用激光尺如何測量棱鏡折射率?一文告訴你
實驗室常用最小偏向角來測量棱鏡的折射率但實驗室的測量方法及條件比較復雜其實只需要一把激光尺就可以做這個測量激光尺既用來作為光源又用來測距而且可以用比較大的距離來做這個測量這樣誤差就很小
至于為什么要測折射率一方面折射率是一個基本參數測量之后便于做一些其它計算另一方面這也是三棱鏡除了看彩虹之外的另一種玩法
原理簡述
折射率和最小偏向角的關系是一個三角極值的問題結論如下
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量出直角三角形的兩條邊就可以得到最小偏向角
測量過程
找一塊開闊點的有一面墻的地方
首先不放棱鏡測量激光尺到墻的垂直距離多試幾次讀數最小的就是垂直距離此后就不要移動激光尺了
然后把棱鏡放在激光尺前面轉動直到光斑離剛才垂直時的光斑最近
分別記下兩次激光尺的讀數(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)有這兩個讀數其實就可以算出折射率了
計算及結果
計算過程很簡單就是三角函數
這里面d的值是估算的因為各項距離遠大于d所以它的值對結果影響不大
另一方面提高測量精度的簡單措施就是加大距離比如激光尺到墻的距離有10m忽略d(即直接用兩次測距值就可以了)應該問題也不大
這里測得的是紅色激光(波長可能在660nm附近)的折射率而標稱的折射率是用鈉黃光(589.3nm)測得的對同種介質光的頻率越高(波長越短)折射率越大所以實際的結果比1.51要大估計在1.55左右這也是普通玻璃的折射率
原標題用激光尺測量棱鏡折射率
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