实验五用掠射法测定透明介质的折射率.PDFVIP

实验五 用掠射法测定透明介质的折射率 实验目的 １．掌握用掠射法测定液体的折射率。 ２．了解阿贝折射仪的工作原理，熟悉其使用方法。 实验仪器 分光仪，阿贝折射仪，三棱镜两块，钠灯，水、酒精等待测液体，读数小灯，毛 玻璃。 实验原理 １．用掠入射法测定液体折射率 将折射率为n 的待测物质，放在已知折射率为n （n ＜n ）的直角棱镜的折射面AB 1 1 上，若以单色的扩展光源照射分界面AB ，则入射 角为π/2 的光线Ⅰ将掠射到AB 界面而折射进入三 棱镜内，其折射角ic应为临界角。从图5—5—1可 II i n 以看出应满足关系 I B A i c sin i n φ c ϕ n n 1 1 I 当光线Ⅰ射到AC 面，再经折射而进入空气 II C 明 暗 时，设在AC 面上的入射角为φ ，折射角为ϕ ，则 图5 — 5 —1 有 sinϕ n sinφ 1 （5－5 －1） 除入射光线Ⅰ外，其他光线如光线Ⅱ在AB 面上的入射角均小于π/2 ，因此，经三 ＇ 棱镜折射最后进入空气时，都在光线Ⅰ的左侧。当用望远镜对准出射光方向观察时， ＇ 在视场中将看到以光线Ⅰ为分界线的明暗半荫视场，如图5—5—1所示。 当三棱镜的棱镜角A 大于角i 时，由图5—5—2可以看出，A 、i 和角φ有如下关系 c c A ic +φ （5 －5 －2 ） 将（5 －5 －1）和（5 －5－2 ）式消去ic和φ。若棱镜角A 等于90度，可得 n n2 −sin2 ϕ 1 （5 －5 －3 ） 若棱镜角A 不等于90度，可得 2 2 （5－5 －4 ）