玻璃折射率的测定

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1、玻璃折射率的测定方案一，读数显微镜法测定玻璃折射率测量原理：测量原理如图2所示：当从观察点观察透明玻璃下面的物P时，实际观察到的是物P的像P1设t。为物P经玻璃折射出射线与玻璃法线的夹角，t，为物P光在玻璃中到达观察点与玻璃法线的夹角，D为玻璃的厚度，o为垂直于玻璃且通过物P的阿线到观察点的距离，儿为玻璃的折射率，n。为空气折时率，根据折射律关系有:(1)由图2关系得:将sinto和sintl的表达式代入式(1)得：当a趋于零时，也就是观察者从玻璃上方垂直观察物P时，则有关系式:(2)用读数显微镜测透明物质折射率时，调整光学系统

2、到物屏的距离，使从目镜中清晰观察到物屏的图像时，记录光学系统所在的位置X。；把待测一定厚度D的透明玻璃放在物屏与物镜之间，再次调整光学系统的位置，使得物屏的物光通过待测透明玻璃以及物镜，从目镜中再次清晰观察到物屏的图像，记录此时光学系统所么的位置义，。被测物质的厚度D可以通过读数显微镜测量出来。在正常温度和气压下，空气折射率‰为1．0002926，根据式(2)被测物质的折射率n为：实验仪器选择：实验装置由KF—JCD3读数显微镜、长物距物镜、可固定在物镜前的平面反射镜、钠光灯源、物屏(如图3)、长方形平板玻璃样品等组成。为了提高

3、测量者眼睛的反应灵敏度，将物屏光孔用三根毛发横粘在光孔上，如图3所示，当单色光保持一定角度照射到物屏时，从显微镜的目镜中能观察到毛发的边沿发亮，并且有衍射光斑，调整平面反射镜到物屏的距离，衍射光斑逐渐消除，衍射光研消除时，毛发边沿有一清晰亮线，灵敏度较高。实验步骤：1测玻璃厚度取长方形待测玻璃样晶，并竖放在读数显微镜的载物台上，转动读数显微镜的调焦轮，调整光学系统的上、下位置，使得从读数显微镜的目镜中，清晰观察到玻璃侧边图像，调整读数显微镜目镜中的十字叉丝竖线，使其与待测玻璃⋯侧边平行，并与渎数显微镜光学系统水平移动方l甸相垂直

4、。转动螺旋测微调节轮，水平移动光学系统，使目镜中的t字叉丝竖线与被测透明玻璃一侧边重合，记录螺旋测微系统上的主尺张副尺示值，即光学系统一侧所在的位置D0：再转动螺旋测微调节轮，水平移动光学系统，使目镜中的十字叉丝竖线向被测玻璃样品一侧边移动，直至相重合，此时，记录光学系统另一侧所在的位置D，被测玻璃的厚度为D，测量数据记人表格1，重复上述操作6次。2测有待测样品和没有待测样品时的物镜位置差把读数显微镜的物镜换成长物距物镜，在物镜前安最一个平面反射镜，使平面反射镜与显微镜光简保持45。夹角，如图1所示。实验方法如下：在载物台上放置

5、一个物屏，用钠光灯照亮物屏，转动读数显微镜的澜焦轮、螺旋测微调节轮以及平面反射镜，使得在转动螺旋测微调节轮时，所观察到物屏的像不会移动位置；把待测透明玻璃坚放在载物台上，且处于平面反射镜与物屏之间，转动螺旋测微调节轮，水平移动光学系统，记录从目镜中清晰观察到物屏像时，记录螺旋测微系统上的主尺和副尺指示，以表示光学系统物镜所在的位置X0，填入表格2，把待测透明玻璃从载物台上取下。接着转动螺旋测微调节轮，水平移动光学系统，从目镜中清晰观察到物屏像时，记录螺旋测微系统上的主尺和副尺指示，以表示光学系统物镜所在的位置X0，将其记入表格重

6、复步骤(1)、(2)6次。将实验数据代入公式(3)汁算待测材料的折射率。3.3数据处理与分析表1测平板玻璃厚度D测量次数123456Di0/mmDi1/mmDi/mmD/mm由表1计算平板玻璃厚度得：D=表2测量数据测量次数123456Xi1/mmXi0/mmXi/mmX/mm由表2计算得:X=将以上测量数据代入式（3）得:N=测量结果与标准值比较参考文献[1]杨宏汝.测量玻璃折射率的简单方法.物理实验,1993.方案二，最小偏向角法测定玻璃折射率实验原理：假设有一束单色平行光LD入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER方向射出，则入

7、射光线LD与出射光线ER间的夹角称为偏向角，如图3所示。        图3最小偏向角的测定  转动三棱镜，改变入射光对光学面AC的入射角，出射光线的方向ER也随之改变，即偏向角发生变化。沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动，偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值，测出最小偏向角。可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角的关系式为实验步骤：1，对分光计进行调节2顶角的测量（1）自准直法如下图所示，用两游标来计量位置，分别称为游标1和游标2，旋紧刻度盘下螺钉是望远镜

8、和刻度盘固定不动转动游标盘，是棱镜AC面对望远镜，记下游标1的读数和游标2的读数。转动游标盘，再试AB面对望远镜，记下游标1的读数和游标2的读数。游标两次读数之差或者，就是载物台转过的角度，而且是角的补角。（2）棱脊分束法一束平行光由顶角方向射入，在两光学面上分