王 敏

（东南大学吴健雄学院2011 级,南京,211189）

0 引言

在使用分光计测量最小偏向角的传统方法中，还存在一些不足之处，通过对这些不足之处进行多方面的分析研究，可以对最小偏向角的测量方法进行改进。在对这种经过改进的新型的最小偏向角测量方法的证明实验中，我们成功测量出了某种三棱镜的最小偏向角。从实验中可以看出，改进后的分光计最小偏向角的测量方法在一定程度上降低了对实验操作的要求，使测量准确度得到了相应的提高。

1 使用分光计测量三棱镜折射率的实验原理

在实验中所使用的分光计（包括低压汞灯）来自上海理工大学附属工厂，规格为FGY-01，测量精度为1 分。在用最小偏向角法测量棱镜材料的折射率之前，我们要先调节分光计，使其达到实验所需要的标准。在调节过程中，使分光计的平行光管发出平行光，将望远镜调焦至无穷远，使望远镜中的光轴达到“一平行、一垂直”，即与平行光管在统一的直线上，并且垂直于仪器转轴。

图1

2 该最小偏向角测量方法的不足之处

图2

这种方法在相关的操作过程中还存在着许多不足之处，在对其进行实验测量的过程中，必须要先找到最小偏向角的方位角，找到后才能对入射光线的方位角进行测量。但是在实际实验的过程中，我们在对入射光线的方位角进行测量的时候，大多情况下会受到外在因素的干扰，这为测量过程的顺利进展增加了不少的难度，甚至有时候会导致入射光线的方位角无法测量。这些不足之处大多是由于载物台高度的问题导致入射光线被挡住以及三棱镜的厚度太厚等因素所致。

遇到这种情况时，我们可以通过两种途径来解决相关问题。其一，我们可以把载物台上的三棱镜拿掉，但是，三棱镜的位置一旦被改变了，那我们原先对分光计进行的一些改变和调整就会不再适用。其二，就是降低分光计载物台的高度，因为在分光计的转轴和载物台的转轴之间有缝隙的存在，所以，在我们对分光计的载物台降低高度后，就会对原本已经调试好的分光计造成破坏。这两种方法都需要我们在对入射光线偏向角重复测量的时候对分光计重新进行调试，否则就会产生极大的误差，直接导致测量实验失败。

在这个测量方法中，我们需要对三棱镜进行三次重新摆放和重复测量，因为三棱镜的三次摆放位置不可能被摆放丝毫不差，肯定会发生一些变化，所以，分光计的转轴和三棱镜的主截面之间不再会相互垂直。

3 有关测量方法的改进

根据上面的分析结果，我们对有关测量方法进行改进。

紧固螺丝可以对游标盘和载物台以及刻度盘和望远镜之间进行固定。对于单色光而言，当入射角增大时，光线向分划板边缘移动，当入射角改变到某一值时，光线突然反向移动，该点为临界点，对应的入射角即为最小偏向角。

图3

由此图我们可以得出这样一个结论：

4 结束语

在对三棱镜最小偏向角进行测量的过程中，我们使用改进后的测量方法得出了下表中的数据：

?

根据以上的数据可以看出，经过改进后的最小偏向角的测量方法完全可以满足实验的相关要求，对载物台进行固定，然后通过对游标盘以及望远镜进行转动来寻找最小偏向角的方法可以在一定程度上避免由于三棱镜位置的变动而导致实验出现极大误差的情况发生，可以对三棱镜AB 以及AC 两个光面上的最小偏向角进行同时测量。在这组测量的过程中，对其进行重复多次的测量都不会对已经调好的分光计造成破坏，在一定程度上为实验提供了方便，也能获得更加精准的测量结果。

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