不透明介質折射率的測量方法不透明介質折射率的測量方法

2021-03-05 09:21:59 字數 4731 閱讀 3367

1樓:天蠍小灰馬

1.利用折射定律測定液體的折射率

所需器材:(1)一根標有刻度的毫米刻度尺,(2)裝滿待測透明液體的圓柱形玻璃杯。方法如下:

(1)將直尺ab緊挨著杯壁豎直插入杯中,如圖1所示,在刻度尺的對面觀察液麵,能同時看到刻度尺在液體中的部分和露出液麵的部分;

(2)調整視線,直到眼睛從杯子的邊緣d往下看時,刻度尺上端某刻度a經液麵反射後形成的像與看到的刻度尺在液體中的某刻度b重合;

(3)讀出o、a、b、c四處所對應的刻度值;

(4)量出玻璃杯的直徑d

(5)根據幾何關係可知:,

2.應用全反射測定液體的折射率

用一個圓形軟木塞,在其中心處豎直地倒插一枚大頭針,使其漂浮在待測液體中,如圖2所示,調整大頭針的插入深度,使觀察者在液體的上方任一位置恰好都看不到大頭針的頂部s,此時,從s發出的光線,在木塞邊緣的液體處恰好發生了全反射。此時的入射角∠1即為該液體發生全反射的臨界角。測出木塞的半徑r和大頭針頂部的深度h,則有,,

故液體的折射率:

3.用插針法測定半圓形玻璃磚的折射率

用插針法測定半圓形玻璃磚的折射率,與用插針法測定方形玻璃磚的折射率的方法基本相同。如圖3甲所示,將半圓形玻璃磚放在白紙上,記下直徑的位置mn,mn即為介面。豎直插下大頭針p1和p2,使p1和p2的延長線玻璃的圓心o。

在玻璃的另一側豎直插下大頭針p3和p4,使p3擋住通過玻璃磚觀察到的p2和p1的像,使p4擋住 p3的像。移去玻璃磚,連線p1. p2及p3. p4,用量角器測出它們與法線的夾角i和,由折射定律可知,該玻璃磚的折射率:

若實驗器材中未給出量角器的情況下,可以用單位圓作圖來計算折射率。方法如下:以入射點o為圓心,以單位長度為半徑畫一個圓,如圖3乙所示,該圓與入射光線ao和折射光線ob分別交於p和q點。

分別過p點和q點作法線的垂線和,則:

4.利用全反射測定半圓形玻璃磚的折射率

將半圓形玻璃磚放在白紙上,記下直徑的位置mn,mn即為介面。豎直插下大頭針p1和p2,使p1和p2的延長線玻璃的圓心o。以o為軸緩慢轉動玻璃磚,使觀察者在另一側的任何位置都不能同時觀察到p2和p1的像,此時過p2和p1的光線ao在介面mn上發生了全反射,此時的入射角即為全反射的臨界角c,如圖4所示。

固定玻璃磚,在玻璃磚的同側的另一方向豎直插下大頭針p3和p4,使p3擋住通過玻璃磚觀察到的p2和p1的像,使p4擋住 p3的像。過大頭針p3和p4的光線bo,即為ao的反射光線。測出∠aob,∠aob為臨界角的兩倍,則玻璃磚的折射率:

5.利用小角度近似測定透明液體的折射率

將光線從空氣射入裝有透明液體的水槽中,如圖5所示,光線從a點進入透明液體中,然後折射到達水槽底部角落的c點。然後將液體排幹,光線將沿直線射到水槽的邊緣的b點。

2樓:匿名使用者

不透明只是針對某個波段。用其他波段的側

光學介質中折射率的幾種測量方法

3樓:微雨去塵

一、視深法

原理:利用視深公式

方法:在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆,在水面上方插一根針,如圖4-1所示.調節針的位置,直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合,測出針尖距水面距離即為杯中水的視深 ,再測出水的實際深度h,則水的折射率。

二、全反射法

原理:全反射現象.

方法:在一盛滿水的大玻璃缸下面放一發光電珠,如圖5-1所示.在水面上觀察,看到一圓的發光面,量出發光面直徑d及水深h,則水的折射率。

折射率,光在真空中的傳播速度與光在該介質中的傳播速度之比率。材料的折射率越高,使入射光發生折射的能力越強。折射率越高,鏡片越薄,即鏡片中心厚度相同,相同度數同種材料,折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。

折射率與介質的電磁性質密切相關。根據經典電磁理論,εr和μr分別為介質的相對電容率和相對磁導率。折射率還與頻率有關,稱色散現象。

光由相對光密介質射向相對光疏介質,且入射角大於臨界角,即可發生全反射。

4樓:匿名使用者

介質折射率測定的五種方法

折射率是表徵介質光學性質的重要引數,因此折射率的測定成為幾何光學的重要問題。介質折射率的測定具有現實意義,成為高考的重點,介質折射率測定的通常有一下五種方法。

一、成像法

原理:利用水面的反射成像和水的折射成像以及折射定律測定水的折射率

方法:如圖1-1所示,在一盛滿水的燒杯中,緊挨杯口豎直插一直尺,在直尺的對面觀察水面,能同時看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像,若從點p看到直尺水下最低點的刻度b的像 (折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度a的像 (反射成像)重合,讀出ac、bc的長,量出燒杯內徑d,即可求出水的折射率n.

計算方法如下:光線從o點射出液麵時,入射角為i,折射角為r,由光的折射定律

例1一直杆ab的一部分豎直插入裝滿某種透明液體的柱形容器中,眼睛從容器的邊緣d斜往下看去,發現直杆a端經液麵反射的像恰好與b端經液體折射形成的像重合,如圖1-2所示,已知 ,該液體的折射率是 .

解析:本實驗光路圖如圖1-3所示,則

二、插針法

原理:光的折射定律.

方法:如圖2-1所示,取一方木板,在板上畫出互相垂直的兩條線ab、mn,從它們的交點o處畫直線op(使 ),在直線op上p、q兩點垂直插兩枚大頭針.把木板放入水中,使ab與水面相平,mn與水面垂直.在水面上觀察,調整視線p的像被q的像擋住,再在木板s、t處各插一枚大頭針,使s擋住q、p的像,丁擋住s及q、p的像.從水中取出木板,畫出直線st,量出圖中的角i、r,則水

的折射率 .

例2用「插針法」測定透明半圓柱玻璃磚的折射率,o為玻璃截面的圓心,使入射光線跟玻璃磚的平面垂直,如圖2-2所示的四個圖中 是學生實驗插針的結果:

(1)在這四個圖中肯定把針插錯了的是 .

(2)在這四個圖中可以比較準確地測出折射率的是 .計算玻璃的爭折射率的公式是 .

解析:將 看做入射光線, 看做出射光線,由折射定律知,入射光線與介面垂直,進入玻璃磚後,傳播方向不變.由作出的光路圖可知a、c錯誤;而b中光路雖然正確,但入射角和折射角均為零度,測不出折射率,只有d能比較準確測出折射率,角度如圖2-3所示,其折射率 .

例3 如圖2-4所示,等腰直角稜鏡abo的兩腰長都是16cm.為了測定它的折射率,稜鏡放在直角座標系中,使兩腰與ox、oy軸重合.從ob邊的c點注視a稜,發現a稜的視位置在oa邊上的d點,在c、d兩點插上大頭針,c點的座標位置(0,12),d點的座標位置(9,0),由此計算出稜鏡的折射率為

解析:從c點注視a稜,發現a稜的視位王在oa邊上的d點,說明光線ac經ob邊發生折射,反向延長線過d點,由此可作出由a稜入射到c點的光路如圖2-5所示,則稜鏡的折射率為

三、觀察法

原理:光的折射定律.

方法:取一圓筒,放在水平桌面上,如圖3-1所示.從點a觀察,調整視線恰好看到筒底邊緣點b,慢慢向筒中注入清水至滿,仍從點a觀察,能看到筒底的點c,記錄點c位置,量出筒高h,筒的內徑d及c到筒另一邊緣d的距離 ,則水的折射率 .

例3 如圖3-2所示,一儲油圓桶,底面直徑與桶高均為d,當桶內無油時,從某點a恰能看到桶底邊緣上的某點b,當桶內油的深度等於桶高一半時,在a點沿ab方向看去,看到桶底上的c點,c、b相距 .由此可得油的折射率n= ;光在油中傳播的速度 .

解析:畫出光路圖如圖3-3,可知:

, ,四、視深法

原理:利用視深公式

方法:在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆,在水面上方插一根針,如圖4-1所示.調節針的位置,直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合,測出針尖距水面距離即為杯中水的視深 ,再測出水的實際深度h,則水的折射率 .

五、全反射法

原理:全反射現象.

方法:在一盛滿水的大玻璃缸下面放一發光電珠,如圖5-1所示.在水面上觀察,看到一圓的發光面,量出發光面直徑d及水深h,則水的折射率 .

例4 如圖5-2所示,在水中深度為h的地方有一點光源,為了使光不露出水面之外,在該點源的正上方的水面上漂浮一遮蓋物,設水的折射率為n,這個遮蓋物的最小面積為多少?

解析:利用全反射原理,設最小面積為s,半徑為r,

, 得:

例5在一次測玻璃的折射率實驗中,採用瞭如下方法,將一塊半圓形玻璃磚放在水平面上(如圖5-3所示),用一束光線垂直於玻璃磚直徑平面射入圓心o,以o為轉軸在水平面內緩慢轉動半圓形玻璃磚,當剛轉過 角時,觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線.這樣就可以知道該玻璃磚的折射率n的大小.那麼,上述測定方法主要是利用了 的原理,該玻璃的折射率 .

解析:當半圓形的玻璃磚剛好轉過 角時,觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線,就說明此時恰好發生全反射.因原來入射光線與介面垂直,故當玻璃磚轉過 角時,法線方向也轉過 角,故此時入射角為 , 角即為發生全反射的臨界角,故有:

裡面的**我穿不上來,你要的話和我聯絡。

5樓:葉不落夜月

總的來說是利用干涉來得到。由干涉條件,從波長可以得到光程差,再用光程比上實際的路程,就可以得到折射率。

具體來說,可以用等傾干涉或者等厚干涉的方法,測條紋間距。從而算光程差和折射率。

也可以用雙縫干涉,一個孔是空氣,一個孔放上要測的材料薄片,還是通過干涉條紋的改變來測。

用折射極限法測透明介質的折射率,對光源有何要求

6樓:跳跳弟弟真可愛

題幹清感覺這樣的提問沒有意義

建議自己下去查查資料

怎樣利用邁克耳孫干涉儀測量透明介質的折射率

7樓:匿名使用者

插入和不插入透明介質,分別調出零光程差的彩色條紋,記下活動反射鏡的位置,求出距離的差值,2*這個差值=2*(n-1)*透明介質厚度,即可求出折射率。

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