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大学物理实验设计性实验
实 验 报 告
实验题目: 液体折射率的测定
班 级: 土木08-1
姓 名: 黄喜华 学 号: 18
指导教师: 陈丽娜
茂名学院技术物理系物理实验室
实验日期:200 年 月 日
《液体的折射率测定》实验提要
实验课题及任务
《液体的折射率测定》实验课题任务
方案一:光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象,当入射击角为某一极值(掠射)时,会产生一特殊的光学现象,能同时看到有折射光和无折射光的现象,就可以实现液体折射率的测量。
方案二:在薄膜干涉中,介质的折射率通过影响光程差造成在相同的条件下,不同介质处的干涉条纹不同的结果,经过分析比较,测量出液体的折射率。
学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《液体的折射率测定》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求
(1) 通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。
(2) 选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。
(3) 测量5组数据,。
(4) 应该用什么方法处理数据,说明原因。
(5) 实验结果用标准形式表达,即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
实验仪器
方案一:分光仪、钠光灯、毛玻璃与待测液体,
方案二:读数显微镜、钠光灯、劈尖与待测液体,
实验提示
方案一
掠入射法测介质折射率的原理如图示3-1所示。将待测介质加工成三棱镜,用扩展光源(用钠光灯照光的大毛玻璃)照明该棱镜的折射面,用望远镜对棱镜的另一个折射面AC进行观测。在界面上图中光线、、的入射角依次增大,而光线为掠入线(入射角为),对应的折射角为临界角。在棱镜中再也不可能有折射角大于的光线。在界面上,出射光、、的出射角依次减小,以光线的出射角为最小。因此,用望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线。证明:棱镜的折射率与棱镜顶角、最小出射角有如下关系:
若在面加折射率为的待测液体,上述关系又如何。
方案二
在薄膜干涉中,薄膜厚度相同处的上下表面的两反射光的光程差相同,干涉情况相同。因此,形成的干涉条纹是膜厚相同点的轨迹,这种干涉称为等厚干涉。劈尖的干涉现象属于等厚干涉。可在劈尖中间某处滴一滴待测透明液体,(液体不要充满劈尖),用显微镜分别测量有液滴处条纹和无液滴处条纹,求出液体折射率。
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