折射率的测定实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划折射率的测定实验报告评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：液体折射率测定班级：姓名：学号：指导教师：液体的折射率测定实验提要实验课题及任务液体的折射率测定实验课题任务方案一：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象，当入射击角为某一极值时，会产生一特殊的光学现象，能同时看到有折射光和无折射光的现象，就可以实现液体折射率的测量。学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出液体的折射率测定的整体方案，内容包括：照明该棱镜的折射面AB，用望远镜对棱镜的另一个折射面

2、AC进行观测。在AB界面上图中光线a、b、c的入射角依次增大，而c光线为掠入线，对应的折射角为临界角ic。在棱镜中再也不可能有折射角大于ic的光线。在AC界面上，出射光a、b、c的出射角依次减小，以c光线的出射角i为最小。因此，用望远镜看到的视场是半明半暗的，中间有明显的明暗分界线。证明：棱镜的折射率n1与棱镜顶角A、最小出射角i有如下关系：?sini?cosA?n1?1?sinA?2若在AB面加折射率为n的待测液体，上述关系又如何。评分参考(10分)正确写出实验原理和计算公式，2分。正确的写出测量方法，1分。写出实验内容及步骤，1分。正确的联接仪器、正确操作仪器，2分。正确的测量数据，分。写

3、出完整的实验报告，分。(其中实验数据处理，1分；实验结果，分；整体结构，1分)学时分配实验验收，4学时，在实验室内完成；教师指导(开放实验室)和开题报告1学时。提交整体设计方案时间学生自选题后23周内完成实验整体设计方案并提交。提交整体设计方案，要求电子版。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。实验题目：液体折射率测定实验目的：1.进一步加深对分光计的认识，掌握调整和使用分光计的方法2.掌握用掠入射法测量棱镜折射率。3掌握用掠入射法测液体折射率。实验仪器：分光仪、钠光灯、毛玻璃与待测液体，实验原理：液体折射率的测定-掠入射法光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象，当入射角为某一极值时，会产

4、生一特殊的光学现象，能同时看到有折射光和无折射光的现象，用望远镜看到的视场是半明半暗，中间有明显的明暗分界线。利用这现象就可以实现固体和液体折射率的测量。1.棱镜折射率的测定用扩展光源照明该棱镜的折射面AB，用望远镜对棱镜的另一个折射面AC进行观测。在AB界(转载于:写论文网:折射率的测定实验报告)面上图中光线a、b、c的入射角依次增大，而c光线为掠入线的折射角为临界角ic。在棱镜中再也不可能有折射角大于ic的光线。在AC界面上，出射光a、b、c的出射角依次减小，以c光线的出射角i为最小。因此，用望远镜看到的视场是半明半暗的，中间有明显的明暗分界线。棱镜的折射率n1与棱镜顶角A、最小出射角i即

5、极限角，有如下关系?sini?cosA?n?sinA?2由于A60，由公式可知：只要测出极限角i，就可以计算棱镜的折射率。测出明暗分界线方向以及AC面的法线方向，这两个方向间的夹角就是i。折射光线C方向及AC面的法线方向测量方法将棱镜置于载物平台上。先用眼睛直接观察平行光经棱镜折射后的出射方向，再将望远镜转至该出射方向，使在望远镜中清楚地看见由钠灯发出的光经棱镜后的光线。然后缓慢地转动载物平台，让入射光线与AB面调至确定折射光线移动方的转望远镜在该明暗光线分界位置相应的两个游标读数r2和r2再转动望远镜，使双十字叉丝竖直线对准平行光的狭缝像，记录与AC面垂直的光线角度相应的两游标读数r1和r1

6、在测量望远镜转过的角度时，要注意游标是否经过了刻度盘的零点。如果过了，则必须在相应的读数上加上360后再计算2.液体折射率的测定将折射率为n的待测液体，放在已知折射率为n1的直角棱镜的折射面AB上，若以单色的扩展光源照射分界面AB，则入射角为/2AB界面而折射进入三棱镜内，其折射角ic应为临界角。从图5-5-1可以看出应满足关系实验二十分光计的调整和三棱镜折射率的测定【实验目的】1了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法。2了解测定棱镜顶角的方法。3用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。【实验器材】分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。【实验原理】分光计是一种常用的光学仪器，实际上就是一种精密的

7、测角仪，在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角、光束的偏向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件即可作为分光仪器，用来观察、测量光谱线的波长等。下面以学生型分光计为例，说明它的结构、工作原理和调节方法。一、分光计的结构分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分组成，图5-11-1分光计1-狭缝装置2-狭缝装置锁紧螺钉3-平行光管4-制动架5-载物台6-载物台调节螺钉7-载物台锁紧螺钉8-望远镜9-目镜锁紧螺钉10-分划板11-目镜调节手轮12-望远镜仰角调节螺钉13-望远镜水平调节螺钉14-望远镜微调螺钉15-转座与刻度盘制动螺钉16-望远镜制动螺钉17-制动架18-底座19

8、-转座20-刻度盘21-游标盘22-游标盘微调螺钉23-游标盘制动螺钉24-平行光管水平调节螺钉25-平行光管仰角调节螺钉26-狭缝宽度调节手轮每部分均有特定的调节螺钉，图5-11-1为JJY型分光计的结构外型图。1分光计的底座要求平稳而坚实。在底座的中央固定着中心轴，望远镜、刻度盘和游标内盘套在中心轴上，可以绕中心轴旋转。2平行光管固定在底座的立柱上，它是用来产生平行光的。其一端装有消色差的汇聚透镜，另一端装有狭缝的圆筒，狭缝的宽度根据需要可在2范围内调节。3望远镜安装在支臂上，支臂与转座固定在一起，套在主刻度盘上，它是用来观察目标和确定光线的传播方向。望远镜由目镜系统和物镜组成，为了调节和

9、测图5-11-2望远镜结构图5-11-3分划板1-物镜2-外管3-分划板4-中管5-目镜系统6-内管7-小灯1-镜面反射像2-上十字线3-十字窗口量，物镜和目镜之间还装有分划板，它们分别置于内管、外管和中管内，三个管彼此可以相对移动，也可以用螺钉固定，如图5-11-2所示，在中管的分划板下方紧贴一块45全反射小棱镜，棱镜与分划板的粘贴部分涂成黑色，仅留一个绿色的小十字窗口，照明小灯发出的光线从小棱镜的另一直角边入射，从45反射面反射到分划板上，透光部分在分划板上便形成一个明亮的十字窗。4分光计上控制望远镜和刻度盘转动的有三套结构，正确运用它们对于测量很重要，具体如下：望远镜制动和微动机构，图5

10、-11-1中的16、14；分光计游标盘制动和微动控制机构，图5-11-1中的23、22；望远镜和刻度盘的离合控制机构，图5-11-1中的15。转动望远镜或移动游标位置时，都要先松开相应的制动螺钉；微调望远镜及游标位置时要先拧紧制动螺钉。要改变刻度盘和望远镜的相对位置时，应先松开它们间的离合控制螺钉，调整后再拧紧。一般是将刻度盘的0线置于望远镜下，可以避免在测角度时，0线通过游标引起的计算上的不方便。5载物平台是一个用以放置平面镜、棱镜、光栅等光学元件的圆形平台，套0000图5-11-4分光计的观测系统在游标内盘上，可以绕通过平台中心的铅直轴转动和升降。当平台和游标盘一起转动时，控制其转动的方式

11、与望远镜一样，也是粗调和微调两种。平台下有三个调节螺钉，可以改变平台台面与铅直轴的倾斜度。6望远镜和载物平台的相对方位可由刻度盘上的读数确定。主刻度盘上有0360的圆刻度，分度值为30?。为了提高角度测量精密度，在内盘上相隔180设有000两个游标，游标上有30个分格，它和主刻度盘上29个分格相当，因此分度值为1?。读数方法与游标卡尺的游标原理相同。记录测量数据时，为了消除刻度盘的刻度中心和仪器转动轴之间的偏心差，必须同时读取两个游标的读数。安置游标位置要考虑具体实验情况，主要注意读数方便，且尽可能在测量中刻度盘0线不通过游标。记录与计算角度时，左右游标分别进行，防止混淆算错角度。二、分光计的

12、调节分光计是在平行光中观察有关现象和测量角度，因此应达到以下三个要求：平行光管发出平行光；望远镜能接受平行光；望远镜、平行光管的光轴垂直仪器公共轴。用分光计进行观测时，其观测系统基本上应由以下三个平面构成，如图5-11-4所示。读值平面：这是读取数据的平面，由主刻度盘和游标盘绕中心转轴旋转时形成的。对每一具体的分光计，读值平面都是固定的，且和中心主轴垂直。观察平面：由望远镜光轴绕仪器中心转轴旋转时所形成的。只有当望远镜光轴与转轴垂直时，观察面才是一个平面，否则，将形成一个以望远镜光轴为母线的圆锥面。待测光路平面：由平行光管的光轴和经过待测光学元件作用后，所反射、折射和衍射的光线所共同确定的。调

13、节载物平台下方的三个调节螺钉，可以将待测光路平面调节到所需方位。按调节要求，应将此三个平面调节成相互平行，否则，测得角度将与实际角度0有些差异，即引入系统误差。1调节望远镜和载物平台目镜调焦这是为了使眼睛通过目镜能清楚地看到图5-11-3所示分划板上的刻线。调接方法是把目镜调焦手轮轻轻旋出，或旋进，从目镜中观看，直到分划板刻线清晰为止。调节望远镜对平行光聚焦实质是将分划板调到物镜焦平面上，调整方法如下：1）把目镜照明，将双面平面镜放到载物台上，为了调节方便，平面境与载物台下三个调节螺钉的相对位置如图5-11-5所示。2）粗调望远镜光轴与镜面垂直目测将望远镜调成水平、载物台水平，使镜面大致与望远

14、镜垂直。3）观察与调节镜面反射像固定望远镜，转动游标盘，于是载物台跟着一起转动。转动平面镜使其正好对着望远镜时，在目镜中应看到一个绿色十字随着镜面转动而动，这就是亮十字的反射像。如果像有些模糊，只要沿轴向移动目镜筒，直到像清晰、无视差，再旋紧螺钉，此时望远镜已聚焦平行光。调整望远镜光轴与仪器主轴垂直当镜面与望远镜光轴垂直时，它的反射像应落在目镜分划板上与下方十字窗对称的十字线中心，如图5-11-3所示。平面镜绕轴转180后，如果另一镜面的反射像也落在此处，这表明镜面平行仪器主轴。当然，此时与镜面垂直的望远镜光轴也与仪器主轴垂直。在调整过程中出现的某些现象是何原因？调整什么？应如何调整，这是要分0图5-11-5载物台上双面镜放置的俯视图5-11-6载物台倾角没调好的表现及调整原理析清楚的。例如，是调载物台？还是调望远镜？调到什么程度？下面简述之。1）载物台倾角没调好的表现及调整假设望远镜光轴已垂直仪器主轴，但载物台倾角没调好，如图5-11-6所示。平面镜A面反射光偏上，载物台转180后，B面反射光偏下，在目镜中看到的现象是A面反射像在B面反射像的上方。显然，调整方法是把B面像向上调到两像点距离的一半，这一步要反复进行，最后使镜面A和B的像落在分划板上同一高度。