷地收窄，如圖b所示。假設進一步旋轉載物臺，使光源只有入射角約9090，被 BC 面擋住不能進入棱鏡，這時棱鏡的出射面只剩下 90掠入射的出射線，觀看到的視場將

11、由亮柱進一步收窄成為一條清楚的細亮線，如圖c所示，此亮線即為原來明暗場的分界限。以這條細亮線作為分界限測量最小出射角 i1min，可以大大減小誤【45】abc數(shù)據(jù)記錄：掠入射法測折射率游 標游 標數(shù)據(jù)工程掠 入 射 角棱鏡面正對的刻明暗分界限對應掠入射角度的刻度 1221 ”2數(shù)據(jù)項目1cos 1cos A sinsin A2方案五，任意偏向角法測定玻璃折射率試驗原理：123 為任意偏向角。由幾何關系和折射關系得：A i i121 i1sin i1 i A22 nsin i31sin i nsin i22由3i arcsin(1 sin i )4n1代入1i2n再代入4式得：ni arcsin

12、nsin A arcsin( 1 sin i)1 再代入2式得：移項并在兩邊取sin ，整理后得：sin 2 (sin 2 ( A i ) sin 2 i 2sin( A i )cos Asin i11sin 2 A11這就是用任意偏向角 ，入射角i1A 表示的三棱鏡折射率公式。試驗步驟：試驗時先調整平行光管并固定不動，轉動望遠鏡使平行光管與望遠鏡在同始終線上，讀出望遠鏡的方向角度即平行光管的方向角度；將待測三棱鏡放在載物平臺，調整平臺到適當?shù)母叨龋沟脧钠叫泄夤馨l(fā)出的平行光只有少局部能從三棱鏡的上方射入望遠鏡；調整三棱鏡的位置使得平行光管的平行光以任意的角度入射到棱鏡的AB面在AC 面上調整

13、望遠鏡使得可以接收并觀看出射光線讀出望遠鏡的方向角度，即出射光線的方向角度，再次轉動望遠鏡運用自準直法測出入射面的法線的方向角度，并進展讀數(shù)；轉動三棱鏡，重復上述步驟。用任意偏向角測量三棱鏡折射率游 標游 標數(shù)據(jù)工程入射光線對應出射光線對應入射棱面正對入射角偏 向角i 180 0 ( )130 10013數(shù)據(jù)項目由任意偏向角測折射率公式：sin 2 (sin 2 ( A i ) sin 2 i 2sin( A i )cos Asin i11sin 2 A11參考文獻【1】用最小偏向角法測三棱鏡折射率的誤差計算.孫甫照.天中學刊，20224【2】談利用分光計測三棱鏡的折射率.任勝蘭.教學與治理，

14、19916，50【3122】對于用掠入射法測定玻璃三棱鏡折射率試驗中一種假象的分析，沈金洲，朱世坤，物理19】掠入射法測量棱鏡折射率的改進方案，譚穗研，勞媚媚，楊小紅，楊意，中山大學學報526，2022【6】用任意偏向角測量三棱鏡折射率.韓勝陽.大學物理試驗.199512，46方案六 ，用折射極限法測量玻璃的折射率試驗原理:5.11.3及幾何關系得sin i n sin rn sin r” sin i”(5.11.4)r r” Ar 和r ，得n 1 sin A只要測出i 、iA 即可算出n 。sin 2 i sin 2 A (sin i cos A sin i”)2(5.11.5)i 90

15、0sin i 1此時出射角i ” 極限角 im sin i sin im則上式變?yōu)? 1 (cos A sin isin Am )2A 是三棱鏡的頂角，im為光線掠入射時的出射極限角，要使光線準確地以 900 角掠把擴展光源的位置大致在棱鏡面 A B 的延長線上，如圖 5.11.4 所示，當擴展光源的光線從AB 面時，凡入射角小于90 0 的光線，其出射角i 必大于im，大于90 0 的光線不能進入棱鏡在AC 側面觀看時可看到由i 90 0 的光產(chǎn)生和各種方向的出射光其出射角 i,m形成亮視場而i 90 0 的光波擋住在出射角 i的方向沒有光線射出形成暗視場雖然，m明暗視場的分界限就是入射角i 90