阿贝折射仪的使用.ppt

恩斯特 . 卡尔 . 阿贝（Ernst Karl Abbe） 德国物理学家，现代光学显微镜创始人 。1840年1月23日生于爱森纳赫，1905年1月14日卒于耶拿。1861年在耶拿大学获博士学位。1863年在该校任数学、物理学和天文学讲师，1876年任教授。1866年与C.蔡司合作研制光学仪器，促进了德国光学工业的发展。以显微镜为中心，他两项重要贡献为： ①几何光学中的正弦条件，确定了可见光波段上显微镜分辨本领的极限，为迄今光学设计的基本依据之一； ②波动光学中的两步成像理论——阿贝成像原理。它成为近年以激光为实验条件的光学变换基本理论之一。 他在1867年制成测焦计，1869年制成阿贝折射仪及分光仪。1870年后又制成数值孔径计、高度计和比长仪等。 1878年开始，阿贝对显微镜进行了一系列的改进，1879年与O.肖托合作，研制成可用于整个可见光区的复消色差镜头。1880年他发明了油浸物镜，放大倍数可达2000。 德国1956年发行的纪念蔡司工厂110周年邮票中的一枚，用于纪念恩斯特 . 阿贝。 1）平均折射率nD：是指该介质对D=589.3nm 光所拥有的折射率的大小； 2）平均色散：nF（兰）-nC(红)是指同一介质的兰光与红光的折射率之差； 3）部分色散： 是指任意二个波长的折射率之差； 4）阿贝常数； (色散系数 ) 5）相对色散： 是部分色散与平均色散之比。 哈尔滨工程大学理学院 阿贝折射仪的使用 * 阿贝折射仪的使用 一、实验目的 1.了解阿贝折射仪光学系统的结构及其工作原理； 2.学会使用阿贝折射仪的一般方法； 3.测定几种常见液体的折射率与平均色散； 4.测量纯净水不同温度下的折射率。 四、实验数据记录及处理 二、实验原理 三、实验仪器 五、注意事项 返 回 二、实验原理 1.当光线从光密介质进入光疏介质时，入射角会小于折射角。改变入射角可使折射角达到90°，此时的入射角称为临界角。2WA-J 阿贝折射仪测定折射率的工作即利用了测定临界角的原理．如下图示: 返 回 三、实验仪器 2WA-J阿贝折射仪， ZKY-PID温控实验仪，纯净水及酒精溶液，带有滴管的试剂瓶两个，脱脂棉等。 2WA-J阿贝折射仪 返 回 阿贝折射仪读数规则 返 回 返 回 光学材料的特征量（5个） 返 回 H? H? H? H?········H? 656.3nm 486.3nm 434.0nm 410.1nm 364.6nm 经验公式 称 为里德伯常数 称为巴耳末系 光谱学中，经常用波数表示： 返 回 Nr 氦(He) r 7065 红 Nc 氢(H) C 6563 红 ND 钠(Na) D 5893 黄 Ne 汞(Hg) e 5461 绿 NF 氢(H) F 4861 兰 Ng 汞(Hg) g 4358 兰 Nh 汞(Hg) h 4047 紫 对应折射率 产生元素 谱线符号 波长（?） 谱线颜色 光学玻璃的折射率和色散是组成光学零件的重要特性参量，因此精确地测定这些特性参量是非常重要的。我们知道光学介质的折射率n与光波在此介质内的传播速度成反比，不同的介质它的折射率n不同，因此不同牌号的光学玻璃对同一波长的光的折射率是各不相同的。既使同一牌号的玻璃，由于溶炼工艺和物理化学过程不同，它们的折射率也有差异。 另—方面，同一光学介质对不同波长的折射率是光的波长的函数 n=f（?） 介质的这种特性称为色散。为了反映出某一光学介质的这种特性，必须测得它对各种波长的折射率，并描绘出此光学介质的色散曲线．通常测量下表中几种波长的光线——谱线的折射率： 返 回 临界角 返 回 望远镜光路 望远镜观察明暗分界线光路图: 返 回 依折射定律有 ： 由平面几何学可知 : 则有 返 回 (1) (1) (2) 将其代入(1)得 由(2)得 返 回 y1 y x O y0 y2 x0 x1 x2 y0=? 重新演示 返 回 四、实验数据记录及处理： Er 蒸馏水折射率n0 纯净水折射率n 温度 ℃ 纯净水折射率表:（纯净水不同温度下的折射率） 折射率n 温度℃ 表17-1 (纯净水样品折射率) 返 回 Er 纯净水平均色散n（λ） 纯净水平均色散n（λ） σ Z B A 纯净水折射率n 注： 总的平均值 平均值 5 4 3 2 1 右旋测得的Z 左旋测得的Z 次数 表17-2（纯净水） 表17-3（纯净水） 温度 ℃ 返 回 Er 酒精溶液平均色散n（λ） 酒精溶液平均