测量玻璃热膨胀系数和折射率温度系数实验

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1、万方数据第29卷第4期2010年4月实验室研究与探索RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYV01．29No．4Apr．2010测量玻璃热膨胀系数和折射率温度系数实验肖晓芳，陈丽梅，程敏熙(华南师范大学物理电信工程学院，广东广州510006)摘要：为了测量玻璃热膨胀系数和折射率温度系数，设计了基于水平光路的玻璃热膨胀系数和折射率温度系数的测量方法。运用光束在玻璃样品中发生干涉的原理，用自然降温法进行测量。实验得到干涉光斑的条纹移动数与温度呈线性关系，通过拟合实验曲线的斜率，即可计算该玻璃样品的热膨胀系数和折射率温度系数。该实验装置结构简单、调节方便、条纹移

2、动清晰，自然降温法获得的数据线性良好，精确度高。关键词：热膨胀系数；折射率温度系数；水平光路中图分类号：O4．33文献标识码：A文章编号：1006—7167(2010)04—0024—03ExperimentofMeasuringtheThermalExpansionCoefficientandtheCoefficientofGlassRefractionIndexAgainstTemperatureXIAOXiao-fang，CHENLi—mei，CHENGMin—xi(SchoolofPhysicsandTelecommunicationEngineering；SouthChin

3、aNormalUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract：Tomeasurethethermalexpansioncoefficientandthecoefficientofglassrefractionindexagainsttemperature，amethodbasedonthehorizontallightpathwasdesigned．Theprincipleisthatthereoccursinterferenceintheglasssample，andthetemperatureisreducednaturally．Thereis

4、alinearrelationshipbetweenthenumberofmovingfringesinaspotandthetemperature．Thethermalexpansioncoefficientandthecoefficientofglassrefractionindexagainsttemper·aturecanbeworkedoutwiththeslopeofcurves．Theexperimentalinstrumentissimpleandconvenienttoadjust．Themovinginterferencefringesareclear．Sothe

5、dataareingoodlinearityandtheresultsareofhighprecisionaccompaniedcoolingnaturally．Keywords：thermalexpansioncoefficient；coefficientofrefractionindexagainsttemperature；horizontallightpath1引言2原理一般物理实验中，未涉及玻璃热膨胀系数和折射率温度系数的测量。本文设计了基于水平方向光路的玻璃热膨胀系数和折射率温度系数实验方法，用降温法测量了某玻璃样品的热膨胀系数和折射率温度系数。实验装置结构简单，调节和观察

6、方便。收穑Et期：2009—05—06基金项目：广东省高等教育教学改革工程项目(20070018)作者简介：肖晓芳(1985一)。女，广东汕头人，硕士，主要研究方向为物理实验课程与教学。E．mail：191171883@qq．corn通信作者：程敏熙(1962一)，男，广东四会人。副教授，硕士生导师，研究方向为光电技术与系统，物理实验设计与研究。Tel．：020-39310066；E-mail：thengmx@senti．edu．cn本实验所用的样品由均匀各向同性的玻璃制成，如图1所示。图中：A是被切去一部分的玻璃圆柱体，上下表面基本平行；B和B’是2块也被切去一部分的圆形玻璃板，每

7、块玻璃板的上下表面不平行。3块玻璃A、曰、曰’胶合成一体。胶的折射率与玻璃相同，厚度可以忽略不计。激光从上方射向样品，如图2所示。当激光从样品的双层面反射时，在屏上可以看到3个反射光斑，而且中间光斑有干涉条纹。它是由上薄玻璃板的下表面与下薄玻璃板的上表面2束反射光干涉形成的。这2束光的光程差为2￡。如果对样品加热，设样品温度升高△￡=印·AT(B为玻璃的热膨胀系数)，干涉条纹移动m。条。则有：2AL=m。A，其中，A万方数据第4期肖晓芳，等：测量玻璃热膨胀