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课题用分光计测棱镜玻璃的折射率

教学目的1、使学生了解分光计的结构和原理，学会调节和使用分光计的方法。

2、使学生掌握测量棱镜顶角和最小偏向角的方法。

3、用最小偏向角法计算棱镜玻璃的折射率。

重难点1、分光计的调节

2、最小偏向角的测量

教学方法讲授、讨论、实验演示相结合

学时4个学时

一、前言

分光计是一种精确测量光线偏转角度的光学仪器，常用来测量广波的波长、棱镜

的色散率等。分光计比较精密，调整部件较多，是一种具有代表性的基本光学仪器，

熟练掌握分光计的调整和使用，对一般光学仪器具有普遍的参考和指导作用。

折射率是介质材料光学性质的重要参量，测量的方法也很多，本实验通过测量三

棱镜的顶角和最小偏向角来求出棱镜玻璃的折射率。

二、实验仪器

JJY型分光计，6.3V/220V变压器，手持照明放大镜，双面镜、三棱镜、低压汞

灯及电源。

三、实验原理

三棱镜是分光仪器中的色散元件，其主截面是等腰三

i

角形，如图1所示，光线以入射角投射到棱镜AB面

1

i

上，经棱镜两次折射后，以角从AC面射出，出射光

2



线与入射光线的夹角称为偏向角。的大小随入射角

图1光线在三棱镜中的折射

i而改变。可以证明，当ii时，偏向角为极小值

112min

n

称为棱镜的最小偏向角。它与棱镜的顶角A和折射率之间有如下关系：

A

sinmin

2

n

A

sin

2

四、实验内容及步

1/4

1、调节分光计

（１）调节的要求

分光计的调节要达到“三垂直”的几何要求和“三聚焦”的物理要求。“三垂直”是

指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。“三聚

焦”是指叉丝对目镜聚焦，即在目镜中能看到清晰的叉丝的像；望远镜对无穷远聚焦

即平面镜返回清晰的绿十字的像；狭缝对平行光管物镜聚焦，即在望远镜中看到清晰

的狭缝像。

（２）调节的步骤

①参照图２，简要的介绍分光计的基本构造以及各部件的功能和调节方法。

②目测粗调“三垂直”。

③调叉丝对目镜聚焦。打开电源，让

照明小灯照亮望远镜视场。旋转目镜

同时眼睛从目镜中观察，直至看到叉

丝变清晰，此时叉丝正好位于目镜的

焦平面上。图2分光计

④调望远镜对无穷远聚焦。

⑤调望远镜的主光轴与分光计主轴垂直。

⑥调载物台平面与分光计主轴垂直。

⑦狭缝对平行光管的物镜聚焦。

1－物镜2－分划板3－目镜4－小棱镜5－小电珠

图3自准自目镜

⑧调平行光管主光轴与