《测定三棱镜折射率》物理实验报告 篇一
实验目的:
通过测定三棱镜在不同介质中的折射角,以及使用斯奈尔定律计算出折射率,验证光的折射定律。
实验器材:
三棱镜、光源、刻度尺、直尺、卡尺、量角器、水、酒精等。
实验原理:
当光从一种介质射入另一种介质时,由于介质的不同折射率,光线会发生折射。斯奈尔定律描述了光的折射过程,即入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系。对于三棱镜这样的光学元件,通过测量入射角和折射角,可以计算得到折射率。
实验步骤:
1. 将三棱镜放在光源的前方,调整光源和三棱镜之间的距离,使得光线能够通过三棱镜。
2. 用刻度尺测量入射光线的入射角,并记录下来。
3. 将三棱镜放在放有水的容器中,调整三棱镜的位置,使得光线能够通过水和三棱镜。
4. 用刻度尺测量折射光线的折射角,并记录下来。
5. 将三棱镜放在放有酒精的容器中,调整三棱镜的位置,使得光线能够通过酒精和三棱镜。
6. 用刻度尺测量折射光线的折射角,并记录下来。
7. 根据斯奈尔定律,计算出水和酒精的折射率。
实验结果:
根据实验数据和斯奈尔定律的计算公式,我们得到了水和酒精的折射率。水的折射率为1.33,酒精的折射率为1.36。
实验分析:
通过实验测量和计算得到的折射率与文献值相近,说明实验结果比较准确。实验中可能存在的误差主要来自于测量角度的误差和不同介质间的界面效应。为了提高实验结果的准确性,可以使用更精确的角度测量仪器,并进行多次实验取平均值。
实验总结:
本实验通过测量三棱镜在不同介质中的折射角,以及使用斯奈尔定律计算出折射率,验证了光的折射定律。实验结果与文献值相符,说明实验结果较为准确。通过本实验,我们深入了解了光的折射现象,并学会了使用斯奈尔定律计算折射率。实验中还存在一些误差,可以通过改进实验步骤和使用更精确的仪器来提高实验结果的准确性。这个实验对我们加深对光学原理的理解和实验操作的熟练度有一定的帮助。
《测定三棱镜折射率》物理实验报告 篇二
实验目的:
通过测定三棱镜在不同介质中的折射角,以及使用斯奈尔定律计算出折射率,探究光在不同介质中的传播特性。
实验器材:
三棱镜、光源、刻度尺、直尺、卡尺、量角器、水、酒精等。
实验原理:
光的折射是由光线从一种介质射入另一种介质时,由于介质折射率的不同而引起的。斯奈尔定律描述了光的折射过程,即入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系。通过测量入射角和折射角,可以计算得到折射率。
实验步骤:
1. 将三棱镜放在光源的前方,调整光源和三棱镜之间的距离,使得光线能够通过三棱镜。
2. 用刻度尺测量入射光线的入射角,并记录下来。
3. 将三棱镜放在放有水的容器中,调整三棱镜的位置,使得光线能够通过水和三棱镜。
4. 用刻度尺测量折射光线的折射角,并记录下来。
5. 将三棱镜放在放有酒精的容器中,调整三棱镜的位置,使得光线能够通过酒精和三棱镜。
6. 用刻度尺测量折射光线的折射角,并记录下来。
7. 根据斯奈尔定律,计算出水和酒精的折射率。
实验结果:
根据实验数据和斯奈尔定律的计算公式,我们得到了水和酒精的折射率。水的折射率为1.33,酒精的折射率为1.36。
实验分析:
实验结果与文献值相近,说明实验结果较为准确。实验中可能存在的误差主要来自于测量角度的误差和不同介质间的界面效应。为了提高实验结果的准确性,可以使用更精确的角度测量仪器,并进行多次实验取平均值。此外,实验中还可以进一步探究不同介质的折射率与波长、温度等因素的关系。
实验总结:
本实验通过测量三棱镜在不同介质中的折射角,以及使用斯奈尔定律计算出折射率,探究了光在不同介质中的传播特性。实验结果与文献值相符,说明实验结果较为准确。通过本实验,我们深入了解了光的折射现象,并学会了使用斯奈尔定律计算折射率。实验中还存在一些误差,可以通过改进实验步骤和使用更精确的仪器来提高实验结果的准确性。进一步的研究可以探究不同介质的折射率与波长、温度等因素的关系,加深对光学原理的理解。
《测定三棱镜折射率》物理实验报告 篇三
《测定三棱镜折射率》物理实验报告
【实验目的】
利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率;
【实验仪器】
分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。
【实验原理】
最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面,AB和 AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线LD入射到棱镜的AB面上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER的夹角 称为偏向角。
【实验内容与步骤】
1.调节分光计
按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。
2.调整平行光管
(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。
(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。
(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。
3.测三棱镜的折射率
(1)将三棱镜置于载物台上,并使玻璃三棱镜折射面的法线与平行光管轴线夹角约为60度。
(2)观察偏向角的变化。用光源照亮狭缝,根据折射定律判断折射光的出射方向。先用眼睛(不在望远镜内)在此方向观察,可看到几条平行的彩色谱线,然后慢慢转动载物台,同时注意谱线的移动情况,观察偏向角的变化。顺着偏向角减小的方向,缓慢转动载物台,使偏向角继续减小,直至看到谱线移至某一位置后将反向移动。这说明偏向角存在一个最小值(逆转点)。谱线移动方向发生逆转时的偏向角就是最小偏向角。
1 用望远镜观察谱线。在细心转动载物台时,使望远镜一直跟踪谱线,并注意观察某一波长谱线的.移动情况(各波长谱线的逆转点不同)。在该谱线逆转移动时,拧紧游标盘制动螺丝27,调节游标盘微调螺丝26,准确找到最小偏向角的位置。
2 测量最小偏向角位置。转动望远镜支架15,使谱线位于分划板的中央,旋紧望远镜支架制动螺丝21,调节望远镜微调螺丝18,使望远镜内的分划板十字刻度线的中央竖线对准该谱线中央,从游标1和游标2读出该谱线折射光线的角度 和 。
3 测定入射光方向。移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝21,移动望远镜支架15,将望远镜对准平行光管,微调望远镜,将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上,从两游标分别读出入射光线的角度 和 。
4 按 计算最小偏向角 (取绝对值)。
5 重复步骤1~6,可分别测出汞灯光谱中各谱线的最小偏向角 。
6 按式(9)计算出三棱镜对各波长谱线的折射率。计算折射率n的数据表格3。