用分光计测量玻璃三棱镜折射率的方法探讨

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1、用分光计测量玻璃三棱镜折射率的方法探讨[摘要]玻璃是我们生活中十分常见的物体，折射率是这种透明介质的主要参数之一。通过一些方法将玻璃三棱镜的折射率进行确定，就能够更好地掌握玻璃的应用技巧。通过对分光计测量玻璃三棱镜折射率的方法进行研究，并对测量所需要的仪器以及一些使用方法进行分析，以能够扎实了解分光计测量的基本原理以及结构，最终得到待测玻璃的折射率。中国9/vie　　[关键词]分光计测量；玻璃；折射率；方法　　[中图分类号]G642[文献标识码]A[]2095-3437（2017）05-0047-03　　分光计是一个用于准确

2、测量光线改变角度以及改变方向的一种仪器，其能够对光在进入不同介质中的反射角、折射角以及衍射角等数据进行测量，并且其测量的精度十分高，此外，分光计还能够利用不同的光学仪器来对不同物质的光折射角进行测量，因此，掌握分光计测量的方法十分的重要。本文意在对分光计测量玻璃三棱镜折射率的方法进行详细叙述，其具体内容如下。　　一、原理　　将玻璃材料制作成三棱镜形状，其顶角A是已知的，故而不用再次进行测量。然后利用最小偏向角方法计算其折射率，在本次的原理阐述中，原理图如图1所示。　　当一束平行光线入射角为i1的方向投入到玻璃的AB面上，在通

3、过玻璃的两次折射之后，会从折射角i4的方向AC面折射出来，成为光线t，原有的光线通过棱镜的两次折射后，光线方向会发生改变，其总体的角度变化可以用过入射光线和射出光线的延长线的夹角δ进行表示，这个角度就成为是偏向角，通过图一中的角度可以得到，δ的角度能够通过计算得到，即δ=（i1-i2）+（i4-i3）=i1+i4-A。由此，也能够证明，对于玻璃三棱镜而言，其顶角以及折射率都是确定的，而偏向角是随着i1的变化而变化的，故而说，δ是i1的函数。　　通过计算，可以得到当i1=i4或i2=i3时，入射光线和出射光线会对称地出现在三棱

4、镜的两旁，而偏向角的值是最小值，这个时候称这个值为最小偏向角，用δm表示，因为，这个阶段的i2=A/2，i1=（A+δm）/2，所以能够得到玻璃的折射率计算公式，如式（1）所示。　　这样，只要用分光计测量出玻璃的顶角以及最小偏向角，就能够得到玻璃的折射率n。　　二、步骤　　（一）设备的调试工作　　应用到的仪器设备有分光计、玻璃三棱镜、平面反射镜、钠光灯源。在测量之前最重要的工作是对各个设备进行调节，只有这样，才能够真正保证测量结果的准确性。　　分光计的组成主要有平行光管、望远镜、载物台、圆刻度盘以及其他。其中平行光管主要具备

5、的元件有：狭缝、紧固螺钉、平行光管、平行光管光轴水平螺钉、仰角螺钉、狭缝调节。望远镜主要具备的元件有望远镜、紧固螺钉、分化板、目镜、仰角螺钉、望远镜光轴水平螺钉、支臂、转角微调、制动架、望远镜止动螺钉。载物台所具备的相关元件有载物台、载物台调平螺钉（3只）、载物台锁紧螺钉。而圆刻度盘所具备的元件有主尺止动螺钉、主尺、游标盘、游标盘微调螺钉、游标盘止动螺钉。其它包括制动架、底座、转座以及立柱。　　在此次的方法探析中，主要需要进行调节的设备就只有一个，就是分光计，要想保证分光计调节的准确性，就要能够通过构成分光计的几个元件入手，

6、首先是望远镜的调节，让望远镜的光轴能够垂直地立在仪器的转轴之上，其主要需要动手调节的有两个部分，即清晰度的调节，以及仪器转轴的调节，将平面反射镜放置在载物台上，使其能够正面对着望远镜，这样就能够将分划板下面的光源反馈给望远镜，将目镜上的十字点亮，当看到一个亮十字后，在将平面镜的两个面返回十字能够重合到的黑线上，这样就说明，反射镜的平面平行于仪器垂直于望远镜的光轴。在清晰度的调节上，目的就是让目镜的黑线变得更加的清晰，然后调整物镜让十字变得更加清晰，如果初始亮的十字与黑线上方的距离为L，则调整螺丝钉，使其距离减少一半，并将在载

7、物台的水平减少一半，这样，亮十字就能够与黑准线重合。　　载物台的调节，调节的目的就是让载物台的台面与仪器的转轴相垂直。首先转动游标盘来带动载物台进行转动，让玻璃的AB面对准望远镜，然后再调节载物台下的螺钉，让亮十字与黑十字相交叉重合，即让AB面垂直在望远镜的光轴。然后再讲AC面转向望远镜，调节台下其他螺钉，让AC面也与望远镜的光轴相互垂直，反复的调节两个反射面，直至AB面以及AC面都能够与望远镜的光轴相垂直为止，此时的载物台台面与仪器的转轴也相互垂直。　　平行光管的调节：平行光管的最终要能够与光轴相互垂直于仪器的转轴，即平行

8、光管的光�S要能够与望远镜的光轴相重合，前后的移动平行光管的夹缝，能够在视野中呈现出一个清晰的图像，并且与黑准线之间没有视差，调节狭缝的螺丝钉来改变光管狭缝的宽度，直到其能够呈现出一个细锐的图像为止，此时的平行光管所能够射出的平行光就能够与望远镜的竖线相互重合，即平行光管的光轴能够与望远镜