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《半导体物理》课程论文 题目：_固体透明介质折射率测量方法综述_ 学院：_理学院_ 专业：_光电信息科学与工程_ 班级： 学号：_2014273242_ 姓名：_朱琳_ 2015-2016-II 湖州师范学院理学院本科生课程论文（文献综述） 姓 名 朱琳 学院 理学院 班级学号 273242 任课教师 徐海滨 课程名称 半导体物理 专 业 光电信息科学与工程 论文题目 固体透明介质折射率测量方法综述 关于固体透明介质折射率测量方法综述研究——文献综述 摘 要：本文主要研究了晶体折射率的测量方法。对晶体主要以V形棱镜法、最小偏向角法、掠入射法。另外还探讨了基于几何信息、光强、共振波长调制的三种新型折射率测量方法。 关键词：折射率?，入射法 Abstract：This paper mainly study the crystal refractive index measurement method .For crystal ,we mainly use the V-shaped crystal prism method ,minimum deviation angle method ,grazing incidence method .Also discussed based on geometric information ,light intensity ,the resonant wavelength modulation of three new refractive index measurement . Key words：Refractive index ,Glancing angle method 1、前言 折射率是透明物质的一个重要的物理参数，它反映了物质的基本光学性质。物质的折射率不但与它的分子结构和光线的波长有关，而且与物质的密度、温度、压力等因素有关。实际工作中有时也需要通过测量折射率来反求物质的密度、浓度等。因此，对折射率的测量方法研究具有重要的实际意义，而且目前折射率的测量方法很多。 固体折射率的测定原理： 当光线射到两种介质的界面时，一部分反射，一部分折射，如图所示，根据折射定律有： 式中和分别为第一和第二介质的绝对折射率，而称为第二介质对第一介质的相对折射率。 对光密介质底部一物体A来说，它发出的光线经界面而折射，由于空气是光疏介质，因而折射线远离法线，即折射角大于入射角。我们自空气中看去，物体好象升高到B的位置，如图所示。在和很小时，由△DCA及△DCB可得： 代入上面公式可得出空气对介质的相对折射率， 式中AC为固体（或液体）的厚度，BC为固体（或液体）的视厚度，它们的值可用显微镜测出来。因介质对空气的折射率为的倒数，故可得 物质的折射率随光波波长而改变（此现象叫色散）。因此，实验时应当用单色光来进行测量。通常用对钠黄光的折射率来标明介质的特性。大多数液体的折射率随温度的改变而变化很大，因此，测液体的折射率不仅要标明波长，而且还要标明温度。 2、正文的直角棱镜胶合成的一个带有“V”形缺口的长主棱镜。V形缺口的张角∠AED=90o；两个尖角为∠BAE=∠CDE=45o。 被测玻璃样品P磨出两个互成90o的平面，把它放在V形镜的V形缺口内。由于加工的误差，V形缺口的张角和样品的角度都不可能是正确的90o，所以样品的两个面和V形缺口的两个面就不能正好贴合，需要在中间加上一些折射率和被测样品折射率相接近的液体，使两者很好的接触。这种具有一定折射率的液体称为折射液，也称浸液。 一条光线沿S的方向垂直入射在V棱镜的AB面上，然后通过V棱镜和样品，如果样品的折射率和已知的V棱镜折射率完全相等，则整个V棱镜加上样品P就像一块平行平板玻璃一样，此时光线经过样品P和V形缺口相接触的两个面上不发生光线的偏折，最后出射光线也将不发生任何偏折。如果样品的折射率和V棱镜材料的折射率不相同时，则光线在两者相接触的面上发生折射，最后出射光线相对于入射光线要产生一个偏折角。很明显角的大小与样品的折射率和已知的V棱镜材料的折射率有关，用V形棱镜法测量光学玻璃的折射率就是利用了这个关系，通过测量出偏折角，然后根据一定的关系计算出样品的折射率的。 下面利用图1.1.1来推导偏折角和样品折射率之间的关系式， 图1.1.1中是假定了样品折射率大于V形棱镜材料的折射率的情况，即对四个折射面应用折射定律： 在AB面上： (1.1.1) 在AE面上： (1.1.2) 在ED面上：