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工光大作业测不透明物质折射率
测量原理
将不透明物质加工出一个反光面,用自然光从空气中斜射,同时用一个偏振片检测反射光。改变入射角,当反射光是线偏振光时,入射角就是布儒斯特角。
假定空气中的折射率为1,则由布儒斯特定律的公式得,
所求物质折射率为
反射与布儒斯特角
自然光正常反射后,光的偏振状态会发生改变。一般情况下,反射光是部分被偏振光。在反射光中,垂直于入射面的光振动大于平行振动。而当入射角等于布儒斯特角叫时,反射光是光振动垂直于入射面的线偏振光,即此时平行入射面振动的光反射率为0。
光路系统图
测角计
测量步骤
1.布置光路图。用钠光灯作为光源,通过一个偏振片使自然光成为平行入射面振动的光,调节测角计,将待测样品放在测角仪载物台上,用望远镜观察反射光。
2.转动载物台。观察望远镜内光强为零的位置,记下测角计读数α,再转动望远镜对准对准板(狭缝),记下读数β。则。
3.则折射率
利用布儒斯特角叫测量不透明介质折射率
·优点:设备简单,光路系统简单。
·缺点:精度不高,因为反射光光强为0的地方不是很敏感,不好区分。
光路改进方法
用He-Ne激光器作为光源,通过尼克尔棱镜,成为平面偏振光,望远镜出射的光通过硅光电池转变为电信号,由检流计(光强计)检测。转动转盘时,找到反射光最弱的反射角即为布儒斯特角。
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