使用移测显微镜测量平行平板的折射率
2021-02-02范海英贾小文贺秀良赵云飞
物理实验 2021年1期
范海英,贾小文,贺秀良,尹 霖,赵云飞
(陆军军事交通学院 基础部,天津 300161)
折射率是介质的一个重要物理参量,折射率的测量是普通物理光学实验的重要内容.普通物理实验室常用的测量透明固体折射率的仪器有分光计、迈克耳孙干涉仪、阿贝折射仪等.常用的测量方法可分为几何光学和波动光学.几何光学方法主要有:折射定律、最小偏向角法、全反射法等[1-4].在分光计上用最小偏向角法进行测量时,需要将被测材料制成棱镜且对棱镜的加工要求较高;全反射法的典型仪器为阿贝折射仪,测量中需要用到已知折射率的标准试件,且对被测材料折射率的大小有限制.波动光学方法主要有:干涉法[5-8]、Lau效应[9]、牛顿环法[10]等,其中干涉法最常见.在迈克耳孙干涉仪上利用白光干涉现象进行测量时,要求透明薄膜或者透明介质厚度很薄,否则操作不便;在分光计上利用多光束干涉测量时,条纹清晰度不易保证[11].
本文基于折射定律,利用移测显微镜对光线经过平行平板之后的微小偏移量进行测量,进而获取平行平板的折射率.该方法原理简单,是高中阶段常见实验 “插针法测玻璃折射率”的延续[12],实验仪器可通过物理实验室普通常见光学仪器组装完成,实验过程涉及多种实验方法和实验技术,在教学中可作为物理实验自主实验项目,亦可作为折射率测量实验项目的拓展.
1 理论分析
假设透明平行平板介质位于绝对折射率为n0的介质……
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