用激光尺如何測(cè)量棱鏡折射率？一文告訴你
實(shí)驗(yàn)室常用最小偏向角來測(cè)量棱鏡的折射率但實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量方法及條件比較復(fù)雜其實(shí)只需要一把激光尺就可以做這個(gè)測(cè)量激光尺既用來作為光源又用來測(cè)距而且可以用比較大的距離來做這個(gè)測(cè)量這樣誤差就很小
至于為什么要測(cè)折射率一方面折射率是一個(gè)基本參數(shù)測(cè)量之后便于做一些其它計(jì)算另一方面這也是三棱鏡除了看彩虹之外的另一種玩法
原理簡(jiǎn)述
折射率和最小偏向角的關(guān)系是一個(gè)三角極值的問題結(jié)論如下
n = sinA+m/2 / sinA/2
其中 m 是最小偏向角A是棱鏡頂角
如下圖我們只需要測(cè)量出直角三角形的兩條邊就可以得到最小偏向角
測(cè)量過程
找一塊開闊點(diǎn)的有一面墻的地方
首先不放棱鏡測(cè)量激光尺到墻的垂直距離多試幾次讀數(shù)最小的就是垂直距離此后就不要移動(dòng)激光尺了
然后把棱鏡放在激光尺前面轉(zhuǎn)動(dòng)直到光斑離剛才垂直時(shí)的光斑最近
分別記下兩次激光尺的讀數(shù)（注意有的激光尺有頂端距離和末端距離這里我們要使用頂端距離）有這兩個(gè)讀數(shù)其實(shí)就可以算出折射率了
計(jì)算及結(jié)果
計(jì)算過程很簡(jiǎn)單就是三角函數(shù)
這里面d的值是估算的因?yàn)楦黜?xiàng)距離遠(yuǎn)大于d所以它的值對(duì)結(jié)果影響不大
另一方面提高測(cè)量精度的簡(jiǎn)單措施就是加大距離比如激光尺到墻的距離有10m忽略d（即直接用兩次測(cè)距值就可以了）應(yīng)該問題也不大
這里測(cè)得的是紅色激光（波長(zhǎng)可能在660nm附近）的折射率而標(biāo)稱的折射率是用鈉黃光（589.3nm）測(cè)得的對(duì)同種介質(zhì)光的頻率越高（波長(zhǎng)越短）折射率越大所以實(shí)際的結(jié)果比1.51要大估計(jì)在1.55左右這也是普通玻璃的折射率
原標(biāo)題用激光尺測(cè)量棱鏡折射率
