基于分光计测玻璃折射率汞光谱色散规律的实验研究
摘要 本文在分光计实验中利用低压汞灯在正常点燃时发出五种不同波长的单色光在玻璃三棱镜中色散现象，实验研究表明玻璃三棱镜对汞光源光谱折射率是随波长增大而减小的变化的规律，其中对黄光折射率最小，紫光折射率最大，这种色散属于正常色散，通过这个实验进一步说明了科希公式的正确性。
关键词 最小偏向角 折射率 正常色散 科希公式
1、引言
图1为分光计实验，一平行汞光谱入射到三棱镜表面会发生色散现象，不同颜色的光有不同的出射规律。在测定三棱镜最小偏向角时，发现望远镜中有不同颜色的谱线，它们的间距各不相同；通过测定三棱镜的最小偏向角，从而算出玻璃三棱镜的折射率，用计算机处理线性拟合法得到一条色散规律的曲线，由此来验证科希公式的正确性。而对色散规律的研究，在现代技术中占很重要的地位。
图1 分光计实验
2、实验设计原理[1][2]
2.1由最小偏向角测玻璃三棱镜的折射率
如图2所示，三角形ABC表示三棱镜的主截面，AB和AC是透光面（又称为折射面）。设有一束单色光LD入射到棱镜的AB面上，经过两次折射后从AC面沿ER方向射出。入射线LD和出射线ER间的夹角δ称为偏向角。根据图1，
由几何关系，偏向角
???FDE??FED?(i1?i2)?(i4?i3) （式1）
因 i2?i3??，?为三棱镜的顶角，故有
??i1?i4??
对于给定的棱镜来说，顶角 ? 是固定的。
由于教材中有详细的推导过程，这里不再重复，当i1?i4时，图2 即δ取得极小值。此时得到
?min?2i1?? （公式2）
而??i2?i3,i2??/2。于是，棱镜对该单色光的折射率为
sin1
???
n?sini1min??
sini?
2sin?/2
? （公式3） 由于已知，该单色光在玻璃三棱镜中的折射率n即可求。
基于分光计测玻璃折射率汞光谱色散规律的实验研究
摘要 本文在分光计实验中利用低压汞灯在正常点燃时发出五种不同波长的单色光在玻璃三棱镜中色散现象，实验研究表明玻璃三棱镜对汞光源光谱折射率是随波长增大而减小的变化的规律，其中对黄光折射率最小，紫光折射率最大，这种色散属于正常色散，通过这个实验进一步说明了科希公式的正确性。
关键词 最小偏向角 折射率 正常色散 科希公式
1、引言
图1为分光计实验，一平行汞光谱入射到三棱镜表面会发生色散现象，不同颜色的光有不同的出射规律。在测定三棱镜最小偏向角时，发现望远镜中有不同颜色的谱线，它们的间距各不相同；通过测定三棱镜的最小偏向角，从而算出玻璃三棱镜的折射率，用计算机处理线性拟合法得到一条色散规律的曲线，由此来验证科希公式的正确性。而对色散规律的研究，在现代技术中占很重要的地位。
图1 分光计实验
2、实验设计原理[1][2]
2.1由最小偏向角测玻璃三棱镜的折射率
如图2所示，三角形ABC表示三棱镜的主截面，AB和AC是透光面（又称为折射面）。设有一束单色光LD入射到棱镜的AB面上，经过两次折射后从AC面沿ER方向射出。入射线LD和出射线ER间的夹角δ称为偏向角。根据图1，
由几何关系，偏向角
???FDE??FED?(i1?i2)?(i4?i3) （式1）
因 i2?i3??，?为三棱镜的顶角，故有
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对于给定的棱镜来说，顶角 ? 是固定的。
由于教材中有详细的推导过程，这里不再重复，当i1?i4时，图2 即δ取得极小值。此时得到
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而??i2?i3,i2??/2。于是，棱镜对该单色光的折射率为
sin1
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? （公式3） 由于已知，该单色光在玻璃三棱镜中的折射率n即可求。