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实验二十 棱镜玻璃折射率的测定 【预习题】 1．为什么汞灯光源发出的光经过三棱镜以后会形成光谱？ 答：当复合光入射三棱镜以后，由于棱镜的色散作用，不同波长的光将被分散开来。汞灯光源是复合光源，所以它发出的光经过三棱镜以后就会形成光谱。 2．怎样用反射法测定棱镜的顶角？ 答：反射法测定棱镜的顶角即教材中所介绍的自准直法。具体方法如下： 将待测棱镜置于分光计的载物台上。固定望远镜，点亮小灯照亮目镜中的 叉丝，旋转棱镜台，使棱镜的一个折射面对准望远镜，用自准直法调节望 远镜的光轴与此折射面严格垂直，即使十字叉丝的反射像和调整叉丝完全 重合。如图20-5所示，记录刻度盘上两游标读数；再转动游标盘联带 载物平台，依同样方法使望远镜光轴垂直于棱镜第二个折射面，记录相应的 游标读数；同一游标两次读数之差等于棱镜角A的补角： 即棱镜角，重复测量几次，计算棱镜角A的平均值和标准不确定度。 3．何为最小偏向角？实验中如何确定最小偏向角？ 答：当入射光线与折射光线左右对称时，即当，时，光线的偏向角最小，此角称为最小偏向角，以表示。实验中将三棱镜放置在调好的分光计载物台上，放置时注意将棱镜一底角对准平行光管，眼睛从另一底角方向找到经棱镜折射后形成的谱线。然后慢慢转动棱镜台，缓慢改变入射角,谱线会向一方向移动。当棱镜台转到某一位置，该谱线不再移动，这时无论棱镜台向何方向转动，该谱线匀向相反方向移动，这个谱线反向移动的极限位置就是棱镜对该谱线最小偏向角的位置。 【思考题】 1．在用棱脊分束法测三棱镜的顶角时，为什么三棱镜放在载物台上的位置，要使得三棱镜的顶角离平行光管远一些，而不能太靠近平行光管呢?试画出光路图，分析其原因。 答：用棱脊分束法测三棱镜的顶角时若三棱镜太靠近平行光管，反射光将不能进入望远镜，在目镜中将不能看到平行光管狭缝的的像。其光路图如下： 2．设计一种不测最小偏向角而能测棱镜玻璃折射率的方案。 答：具体方法请学生自行设计。 图20-5自准直法