⑴ 液体的折射率怎样测量谁来救救我
一、视深法
原理:利用视深公式
方法:在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆,在水面上方插一根针,如图4-1所示.调节针的位置,直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合,测出针尖距水面距离即为杯中水的视深 ,再测出水的实际深度h,则水的折射率。
二、全反射法
原理:全反射现象.
方法:在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠,如图5-1所示.在水面上观察,看到一圆的发光面,量出发光面直径D及水深h,则水的折射率。
折射率,光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比率。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。折射率越高,镜片越薄,即镜片中心厚度相同,相同度数同种材料,折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电磁理论,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与频率有关,称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质,且入射角大于临界角,即可发生全反射。
⑵ 如何测量透明溶液的折射率
在透明溶液容器后面放一张白纸,画一第竖直的线,与液面成90度
将一束光与液面成45度角入液面,入射点是竖直线与液面的交点处。看折射线在纸上停留的位置画上标记,连接竖直线现液面的交点和标记点。
量出这条线与竖成多少度角。
这个角与45度角做个比值,就可以求出折射率了。
⑶ 如何用牛顿环装置来测透明液体的折射率
将牛顿环浸没在透明液体里,这样牛顿环的平凸透镜和平玻璃板中间就不再是空气而是透明液体。既然你已经知道牛顿环是怎么一回事,那么就很容易理解了,通常牛顿环光程差2nd+λ/2中的n隐去不写,是由于空气折射率n=1,放入液体后n留着即可。声光调制利用光在声场中的衍射现象进行调制。当声波传入到介质中时,介质中存在着疏密波,介质的折射率也相应地发生周期性的变化,形成以声波波长值为常数的等效相位光栅。当光束以一定的角度入射到此介质中时,光束即发生衍射(图3)。衍射光的强度、频率和方向都随声场的变化而变化。这样,就可以实现光束的调制和偏转。声光衍射可分为喇曼-奈斯衍射和布喇格衍射两种。后者衍射效率高,常被采用。声光调制器通常由电声换能器、声光介质和吸声装置组成。声光调制具有驱动功率低、光损耗小、消光比高等优点。
⑷ 入射法测量液体折射率的理论根据是什么
光的折射定律
根据光的折射定律,提出了用掠入射法简捷、精确地测量液体折射率的方法.利用分光计和简单器件,通过一次测量精确地求得液体折射率
⑸ 怎样计算液体的折射率
液体的折射率n=sina/sinb(a为折射角,b为入射角)
⑹ 如何测折射率
1、如果有激光器,直接用激光照射水晶,在暗屋里可以很清楚的看到光路,然后在纸上将光路画出,再计算。
2、如果没有激光器,可以先将水晶固定,然后用铅笔画好边路,将一根牙签插在水晶的一边,在同一边再插一根,在另一边用眼睛看两根牙签的像直至两根牙签的像重合为止(确定入射光路),再在眼睛这一侧插牙签挡住另一边牙签的像(确定折射光路) 然后取掉水晶 ,画出光路图再计算。对于一个顶角为θ、折射率为n待测的棱镜,将它放在空气中( = =1)。当棱镜第一表面的入射角 等于在第二表面的折射角折射率测量时,偏向角达到最小值 ,则用测角仪测定 和θ,便可算出n。(见图1)
用精度不低于1角秒的大型精密测角仪,采用最小偏向角法测定固体光学材料的折射率,可获得±5×10-6的测量精度,是各种测量方法中精度较高的一种。 在测角仪上也可采用自准直法测量材料的折射率。如图2所示,光线在棱镜前表面的入射角为i,如果折射光线OC刚好垂直于棱镜后表面BD,则反射后的光路COS与入射光路SOC重合,称为自准直光路。由图2所示几何关系知道,此时光线在前表面的折射角f与棱镜顶角θ 相等,因此根据折射定律
n=sini/sinθ,
测出i和θ,即可求得n。
在测角仪上通过观察和调整来建立最小偏向角光路或者自准直光路,不仅麻烦,且有主观误差,多年来,中国在数字式测角仪的基础上研制了全自动折射仪,在这种仪器上用最小偏向角法或自准直法测折射率时能自动寻的,测量结果也能自动处理。测定波长范围可扩展到紫外和红外(0.2~15μm)。 具有代表性的仪器是阿贝折射仪。 图3表示折射率n待测的液体试样涂布在该仪器两块棱镜的接触面间(测固体试样时不需要进光棱镜)。 标准棱镜本身的折射率已知为 ,在 >n的条件下,光线折射进入标准棱镜。光线入射角不会超过90°,由折射定律知道折射角不会超过 90°。
因此在仪器视场中看到与 折射率测量对应的明暗分界线,根据明暗分界线位置的变化便可确定 n值。假如光线逆行,则 折射率测量正好是发生全反射的临界角,因此称为临界角法。
阿贝折射仪的光学系统见图4。在度盘上根据有关公式标出一系列n值,当分划板的叉丝中心对准明暗分界线时,可直接由度盘读出被测试样的n值,使用很方便。阿米奇棱镜用来消除分界线上的色散现象,因此,虽然采用白光而不用单色光源,仍能得到无色而清晰的明暗分界线。阿贝折射仪的折射率测量范围为1.3~1.7,精度Δn=±3×10-4。
⑺ 光学介质中折射率的几种测量方法
介质折射率测定的五种方法
折射率是表征介质光学性质的重要参数,因此折射率的测定成为几何光学的重要问题。介质折射率的测定具有现实意义,成为高考的重点,介质折射率测定的通常有一下五种方法。
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测定水的折射率
方法:如图1-1所示,在一盛满水的烧杯中,紧挨杯口竖直插一直尺,在直尺的对面观察水面,能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像,若从点P看到直尺水下最低点的刻度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,读出AC、BC的长,量出烧杯内径d,即可求出水的折射率n.
计算方法如下:光线从O点射出液面时,入射角为i,折射角为r,由光的折射定律
例1一直杆AB的一部分竖直插入装满某种透明液体的柱形容器中,眼睛从容器的边缘D斜往下看去,发现直杆A端经液面反射的像恰好与B端经液体折射形成的像重合,如图1-2所示,已知 ,该液体的折射率是 .
解析:本实验光路图如图1-3所示,则
二、插针法
原理:光的折射定律.
方法:如图2-1所示,取一方木板,在板上画出互相垂直的两条线AB、MN,从它们的交点O处画直线OP(使 ),在直线OP上P、Q两点垂直插两枚大头针.把木板放入水中,使AB与水面相平,MN与水面垂直.在水面上观察,调整视线P的像被Q的像挡住,再在木板S、T处各插一枚大头针,使S挡住Q、P的像,丁挡住S及Q、P的像.从水中取出木板,画出直线ST,量出图中的角i、r,则水
的折射率 .
例2用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图2-2所示的四个图中 是学生实验插针的结果:
(1)在这四个图中肯定把针插错了的是 .
(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是 .计算玻璃的争折射率的公式是 .
解析:将 看做入射光线, 看做出射光线,由折射定律知,入射光线与界面垂直,进入玻璃砖后,传播方向不变.由作出的光路图可知A、C错误;而B中光路虽然正确,但入射角和折射角均为零度,测不出折射率,只有D能比较准确测出折射率,角度如图2-3所示,其折射率 .
例3 如图2-4所示,等腰直角棱镜ABO的两腰长都是16cm.为了测定它的折射率,棱镜放在直角坐标系中,使两腰与Ox、Oy轴重合.从OB边的C点注视A棱,发现A棱的视位置在OA边上的D点,在C、D两点插上大头针,C点的坐标位置(0,12),D点的坐标位置(9,0),由此计算出棱镜的折射率为
解析:从C点注视A棱,发现A棱的视位王在OA边上的D点,说明光线AC经OB边发生折射,反向延长线过D点,由此可作出由A棱入射到C点的光路如图2-5所示,则棱镜的折射率为
三、观察法
原理:光的折射定律.
方法:取一圆筒,放在水平桌面上,如图3-1所示.从点A观察,调整视线恰好看到筒底边缘点B,慢慢向筒中注入清水至满,仍从点A观察,能看到筒底的点C,记录点C位置,量出筒高h,筒的内径d及C到筒另一边缘D的距离 ,则水的折射率 .
例3 如图3-2所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d,当桶内无油时,从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B,当桶内油的深度等于桶高一半时,在A点沿AB方向看去,看到桶底上的C点,C、B相距 .由此可得油的折射率n= ;光在油中传播的速度 .
解析:画出光路图如图3-3,可知:
,
,
四、视深法
原理:利用视深公式
方法:在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆,在水面上方插一根针,如图4-1所示.调节针的位置,直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合,测出针尖距水面距离即为杯中水的视深 ,再测出水的实际深度h,则水的折射率 .
五、全反射法
原理:全反射现象.
方法:在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠,如图5-1所示.在水面上观察,看到一圆的发光面,量出发光面直径D及水深h,则水的折射率 .
例4 如图5-2所示,在水中深度为h的地方有一点光源,为了使光不露出水面之外,在该点源的正上方的水面上漂浮一遮盖物,设水的折射率为n,这个遮盖物的最小面积为多少?
解析:利用全反射原理,设最小面积为S,半径为r,
,
得:
例5在一次测玻璃的折射率实验中,采用了如下方法,将一块半圆形玻璃砖放在水平面上(如图5-3所示),用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O,以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖,当刚转过 角时,观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线.这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小.那么,上述测定方法主要是利用了 的原理,该玻璃的折射率 .
解析:当半圆形的玻璃砖刚好转过 角时,观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线,就说明此时恰好发生全反射.因原来入射光线与界面垂直,故当玻璃砖转过 角时,法线方向也转过 角,故此时入射角为 , 角即为发生全反射的临界角,故有:
里面的图片我穿不上来,你要的话和我联系。
⑻ 用折射极限法测液体折射率,能测出的折射率范围是多少
液体折射率范围是
大于0,小于三棱镜的折射率n
因为该实验要求液体射入棱镜的入射光线平行于棱镜表面时(也就是入射角为90度),有极限角。
而如果液体折射率等于或大于棱镜折射率,则在入射光线不到90度时,就会产生全反射,折射光线消失,这时就会观察到一个明暗分界。
要是按照这个明暗分界的角度代公式计算,结果必然不正确。
因此,只有液体折射率小于棱镜折射率时,才能按照实验步骤测出来。
⑼ 如何测定透明液体光学介质的折射率
方法很多,可以利用光的干涉现象(平板玻璃和球面玻璃,中间放液体,利用激光形成干涉条纹,利用条纹数来计算折射率),还可以利用仪器分光仪来测量,等等。
⑽ 测定液体折射率的理论依据是什么意思
一、视深法
原理:利用视深公式
方法:在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆,在水面上方插一根针,如图4-1所示.调节针的位置,直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合,测出针尖距水面距离即为杯中水的视深 ,再测出水的实际深度h,则水的折射率。
二、全反射法
原理:全反射现象.
方法:在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠,如图5-1所示.在水面上观察,看到一圆的发光面,量出发光面直径D及水深h,则水的折射率。
折射率,光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比率。材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。折射率越高,镜片越薄,即镜片中心厚度相同,相同度数同种材料,折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电磁理论,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与频率有关,称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质,且入射角大于临界角,即可发生全反射。