第36卷第1期大学物理实验Vol．36No．12023年2月PHYSICALEXPEＲIMENTOFCOLLEGEFeb．2023收稿日期:2022-08-31基金项目:吉林省科技厅工业高新技术重点项目(20190302049GX);2021年东北师范大学物理学院教学改革基金项目文章编号:1007-2934(2023)01-0099-04基于色散特性确定三棱镜材料的方法研究陆子凤1，杨柏栋2，刘华1(1．东北师范大学物理实验教学中心国家级实验教学示范中心，吉林长春130024;2．东北师大附中明珠学校，吉林长春130028)摘要:提出了一种使用简单光学实验仪器，就可确定三棱镜材料的方法。以钠灯为光源，利用分光计测量最小偏向角，可区分三棱镜的种类，但却无法确定三棱镜的材料。以汞灯为光源，由于复色光经三棱镜折射后会产生色散现象，可利用分光计通过测量最小偏向角的方法计算出折射率，得到色散曲线。将色散曲线用不同色散公式拟合后与同波段常用材料的标准色散曲线比较，可确定三棱镜的玻璃成分。这种方法经济、简单，准确度高，具有实际应用意义。关键词:分光计;三棱镜;折射率;色散公式中图分类号:O433．1文献标志码:ADOI:10．14139/j．cnki．cn22-1228．2023．01．021《大学物理实验》投稿网址:http://dawushiyan．jlict．edu．cn三棱镜作为一种重要的分光光学元件，在基础光学实验中有着重要应用。例如在分光计的调节和应用实验中，三棱镜既可用作辅助调节分光计的元件，又可作为待测物，测量它的顶角和折射率［1-5］。经过多次轮回实验以后，多个批次不同种类的三棱镜就会混合到一起，单从外观上很难区分它们，更难以确定它们的玻璃材料成分。分光计是可以准确测量光线偏转角度的仪器，利用分光计的测量结果，可以进一步得到折射率、波长等物理量［6-10］。文章利用基础光学实验室常用的分光计，通过测量最小偏向角的方法区分出不同的三棱镜，而后又利用分光计观察并测量汞灯经三棱镜折射后形成的发射光谱，得到三棱镜的色散曲线。最后，利用不同的色散公式对三棱镜的色散曲线进行拟合，并将拟合曲线与常用材料的标准色散曲线比较，以确定三棱镜的材料。1基本原理1．1三棱镜折射率的测量实验所用三棱镜为等边三棱镜，利用自准直法测量三棱镜的顶角θA，通过测量最小偏向角δmin可计算出三棱镜的折射率n，如公式1所示:n=sini1sini2=sinδmin+θA2sinθA2(1)其中i1是入射角，i2是折射角。1．2色散理论由于透明材料的折射率是光波波长的函数，同一棱镜对不同的波长具有不同的折射率。色散曲线反映了波长与折射率的关系，通过...
