玻璃折射率的测定
本实验主要测定玻璃折射率的方法,包括最小偏向角法、折射极限法和偏振法三种方法。
一、最小偏向角法
实验目的:进一步熟悉分光计调节方法;掌握三棱镜顶角,最小偏向角的测量方法。
实验仪器:JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。
实验原理:一束平行的单色光,从三棱镜的一个光学面(AB 面)入射,经折射后由另一光学面(AC面)射出。入射光和 AB面法线的夹角 i 称为入射角,出射光和 AC面法线的夹角 i 称为出射角,入射光和出射光的夹角称为偏向角。可以证明,当入射角 i 等于出射角 i 时,入射光和反射光之间的夹角最小,称为最小偏向角m in。
实验内容:
1. 正确调整分光计,使其满足实验要求。
2. 测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角。
3. 计算棱镜折射率。
实验注意事项:
1. 三棱镜的拿法:不要用手触摸光学面。
2. 三棱镜的放法:轻拿轻放,放置安全位置。
二、折射极限法
实验原理:三棱镜折射率设单色平行光源照在三棱镜的AB面上,经过两次折射,由折射定律及几何关系得。只要测出 i 、 i 、 A 即可算出 n 。
实验内容:
1. 调节分光计满足测量条件。
2. 测量出射极限角。
3. 计算三棱镜折射率。
实验原理:光线掠入射时的出射极限角mi,要使光线准确地以900角掠入射棱镜,需选用扩展光源, 一般是在光源前加一块毛玻璃,光向各方向漫反射成为扩展光源,把扩展光源的位置大致在棱镜面A 、 B 的延长线上。
三、偏振法
实验仪器:分光计、偏振片、玻璃片、钠光灯。
实验原理:偏振片可使入射光偏振,经折射后由三棱镜射出,测量出射光的偏振方向,可以计算出棱镜折射率。
实验内容:
1. 调节分光计满足测量条件。
2. 测量出射光的偏振方向。
3. 计算三棱镜折射率。
本实验通过三种方法测定玻璃折射率,实践了实验仪器的使用和数据的处理,提高了实验技能和科学思维能力。