汞光谱色散报告

大学物理实验设计性实验

实验目的：

1. 进一步掌握分光计的调整技术，学习用分光观察棱镜光谱 2.握用分光仪测量棱镜的顶角的方法 3.握用最小偏向角法测量棱镜的折射率 4.会用分光仪观察光谱，研究光的色散 实验仪器：

分光仪、平面镜、三棱镜、高压汞灯

摘要：根据….. 做了…. 结果… 关键词：色散 最小偏向角 原理：

平行光从棱镜的一个折射面，如AB 面入射，经过两次折射后从折射面AC 出射，LD 是入射光线，ER 是岀射光线，σ是这两条光线的夹角，称为偏向角。实验中发现，改变入射角i1时，偏向角σ也随之改变。当入射角i1等于岀射角i4时，偏向角有最小值，称为最小偏向角，记为σm 。可以证明，样品的折射率与最小偏向角有如下 关系：

n= sin (A+ σm)/(sinA/2)

只要测出顶角A 和最小偏向角σm ，便可求出n ，顶角A 的理论值60. 但因工艺水平的限制，顶角A 的实际值会有所偏离，一般不应以理论

值带入。 数据与数据处理：

σ =1/2[ (Φ左- Φ左′)+(Φ右-Φ右′) ] σ =1/nΣ σi

n= sin(θ+σi)/sin(θ /2) f= v/ λ

σ=1/2[∣ Φ左- Φ左′ ∣ +∣Φ右-Φ右′ ∣ ]

=1/2[∣214°10 ′- 265°20 ′ ∣ + ∣ 34°12 ′- 85°14 ′∣ ] =51°12′

σ=1/2[∣ Φ左- Φ左′ ∣ +∣Φ右-Φ右′ ∣ ]

=1/2[∣ 214°11 ′- 265°18 ′ ∣+ ∣ 34°10 ′- 85°15 ′ ∣] =51°6′

因此 黄光1最小偏向角= 51°6′+ 51°12′=51°9 ′ 同理可得

黄色（1）谱线的最小偏向角δmin =51°9′ 黄色（2）谱线的最小偏向角δmin =51°1.3′ 绿色谱线的最小偏向角=51°27.5′ 蓝紫色谱线的最小偏向角=53°26′ 绿色谱线的最小偏向角=51°27.5′ 蓝紫色谱线的最小偏向角=53°26′

三棱镜对于不同光谱的折射率 黄光1 n1=1.6497 黄光2 n2=1.6485 绿光 n3=1.6528 蓝紫光 n4=1.6719 f= v/ λ

黄光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.18×10^11 黄光2 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.20×10^11 绿光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 5.49×10^11 蓝紫光1 f=v/λ=3×10^8/(579×10^11)= 6.89×10^11

结论： 参考文献

【1】李学慧 大学物理实验 【M 】 高等数学出版社 2005年6月 P88~P95 【2】吴强 光学【M 】科学出版社 2006年 70~78

【3】刘劲松 物理光学与基础光学【M 】西安电子科技大学出版社 295~322 【4】梁宝社 大学物理实验 北京理工大学出版社【M 】2006年8月 110~115 【5】申德 稀有金属的光谱研究【J 】中国光学与应用光学文摘 2008 22（2）