实验19掠入射法测量液体折射率.PDFVIP

实验25 掠入射法测量液体折射率 折射率是描述透明介质的重要光学常数。它与介质材料的分子结构、密度、浓度、 度等有关，也与光波长有关。测量介质折射率有多种方式，本实验介绍的掠入射法，其基 本原理就是光的全反射。一种常用的光学仪器——阿贝折射仪就是根据此原理设计的。 实验目的 1. 了解全反射法测折射率的原理 2. 学会用自准法调节分光计 3. 掌握用掠入射法测量液体折射率的方法 实验原理 光线从折射率为n 的介质射入折射率为n 的介质，在两种介质分界面上，入射光会产生 1 反射与折射。图1中照射在介质n 和n的分界面上的每一条光线都可以分成一条折射光和一 1 条反射光。设入射角为i ，折射角为r，根据折射定律 1 n1 sin i1  n sin r （1） 如果n1 n，即光线由光密介质射向光疏介质， 折射角r大于入射角i ，如图1中的光线b， 1 n 随着入射角的增大，折射角也相应增大，同时 r 反射光强随之增大，而折射光强逐渐减弱。当 n1 入射角增大到某一值i 时，相应的折射角等于 i0 i1 0 0 90 只有一条很弱的光线沿界面传播，折射光强 a b 趋于零，而反射光很强。如图1的光线a （图中 图1 双箭头表示）。再增加入射角，折射光不再存在 ， 0 入射光全部被反射，这种现象称为光的全反射。折射角等于90 时对应的入射角称为全反射 临界角。根据式（1）有 sin i0  n n1 （2） 图2中的棱镜ABC折射率已知为n ，与AB面相接触的是折射率为n 的待测介质。设n 1 1 n，假如光线以临界角i 由n 中入射，折射光 0 1 线沿AB界面射出（称为掠射），该光线在图 中用双箭头表示。而在n 中凡是入射角小于i 1 0 0 的光线，在介质n 中的折射角都小于90 。根据 光的可逆性原理，如果光线a ´在n 中沿掠射方