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如何測量稜鏡的折射率

最小偏向角法

要測量棱鏡的折射率,可以使用最小偏向角法。這種方法基於折射定律,即光線在兩種不同媒質的分界面上折射時,入射角和折射角之間的關係由下式給出:

n = sin(i/sin(θ))

其中,n 是棱鏡的折射率,i 是入射角,θ 是頂角。當棱鏡的第一表面的入射角等於第二表面的折射角時,偏向角達到最小值 δmin。通過測量最小偏向角 δmin 和棱鏡的頂角 θ,可以計算出棱鏡的折射率 n。

具體步驟如下:

將棱鏡放在空氣中,確保兩個表面都清潔。

使用激光尺作爲光源和測距工具,測量激光尺到牆的垂直距離,並記錄下來。

將棱鏡放在激光尺前面,調整棱鏡的角度,使光斑離垂直時的光斑最近。

分別記下兩次激光尺的讀數,這些讀數可以用來計算折射率。

使用分光鏡測量三棱鏡的頂角和最小偏向角。

根據公式 n = sin((A+m)/2) / sin(A/2),其中 m 是最小偏向角,A 是棱鏡頂角,計算出棱鏡的折射率。

需要注意的是,激光尺測得的折射率可能略高於用鈉黃光(589.3nm)測得的標準折射率,因爲光的頻率越高(波長越短),折射率越大。因此,實際結果可能比標準折射率略大一些。