非接触千分尺详解.pptx

No.15 非接触千分尺 六粒瓜子队 主讲人：丁新桐 outline 问题综述 理论分析 实验设计＆实验数据 总结＆参考文献 问题综述 PART.1 非接触千分尺 请利用一个激光笔发明并制造一个做的光学仪器，使其可以不接触地测量一个玻璃片的厚度、折射率以及其他属性。 Contactless CalliperInvent and construct an optical device that uses a laser pointer and allows contactless determination of thickness, refractive index, and other properties of a glass sheet 1.1问题回顾 厚度很小，光平行出入 1.2玻璃片 理论分析 PART.2 2.1理论分析 光的折射反射（测厚度） 分光计法（测折射率） 2.2.1分光计法测折射率 3．刻度圆盘 分光计出厂时，已经将刻度盘平面调到与仪器转轴垂直并加以固定。刻度圆盘被分成360度，最小分度值是半度。小于半度的数值可在游标上读出，两个游标在黑色内盘边缘对径方向，游标分成30小格。游标盘一般与载物台固连，可绕仪器转轴转动，有螺钉可以止动游标盘。 分光计主要由五个部件组成：三角底座，平行光管、望远镜、刻度圆盘和载物台。 1．平行光管 平行光管的作用是产生平行光。在其圆柱形筒的一端装有一个可伸缩的套筒，套筒末端有一狭缝，筒的另一端装有消色差透镜组。伸缩狭缝装置，使其恰位于透镜的焦平面上时，平行光管就出射平行光。可通过调节平行光管光轴水平调整螺丝 28 和平行光管光轴仰角调节螺丝 29 改变平行光管光轴的方向，通过调节狭缝宽度调节螺丝 1 改变狭缝宽度，改变入射光束宽度。 2．望远镜 望远镜用于观察及定位被测光线。它是由物镜、自准目镜和测量用十字刻度线所组成的一个圆筒。照明小灯泡的光自筒侧进入，经小三棱镜反射后照亮分划板上的下半部十字刻度线。十字刻度线方向、目镜及物镜间的距离皆可调，当叉丝位于物镜焦平面上时，叉丝发出的光经物镜后成为平行光。该平行光经双面反射镜反射后，再经物镜聚焦在分划板平面上，形成十字叉丝的像（绿色）。 A B C 2.2.2折射反射测厚度 实验设计＆实验数据 PART.3 玻璃片 分光计 米尺 游标卡尺 3.1实验仪器 3.2分光计法测折射率 打开氦氖激光器，调整玻璃片，使反射光点恰好在激光器光源上。记下分光计刻度作为原角度。转动载物台，使激光发生反射并在与玻璃片垂直的光屏上成像。 3.3折射反射测厚度 分光计左侧刻度 未转动 第一次转动 第二次转动 122°38′ 83°52′ 50°35′ 302°37′ 263°51′ 230°41′ 0 0.42cm 0.25cm 分光计右侧刻度 光点间距离 3.4.1实验数据（第一组） 整理数据得：折射率n=1.146，厚度h=0.258cm 分光计左侧刻度 未转动 第一次转动 第二次转动 122°38′ 85°35′ 60°04′ 302°37′ 265°39′ 240°09′ 0 0.55cm 0.40cm 分光计右侧刻度 光点间距离 3.4.2实验数据（第二组） 整理数据得：折射率n=1.231，厚度h=0.370 总结＆参考文献 PART.4 不足： 测量精度尚有欠缺，可以探索精确度更高的方法 误差分析： 1.使用激光束偏粗，测量光点间距离有较大误差； 2.玻璃片厚度很小，光线偏折不是很明显，造成测量上的误差。 3.厚度的计算中使用了折射率，不是准确测量的量有一定误差。 实验结论： 通过分光计测量角度后计算出的折射率在误差范围内 4.1实验小结 《用分光计测平板玻璃折射率》--隋艳丽 《典型的激光测厚仪金属板》 4.2参考文献 谢谢 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 点击添加文本 asas 设有一个圆筒C , 例如生物培养皿等。筒内放一块薄的透明平面玻璃片, 将圆筒分 隔为互不相通的两个半圆(若能将圆筒做成半圆筒更好) , 在玻璃片的一面置一块透射光栅( 全息光栅) G , 光栅对面的另一个半圆筒内盛有液体, 令其液面达到光栅高度的一半, 然后使单色平行光线垂