測(cè)液體折射率實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)題目: 表面等離激元共振法測(cè)液體折射率實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告與原始數(shù)據(jù)見紙質(zhì)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)整分光計(jì)，實(shí)驗(yàn)部件安裝和線路連接已經(jīng)完成；2.傳感器中心調(diào)整粗調(diào)：將微調(diào)座放到載物臺(tái)上，固定好調(diào)節(jié)架后，在調(diào)節(jié)架中心放上準(zhǔn)星，調(diào)節(jié)載物臺(tái)鎖緊螺釘使激光光斑至粗調(diào)對(duì)準(zhǔn)處，不斷調(diào)節(jié)平行光管光軸水平調(diào)節(jié)螺釘與微調(diào)座的兩顆微調(diào)螺釘，使當(dāng)游標(biāo)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，激光光斑一直照在該處；細(xì)調(diào)：調(diào)節(jié)平行光管光軸高低調(diào)節(jié)螺釘，使激光光斑射在細(xì)調(diào)對(duì)準(zhǔn)處，不斷調(diào)節(jié)平行光管與微調(diào)座使當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤一圈時(shí)，激光光斑一直射在該處；中心調(diào)節(jié)：繼續(xù)調(diào)節(jié)平行光管光軸高低調(diào)節(jié)螺釘，使激光光斑射在準(zhǔn)星頂尖處，再次調(diào)節(jié)使轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤一圈時(shí)，激光光斑一直

2、射在頂尖處。3.測(cè)量前準(zhǔn)備調(diào)節(jié)中心調(diào)節(jié)完畢后，移去準(zhǔn)星，放入敏感元件，將游標(biāo)盤和刻度盤調(diào)節(jié)到合適位置；調(diào)整敏感元件使光垂直入射至半圓柱棱鏡中的鍍金屬膜上，擰緊游標(biāo)盤止動(dòng)螺釘；轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤使刻度盤0o對(duì)準(zhǔn)游標(biāo)盤0o；擰緊轉(zhuǎn)座與刻度盤止動(dòng)螺釘，松開游標(biāo)盤止動(dòng)螺釘，從此刻開始刻度盤始終保持不動(dòng)，將游標(biāo)盤轉(zhuǎn)回至刻度盤所示65o位置處鎖定，測(cè)量前準(zhǔn)備調(diào)節(jié)完畢。4.測(cè)量讀數(shù)保持刻度盤和游標(biāo)盤不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支臂，觀察功率計(jì)讀數(shù)，記錄其中的最大讀數(shù)；保持刻度盤不動(dòng)，移動(dòng)游標(biāo)盤從66o到88o，入射角沒增加1o，記錄功率計(jì)最大讀數(shù)。5.數(shù)據(jù)表格與數(shù)據(jù)處理(1)數(shù)據(jù)表格自擬；(2)畫出相對(duì)光強(qiáng)與入射角的關(guān)系曲線圖

3、；(3)比較不同溶液的共振角有何差異。實(shí)驗(yàn)樣本：本實(shí)驗(yàn)采用樣本為：純凈水;無(wú)水乙醇；水：乙醇=1：1的乙醇溶液。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：1.純凈水角度()6667686969.57070.571相對(duì)光強(qiáng)713703664541484389312256角度()71.572737475767778相對(duì)光強(qiáng)243273376480554581641653角度()7980818283848586相對(duì)光強(qiáng)700705713733741741758765角度()8788相對(duì)光強(qiáng)7517462.無(wú)水乙醇角度()66676869707171.572相對(duì)光強(qiáng)711718729705681665632597角度()72.573

4、73.57474.57575.576相對(duì)光強(qiáng)580516464394341293275262角度()76.57777.57879808182相對(duì)光強(qiáng)287342373434502581615667角度()838485868788相對(duì)光強(qiáng)6926977327467457433.水：乙醇=1：1角度()6667686970717272.5相對(duì)光強(qiáng)748713724697694657607568角度()7373.57474.57575.57676.5相對(duì)光強(qiáng)501454361315281260276316角度()7778798081828384相對(duì)光強(qiáng)362462523609629673701702

5、角度()85868788相對(duì)光強(qiáng)745744769766數(shù)據(jù)處理：1.純凈水的入射角-光強(qiáng)關(guān)系曲線：由圖像可知，純凈水的sp為71.5；2.無(wú)水乙醇的入射角-光強(qiáng)關(guān)系曲線：由圖像可知，無(wú)水乙醇的sp為76；3. 水：乙醇=1：1的乙醇溶液的入射角-光強(qiáng)關(guān)系曲線：由圖像可知，1：1乙醇溶液的sp為75.5；由公式：根據(jù)純凈水ns=1.333, sp=71.5，且np=1.516可解得：Re(m)=-12.703將sp=76代入即可得無(wú)水乙醇的折射率為ns=1.360將sp=75.5代入即可得1：1的乙醇溶液的折射率為ns=1.357共振角的特點(diǎn)：水的共振角比乙醇小，隨著乙醇溶液的濃度增大，乙醇溶

6、液的的共振角也隨之增大，折射率也隨之增大。誤差分析：1. 在調(diào)節(jié)傳感器光路的步驟中會(huì)有誤差，因?yàn)橛螛?biāo)座并不完全固定，而且在調(diào)節(jié)過程中是依靠肉眼來鑒別是否對(duì)準(zhǔn)，都會(huì)產(chǎn)生誤差；2. 敏感元件并不是完全干凈的，上面的污漬也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生很小的誤差；3. 在固定刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤并且轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡支臂讀數(shù)的時(shí)候，由于刻度盤并沒有完全鎖死，所以會(huì)隨著游標(biāo)盤和望遠(yuǎn)鏡支臂轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然角度很小，但在游標(biāo)盤從66轉(zhuǎn)動(dòng)到88的過程中，也會(huì)積累起來產(chǎn)生較大的誤差；4. 每次轉(zhuǎn)動(dòng)游標(biāo)盤1然后讀數(shù)，由于人眼的誤差很難精確地對(duì)準(zhǔn)在整位數(shù)上，這些都會(huì)造成偶然誤差；實(shí)驗(yàn)心得：這次試驗(yàn)是獨(dú)立完成的，在實(shí)驗(yàn)剛開始的時(shí)候，因?yàn)閷?duì)實(shí)驗(yàn)步驟不熟悉，造成不知道該從哪里下手的情況，因此以后要做好預(yù)習(xí)工作，做到心里有數(shù)；在校準(zhǔn)光路時(shí)因?yàn)闆]有掌握好幾千，導(dǎo)致調(diào)了好長(zhǎng)時(shí)間才調(diào)好，這樣就縮短了測(cè)量時(shí)間，導(dǎo)致沒有時(shí)