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1、掠入射法测量棱镜的折射率实验报告一、实验名称:掠入射法测量棱镜的折射率 二、实验目的： 掠入射法测定棱镜的折射率。 三、实验器材： 分关计、钠光灯、棱镜、毛玻璃。 四、实验原理： 如图所示为掠入射法。用单色扩展光源照射到棱镜AB面上，使扩展光源以约90o角掠入射到棱镜上。当扩展光源从各个方向射向AB面时，以90o入射的光线的内折射角最大，为i2max，其余入射角小于90o的，折射角必小于i2max，出射，而大于90o的入射光不能进入棱镜。这样，在AC侧面观察时，将角必大于i1min出现半明半暗的视场。明暗视场的交线就是入射角i1=90o的光线的出射方向。可以证明： cosa+sini1min
2、n=+1 sina2掠入射法 五、实验步骤： 1、由于扩展光源辐射进棱镜的入射角度具有一定的范围，因此在AC出射面观察出射光时，可看到入射角满足i1mini190o的入射光线产生的各种方向的出射光形成一个亮区，存在两条明暗交界线。合理摆放钠光灯光源与棱镜入射面的位置，在望远镜中找出这个亮区。 2、旋转载物台，使入射到棱镜入射面的光线越来越少，当光源只有入射角约90o的入射光线射入棱镜，望远镜中观察到的视场将由亮区慢慢收窄成为一条清晰的细亮线，此时的亮线就是入射角i1=90o的光线的出射方向。记录此时亮线的角度i1min。 3、测量棱镜的顶角a，计算棱镜折射率。 六、实验数据记录: 棱镜顶角的测
3、量数据 次数 1 2 3 最小出射角测量数据 次数 1 2 3 j1左 j1右 左j2 右j2 j a j1左 j1右 左j2 右j2 i1min 七、数据处理： 1、由棱镜顶角的测量数据可得： 59.5o15+59.5o37+60o16+59.5o02平均值a=59.5o38 42、测量不确定度 Da=(X-Xi)i=1n2n2222=(59.5o38-59.5o15)+(59.5o38-59.5o37)+(59.5o38-60o16)+(59.5o38-59.5o02)5=0o4所以a=aDa=59.5o380o4 3、由最小出射角测量数据可得： 平均值i1min39.5o18+39o02+39o06+39.5o08=39o28 4=i1minDi1min=39o280o4 所以i1mincosa+sini1min4、由 n=+1 可得： sina2cos59.5o38+sin39o28cosa+sini1min n=+11.59 +1=osinasin59.538nnDn=Da+Di1min=0.07 ai1min所以n=nDn=1.590.07 2222
