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一、摘要：掠入射法只需常用儀器分光計及附件三稜鏡,可用來**檢測,儀器普通、測量簡捷、準確度高，在工業生產中有實用意義。本實驗用掠入射法測液體的折射率，先測出三稜鏡的頂角和i'測出三稜鏡的折射率，進一步求出液體的折射率。
關鍵詞：三稜鏡、明暗分界線、頂角
二、引言
在分光計上已經測定了三稜鏡的折射率，測量液體折射率的方法有很多種，比如牛頓環法，等傾干涉條紋法，分光計掠入射法，分光計全反射法，阿貝折射儀測量法等。本次的試驗用的方法是分光計掠入射法。本實驗的主要儀器是分光計，使用分光計也是本實驗中的重點，本實驗的最終目的是讓我們通過已有的基礎，自行設計方案測出任意液體的折射率.
三、實驗任務：1.調節分光計；
2.用掠入射法測出透明固液體的折射率。
四、實驗儀器:jjy型分光計、三稜鏡、待測液體（水）、毛玻璃、鈉光燈。
五、實驗原理：掠入射法測量液體折射率原理如圖1,三稜鏡abc為等邊稜鏡,bc為磨砂面,虛線為被測液體,當光線bo以90°入射時,稜鏡內的折射光線為oo′,在ac面再折射,出射線為o′p,其折射角為,其他入射角小於90°的光線的折射角都大於,所以在o′p光線
的右邊為暗區,被測液體的折射率n』。有如下關係:
1）式中n、a分別為三稜鏡折射率和稜鏡角,其值用實驗方法事先測定，由於三稜鏡折射率n隨入射光波長不同而改變,事先可用相同光源採用掠入射法進行測定,
如圖2所示,根據幾何關係有:
聯立消去和,=90°時,得
（2如圖2，用分光計測出三稜鏡頂角和角，代入式(2)即可求得n值。再代入式（1）即可求得液體折射率n』值
六、實驗內容：
1．按照分光儀的調節要求與方法，調節分光計、三稜鏡
粗調（目測）
（1）分別調節望遠鏡和平行光管傾斜螺絲，使望遠鏡和平行光管基本水平
（2）調節平台下面的三顆螺絲，使檯面基本水平
細調（1）調節望遠鏡聚焦於無窮遠
a.點亮小燈，調節目鏡，看清雙叉絲。
b．把稜鏡光學面靠近物鏡，調節調焦螺母，看清「＋」字像
（2）調節望遠鏡光軸、平台檯面分別與儀器轉軸垂直
a.圖一：z 3、望遠鏡傾斜螺絲各調一半，使「＋」字像與上叉絲重合。
b.圖二：z 1、望遠鏡傾斜螺絲各調一半，使「＋」字像與上叉絲重合。
c.圖三：只調z 2，使「＋」字像與上叉絲重合。
（3）調節平行光管發出平行光，其光軸與儀器轉軸垂直
a．點亮鈉燈對準狹縫裝置，前後移動狹縫裝置，看清狹縫像
b．調節縫寬調節螺絲，使狹縫像細銳
c．狹縫轉90°，調節平行光管傾斜螺絲，使狹縫像與下叉絲重合
d．狹縫又轉90°(豎直方向)
2．測稜鏡的折射率。
①如圖23-1所示，把鈉光燈放在ab的延長線上，並且使鈉光燈高度與ab等高，用望遠鏡對稜鏡的令乙個折射面ac進行觀察，轉動載物平台，調節ab介面上光線a,b,c的入射角，當光線為掠入射（即為90°時），在出射光的方向尋找並觀察半蔭視場，使望遠鏡豎直叉絲對準明暗分界線，記下兩游標讀數。
②移動望遠鏡，使之正對ac面，測出從ac面反射回來的十字像，使 「+」
像與上叉絲中心重合，記下兩游標的讀數。
③重複測量5次並記錄讀數，求出極限角i』，平均值ī』。
④通過公式（2）算出稜鏡的折射率n
3．測定液體（水）的折射率。
①將待測液滴幾滴在長方形厚玻璃的表面，然後貼在三稜鏡的光學面ab上（此動作要輕，不要使三稜鏡位置發生移動），使液體成一均勻薄膜（液體不可過多，以免沾汙分光計）,過多就用脫脂棉吸收。
②整體移動分光計或刻度盤，使鈉光燈大體位於ab光學面的延長線上，用眼睛在出射光方向找到乙個明暗分界線，再將望遠鏡轉至該方位，在望遠鏡中便能看到這條明暗分界線，將刻度盤固定。
③將望遠鏡叉絲對準明暗分界線，記下左右游標讀數和。轉動望遠鏡至ac面的法線位置，記下游標讀數和。
4.重複做③，測量五次求出nx的平均值。
7、資料記錄、處理:
1. 稜鏡折射率記錄表
59°26′35″
=1.692
=(9°46′+9°44′+9°43′)/3=9°44′2″
=代入資料計算，得
=0.05
將資料代入下式,
由解得，nx=1.379
代入資料解得，
=0.002
所以， n=1.379+-0.002
八、誤差分析
1、系統誤差
1）實驗儀器不準確，稜鏡用久後出現磨損；
2）分光計調節不精準造成讀數誤差。
2、偶然誤差
1）讀數出現誤差；
2）明暗分介面找錯；
3）分光計可能沒調好。
九、結束語
本次設計性實驗讓我們學會了怎樣使用分光計測定液體的折射率，也讓我們更好地學會使用分光計，鍛鍊了我們的自主創新思維。在這次實驗中，我深深地體會到了合作精神的重要性，兩個人一起合作的效率明顯比乙個人要高。除此之外，動手能力也有了較大的提高。
同時也不可避免的出現了一點問題，比如在調節分光計的時候對步驟還不夠熟悉，過程相對也比較生疏，這是我們要克服的地方。
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