测量棱镜玻璃对不同色光的折射率
（关于分光计的原理、调节和使用参阅“分光计的调节和使用”）
棱镜的色散
白光由许多不同波长的单色光组成，同一透明介质对于不同波长的单色光具有不同的折射率。以同一角度入射到折射棱镜上的不同波长的单色光，将有不同的偏向角。因此，白光经过棱镜后将被分解为各色光，在棱镜的后面将会看到各种颜色，这种现象称为色散。若将介质的折射率随波长的变化用曲线表示，则称为色散曲线。通常，波长长的红光折射率低，波长短的紫光折射率高，且随着波长变短，折射率增加迅速。因此，红光偏向角小，紫光偏向角大。这种按波长长短顺序的排列称为白光光谱，光学上常用夫琅和费谱线作为特征谱线。
表1 夫琅和费谱线的颜色、符号、波长及产生谱线的元素
透射材料的折射特性一般以夫琅和费特征谱线的折射率表示。用于目视仪器的常规光学玻璃以D光或d光的折射率nD或nd、F光和C光的折射率nF和nC为主要特征。这时因为F光和C光位于人眼灵敏光谱区的两端，而D光或d光位于其中，比较接近人眼最灵敏的谱线555nm。下面是光学材料中常用到的几种光学常数。
图1 色散曲线
图2 棱镜色散
1）平均折射率nD和平均色散dn = nF－nC。
2）阿贝常数νD=(nD-1)/(nF-nC)，也叫平均色散系数。 3）部分色散：任意一对谱线的折射率之差，nλ1-nλ2。 4）相对色散：部分色散与平均色散之比(nλ1-nλ2)/(nF-nC)。
这些光学常数在光学设计手册中都能查到。
光学材料折射率的测量
折射率的测量在研究材料的光学性质中是一项非常重要的基础性工作。按材料的性状分为大块固体材料、小块固体材料、液体材料、气体材料等，其中大块固体材料是最常见的光学材料。不同性状的材料采取不同的测量方法。
对大块固体材料来说，首先应将其加工成一定形状的光学零件，然后根据其对光的折射特点，具体设计实验方案测量其对色光的折射率。其中最常见的方法是将大块固体材料加工成简单棱镜，用最小偏向角法来测量棱镜的折射率。所用公式为
1
sin(A+δm) n=
Asin
2
式中，A是棱镜顶角，可以使用分光计用自准直法或反射法测得；δm是最小偏向角，用分光计测量。
实验内容
实验室提供有氢灯、钠灯和汞灯，合理选择多条谱线，测量棱镜玻璃对不同频率光的折射率，并绘制作其在可见光波段的色散曲线。
表2 实验室常用光源的谱线波长
单位：nm
测量棱镜玻璃对不同色光的折射率
（关于分光计的原理、调节和使用参阅“分光计的调节和使用”）
棱镜的色散
白光由许多不同波长的单色光组成，同一透明介质对于不同波长的单色光具有不同的折射率。以同一角度入射到折射棱镜上的不同波长的单色光，将有不同的偏向角。因此，白光经过棱镜后将被分解为各色光，在棱镜的后面将会看到各种颜色，这种现象称为色散。若将介质的折射率随波长的变化用曲线表示，则称为色散曲线。通常，波长长的红光折射率低，波长短的紫光折射率高，且随着波长变短，折射率增加迅速。因此，红光偏向角小，紫光偏向角大。这种按波长长短顺序的排列称为白光光谱，光学上常用夫琅和费谱线作为特征谱线。
表1 夫琅和费谱线的颜色、符号、波长及产生谱线的元素
透射材料的折射特性一般以夫琅和费特征谱线的折射率表示。用于目视仪器的常规光学玻璃以D光或d光的折射率nD或nd、F光和C光的折射率nF和nC为主要特征。这时因为F光和C光位于人眼灵敏光谱区的两端，而D光或d光位于其中，比较接近人眼最灵敏的谱线555nm。下面是光学材料中常用到的几种光学常数。
图1 色散曲线
图2 棱镜色散
1）平均折射率nD和平均色散dn = nF－nC。
2）阿贝常数νD=(nD-1)/(nF-nC)，也叫平均色散系数。 3）部分色散：任意一对谱线的折射率之差，nλ1-nλ2。 4）相对色散：部分色散与平均色散之比(nλ1-nλ2)/(nF-nC)。
这些光学常数在光学设计手册中都能查到。
光学材料折射率的测量
折射率的测量在研究材料的光学性质中是一项非常重要的基础性工作。按材料的性状分为大块固体材料、小块固体材料、液体材料、气体材料等，其中大块固体材料是最常见的光学材料。不同性状的材料采取不同的测量方法。
对大块固体材料来说，首先应将其加工成一定形状的光学零件，然后根据其对光的折射特点，具体设计实验方案测量其对色光的折射率。其中最常见的方法是将大块固体材料加工成简单棱镜，用最小偏向角法来测量棱镜的折射率。所用公式为
1
sin(A+δm) n=
Asin
2
式中，A是棱镜顶角，可以使用分光计用自准直法或反射法测得；δm是最小偏向角，用分光计测量。
实验内容
实验室提供有氢灯、钠灯和汞灯，合理选择多条谱线，测量棱镜玻璃对不同频率光的折射率，并绘制作其在可见光波段的色散曲线。
表2 实验室常用光源的谱线波长
单位：nm