幾種光的折射率 論文

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1、學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　編號學(xué)士學(xué)位論文用分光計(jì)測量可見光的折射率學(xué)生姓名：沙拉木。熱西提學(xué)號：20060103056系部：物理系專業(yè)：物理學(xué)年級：06-1指導(dǎo)教師：臺外庫力完成日期：年月日8學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS中文摘要光在傳播的過程中，遇到不同介質(zhì)的分界面時，會發(fā)生反射和折射，光線將改變傳播的方向，結(jié)果在入射光與反射光或折射光之間就存在一定的夾角。通過對某些角度的測量，可以測定折射率、光柵常數(shù)、光波波長、角色散率等許多物理量。因而

2、精確測量這些角度，光學(xué)實(shí)驗(yàn)中顯得十分重要。我們在此文章中通過實(shí)驗(yàn)用最小偏向角法測量玻璃三棱鏡的頂角和小偏向角并根據(jù)測得值計(jì)算出不同譜線對應(yīng)的折射率。8學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS目錄中文摘要2引言41、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2．實(shí)驗(yàn)原理：43．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容63.1用自準(zhǔn)法測量玻璃三棱鏡的頂角63.2最小偏向角的測定64．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理75.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：76.參考文獻(xiàn)87.致謝88學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS引言在介質(zhì)中，不同波長的光有著不同的傳播速度，不同波長的光在真空中傳播速度相同都為。與的比值

3、稱為該介質(zhì)對這一波長的光的折射率，用表示，即：。同一介質(zhì)對不同波長的光折射率是不同的。因此，給出某一介質(zhì)的折射率時必須指出是對某一波長而言的可見光的波長范圍在0.77～0.39微米之間。波長不同的電磁波，引起人眼的顏色感覺不同。0.77～0.622微米，感覺為紅色；0.622～0.597微米，橙色；0.597～0.577微米，黃色；0.577～0.492微米，綠色；0.492～0.455微米，藍(lán)靛色；0.455～0.39微米，紫色。它們是不同波長（不同顏色）的譜線對棱鏡玻璃折射率將不同，，波長越短，棱鏡玻璃折射率越

4、大，對給定的等邊玻璃三棱鏡來說是頂角固定的（60°），因?yàn)楦髯V線對棱鏡玻璃折射率不同，本文章中通過實(shí)驗(yàn)測量的是玻璃棱鏡對汞燈各譜線的折射率，即對波長各種的光的折射率。1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y出汞燈色散產(chǎn)生的幾種單色光的折射率。2．實(shí)驗(yàn)原理：介質(zhì)的折射率可以用很多方法測定，在分光計(jì)上用最小偏向角法測定玻璃的折射率，可以達(dá)到較高的精度。這種方法需要將待測材料磨成一個玻璃三棱鏡。當(dāng)平行的單色光，入射到玻璃三棱鏡的AB面，經(jīng)折射后由另一面AC射出，如圖1所示。入射光線LD和AB面法線的夾角稱為入射角，出射光ER和AC面法線的夾角i’

5、稱為出射角，入射光和出射光的夾角稱為偏向角?？梢宰C明，當(dāng)光線對稱通過玻璃三棱鏡，即入射角等于出射角時，入射光和出射光之間的夾角最小，稱為最小偏向角。由圖1可知：（1）（2）可得：（3）玻璃三棱鏡頂角A是固定的60°，隨和而變化，此外出射角i’也隨入射角i而變化，所以偏向角僅是的函數(shù)．在章中可觀察到，當(dāng)變化時8學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS有一極小值，令，由式(3)得（4）再利用式（2）和折射定律（5）得到(6)由式（4）可得：因?yàn)楹投夹∮?，所以有’代入式?）可得。因此，偏向角取極小值極值的條件為：　

6、　　　　　　　　或（7）顯然，這時單色光線對稱通過玻璃三棱鏡，最小偏向角為，這時由式（3）可得：由式（2）可得：由折射定律式（5），可得玻璃三棱鏡對該單色光的折射率為（8）由式（8）可知，只要測出玻璃三棱鏡頂角A和對該波長的入射光的最小偏向角，就可以計(jì)算出玻璃三棱鏡玻璃對該波長的入射光的折射率。頂角A和對該波長的最小偏向角用分光計(jì)測定。8學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS折射率是光波波長的函數(shù)，對棱鏡來說，隨著波長的增大，折射率則減少，如果是復(fù)色光入射，由于玻璃三棱鏡的作用，入射光中不同顏色的光射出時將沿

7、不同的方向傳播，這就是棱鏡的色散現(xiàn)象。3．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1用自準(zhǔn)法測量玻璃三棱鏡的頂角將待測棱鏡置于棱鏡臺上，固定望遠(yuǎn)鏡，點(diǎn)亮小燈照亮目鏡中的叉絲旋轉(zhuǎn)棱鏡臺，使棱鏡的一個折射面對準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡，用自準(zhǔn)直法調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡的光軸與此折射面嚴(yán)格垂直，即使十字叉絲的反射像和調(diào)整叉絲完全重合，如圖2所示記錄刻度盤上兩游標(biāo)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動游標(biāo)盤連帶載物平臺，依同樣方法使望遠(yuǎn)鏡光軸垂直于棱鏡第二個折射面，記錄相應(yīng)的游標(biāo)讀數(shù)和；同一游標(biāo)兩次讀數(shù)之差等于棱鏡角的補(bǔ)角。由幾何關(guān)系可得：三棱鏡頂角。重復(fù)測量幾次，計(jì)算棱鏡角A的平均值和游標(biāo)不確定度。3.

8、2最小偏向角的測定⒈8學(xué)士學(xué)位論文BACHELOR’STHESIS用汞燈照亮狹縫，關(guān)閉（綠色）十字像光源，玻璃三棱鏡、望遠(yuǎn)鏡和平行光管的相對位置，為便于觀察，注意調(diào)整玻璃三棱鏡在載物臺上的方位，使得平行光管的軸線與玻璃三棱鏡的遠(yuǎn)側(cè)光學(xué)表面大致垂直。根據(jù)折射定律，判斷經(jīng)過三棱鏡的折射光線的出射方向，用眼睛觀察出射光線的光學(xué)表面，當(dāng)眼睛正對出射光線時，就會在玻璃