用劈尖產(chǎn)生的干涉條紋測(cè)量液體的折射率

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上用劈尖產(chǎn)生的干涉條紋測(cè)量液體的折射率鄭麗飛（楚雄師范學(xué)院 物理與電子科學(xué)系 物理（1）班）摘 要：提出了用劈尖干涉實(shí)驗(yàn)裝置通過測(cè)量干涉條紋的寬度來測(cè)量液體折射率的方法關(guān)鍵詞：劈尖；干涉；液體；折射率The Measurement of Liquid Refractive Index byUsing Interfered Stripe of W edgeZhengLifei（Chuxiong normal university The deparment of electronic information science and technology）Abstract：

2、The ways of measuring the liquid refractive index are discussed through the widthof interfered stripe by using experimental set of wedge interferenceKey words：wedge；interferenceliquid；refractive index在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，一般采用掠射法測(cè)量液體折射率，如圖1所示將折射率為的待測(cè)液體放在已知折射率為的三棱鏡上，當(dāng)入射光線進(jìn)入液體時(shí)，其中有一部分光線將平行于三棱鏡的表面，其出射角最大，這樣就會(huì)在出射視場(chǎng)中看到

3、一個(gè)明暗分界限阿貝折射儀也是利用此原理測(cè)量液體折射率已知三棱鏡的頂角A 和折射率n ，測(cè)量出視場(chǎng)中明暗分界線與法線的夾角。從圖（1）中可以看出：入射角為 的光線將掠射到AB界面上，再折射進(jìn)入三棱鏡內(nèi)，顯然其折射角為臨界角。因而滿足當(dāng)光線射到AC面，再次折射進(jìn)入空氣時(shí)，入射角為，折射角為，則有：對(duì)于同一棱鏡，其它光線在AB面上的入射角均小于，因此經(jīng)三棱鏡折射最后進(jìn)入空氣時(shí)，都在圖1中出射光線的左側(cè)，當(dāng)用顯微鏡對(duì)準(zhǔn)出射光方向觀察時(shí)，視場(chǎng)中將看到以此光為分界的明暗半蔭視場(chǎng)。由幾何關(guān)系可得，根據(jù)折射定律可得液體的折射率為如選取的三棱鏡的折射率很大，可能還會(huì)出現(xiàn)另一種情況，如圖2所示，這時(shí)，則有用該方法

4、測(cè)量液體的折射率時(shí)，計(jì)算公式比較復(fù)雜，引起誤差的因素也比較多劈尖裝置通常用來觀察干涉現(xiàn)象，利用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量干涉條紋寬度，根據(jù)已知的波長(zhǎng)和干涉條紋的級(jí)數(shù)計(jì)算劈尖的厚度或劈尖的夾角，其原理裝置如圖3所示在劈尖中充滿待測(cè)液體，平行光垂直照射在劈尖上，在介質(zhì)的上下面形成兩次反射，兩次反射之間存在一定的光程差，從而形成等厚干涉條紋這些干涉條紋是一組平行于劈尖棱邊的等間距直條紋，如圖4所示第k級(jí)干涉條紋的光程差為為人射光的波長(zhǎng)，d為第k級(jí)明條紋所在劈尖處的厚度， 2為光從光疏到光密介質(zhì)分界面反射時(shí)的附加光程差。在圖3中L為劈尖長(zhǎng)度， 為劈尖角。兩條明紋間劈尖介質(zhì)膜厚度差為,兩條亮條紋之間的距離為則待測(cè)液

5、體的折射率為。已知；。實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)得；。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得待測(cè)液的折射率為，采用掠射法測(cè)量水、酒精的折射率時(shí)，若A=90° n=1.5；實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)得 =38°33O。 則計(jì)算出 1390， 1403再查出標(biāo)準(zhǔn)值，用實(shí)驗(yàn)值與標(biāo)準(zhǔn)值作比較，運(yùn)用算出誤差值，比較哪種測(cè)量方法誤差更小。上述兩種測(cè)量方法的結(jié)果誤差比較如下表所示標(biāo)準(zhǔn)值用劈尖干涉法掠射法1.3331.3241.3900.675%4.276%1.3621.3571.4030.367%3.010%由誤差比較表可以看出，利用劈尖干涉法測(cè)量液體折射率的誤差比掠射法測(cè)量結(jié)果誤差要小本文提出的用干涉法來測(cè)量液體的折射率，利用劈尖干涉實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)成裝置，實(shí)驗(yàn)方法和計(jì)算公式比實(shí)驗(yàn)教科書上介紹的幾種測(cè)量方法要簡(jiǎn)單的多，并且測(cè)量誤差也比較小這既增加了劈尖裝置的實(shí)驗(yàn)范圍，又為液體折射率的測(cè)量提供了一種新的方法而且利用該裝置也可以