用读数显微镜测量玻璃折射率.pptVIP

实验4.7 用读数显微镜测量玻璃折射率 东北大学 物理实验教学中心 讲解结束，开始实验！谢谢！ 东北大学 大学物理实验教学中心 大学物理实验教学中心 Northeastern University 引 言 1.固体折射率与选购眼镜镜片：出于佩戴舒适和美观考虑，则应选择折射率较高的镜片，折射率越高，清晰的视野越大。佩戴高折光指数的眼镜看物体更清楚，眼睛更舒服，故最优质的镜片为折射率高达1.9左右的水晶镜片。 2.折射率不同可以鉴别矿物与宝石。 3.折射率在生物、化学分析领域也是很重要的一个参数。 实验目的 进一步熟悉读数显微镜的使用方法； 学习用读数显微镜测量玻璃折射率。 实验仪器 读数显微镜 待测玻璃1块（厚度15.00mm±0.02mm） 照明灯1支 实 验 原 理 （1）读数显微镜 读数显微镜是一种用来精密测量位移或长度的仪器。通常可作长度测量，也可作观察使用。如测孔距、直径、直线距离及刻线宽度等。配用牛顿圈还可以测定光的波长及透明介质的曲率半径等。 玻璃砖 厚度15.00mm±0.02mm 其中一个表面刻有“×”记号，另外一个表面刻有“∥”记号 （2）折射定律及折射率 光的直线传播、光的反射和折射三个实验定律构成几何光学的基础，是各种光学仪器的理论根据。折射定律可表示为 光疏介质 光密介质 交界面 图 光线的折射 r i 式中i, r分别为入射角和折射角，n1， n2分别为入射介质和折射介质的折射率。折射率作为反映光学性质的物理量，其大小不仅取决于介质的种类，也与入射光的波长有关。空气的折射率近似为1。 （3）近轴光线折射 根据折射定律有 （空气折射率 ） 在近轴条件下有 空气 待测玻璃 交界面 图 光线的折射 i r 视深度(看到的深度) 小于实际深度 筷子怎么折断了？ 看起来向上弯折 池水变浅 实验设计要求 设计测量光路图，推导测量公式； 简述实验步骤； 设计出记录表格。 下面留给同学们30分钟时间，设计实验。 实验原理与步骤 ⑴原理 如图，两媒质分界面ＡＢ的下方是折射率为n的待测媒质，上方为折射率n’＝1的空气，在分界面ＡＢ下实际“深度”为t1处有一物点P1，眼睛从空气向下看P1，则其象P2的“视深”t2必比物P1的实际“深度”小。由折射定律，在近轴条件下，向下观察时，n、t1、t2的关系为 所以，测出t1和t2，即可求得n。 实验原理与步骤 ⑵实验步骤 将待测玻璃砖载物台上面。先调节显微镜的目 镜，直到从目镜中能清晰地看到镜内叉丝像。 再上下左右调节显微镜筒，使通过显微镜能看 到清晰的“×”记号的像P2，并要使“×”的像和叉丝的像无视差，然后从标尺上读下显微镜筒的位置y1； 再上下左右调节显微镜筒，使通过显微镜能看到清晰的“∥”记号的像，并要使“∥”的像和叉丝的像无视差，然后从标尺上读下显微镜筒的位置y2； 则│y1－y2│＝t2，玻璃砖的高度即为t1，从而算出n。 测三次取平均值。 注意事项 ① 显微镜筒侧面附有10分游标尺，精密度为0.1mm； ② 测量时, 要注意消除读数显微镜的空程差. 思考题 ① 还有哪些其他的方法可以测量折射率？ ② 折射率的大小与哪些因素有关？