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《光學(xué)材料折射率的測(cè)量 李偉林》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、物理研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2021-6-19 光學(xué)材料折射率的測(cè)量班級(jí)： 03105班姓名： 李偉林學(xué)號(hào)： 030148指導(dǎo)老師： 程洪艷 8物理研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2021-6-19摘要 本實(shí)驗(yàn)通過運(yùn)用讀數(shù)顯微鏡根據(jù)視高法的原理來(lái)對(duì)棱鏡和水進(jìn)行折射率測(cè)量，然后用阿貝折射儀測(cè)量水和酒精的折射率。要求學(xué)生掌握幾種測(cè)量方法，并且能
2、夠自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)作能力．AbstractWiththereadingmicroscopeandtheprincipleofrefraction,oneshouldmeasuretherefractiveindexofprismandwater,thenmeasuretherefractiveindexofwaterandalcoholwiththehelpofAbelldevice.Thepurposeoftheexperimentistomakestudentabsorbseveralmethodsofmeasuringsubstance’srefractio
3、nindex,andmakeouthisownschemes,whichistoposterstudent’screativeabilities.一前言(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?>綜合學(xué)過的知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)操作,完成對(duì)不同待測(cè)樣品折射率的測(cè)定;2>了解阿貝折射儀的結(jié)構(gòu);3>掌握用阿貝折射儀測(cè)量折射率的原理和調(diào)節(jié)使用方法；4>用阿貝折射儀測(cè)量液體和固體的折射率。5>利用厚度之視差決定玻璃及某些透明物體對(duì)白光之平均折射率.二實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想實(shí)驗(yàn)儀器1極限法測(cè)折射率-----阿貝折光儀阿貝爾折光儀可直接用來(lái)測(cè)定液體的折光率，定量地分析溶液的組成，鑒定液體的純度。同時(shí)，物質(zhì)的摩爾折射度、摩
4、爾質(zhì)量、密度、極性分子的偶極矩等也都可與折光率相關(guān)連，因此它也是物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究工作的重要工具。折光率的測(cè)量，所需樣品量少，測(cè)量精密度高（折光率可精確到），重現(xiàn)性好，所以阿貝爾折光儀是教學(xué)和科研工作中常見的光學(xué)儀器，近年來(lái)，由于電子技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，該儀器品種也在不斷更新。下面介紹儀器的工作原理和使用方法。Ⅰ.基本原理(1)折射現(xiàn)象和折光率當(dāng)一束光從一種各向同性的介質(zhì)m進(jìn)入另一種各向同性的介質(zhì)M時(shí)，不僅光速會(huì)發(fā)生改變，如果傳播方向不垂直于界面，還會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，如圖III-8-1所示。根據(jù)史耐爾（Snell）折射定律，波長(zhǎng)一定的單色光在溫度，壓力不變的條件下，其入射角
5、折射角于這兩種介質(zhì)的折光率n（介質(zhì)M），N（介質(zhì)m）成下列關(guān)系，即：= 8物理研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2021-6-19如果介質(zhì)m是真空，因規(guī)定=1，故?n稱為介質(zhì)M的絕對(duì)折光率。如果介質(zhì)m為空氣，則（空氣的絕對(duì)折光率），因此????????,稱為介質(zhì)M對(duì)空氣的相對(duì)折光率。因n與相差甚小，所以通常以值作為介質(zhì)的絕對(duì)折光率，但在精密測(cè)定時(shí)，必須校正之。折光率以符號(hào)n表示，由于n與波長(zhǎng)有關(guān)，因此在其右下角注以字母表示測(cè)定時(shí)所用單色光的波長(zhǎng)，
6、D,F,G,C,等分別表示鈉的D（黃）線，氫的F（藍(lán)）線，G（紫）線，C（紅）線等；另外，折光率又與介質(zhì)溫度有關(guān)，因而在n的右上角注以測(cè)定時(shí)介質(zhì)溫度（攝氏溫標(biāo)）。例如表示在20℃時(shí)介質(zhì)對(duì)鈉光D線的折光率。(2)阿貝爾折光儀測(cè)定液體介質(zhì)折光率的原理阿貝爾折光儀是根據(jù)臨界折射現(xiàn)象設(shè)計(jì)的，如圖所示。試樣m置于測(cè)量棱鏡P的鏡面F上，而棱鏡的折光率大于試樣的折光率。如果入射光I正好沿著棱鏡與試樣的界面F射入，其折射光為，入射角，折射角為，此即稱為臨界角，因?yàn)樵贈(zèng)]有比更大的折射角了。大于臨界角的構(gòu)成暗區(qū)，小于臨界角的構(gòu)成亮區(qū)。因此具有特征意義，根據(jù)III-8-1式，可得：???顯然，如
7、果已知棱鏡P的折光率，并且在溫度、單色光波長(zhǎng)都保持恒定值的實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定臨界角就能算出被測(cè)試樣的折光率。(3)儀器結(jié)構(gòu) 8物理研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2021-6-19（a）是一種典型的阿貝折光儀的結(jié)構(gòu)示意圖.其中心部件是由兩塊直角棱鏡組成的棱鏡組，下面一塊是可以啟閉的輔助棱鏡，其斜面是磨砂的，液體試樣夾在輔助棱鏡與測(cè)量棱鏡之間，展開成一薄層。光由光源經(jīng)反射鏡反射至輔助棱鏡，
