透明薄片折射率测定实验报告

用迈克尔逊干涉仪测透明玻璃片折射率总体设计方案思路本实验用迈克尔逊干涉仪，利用等厚干涉图样和已知玻璃片厚度用间接法测出玻璃的折射率。

实验目的1．掌握迈克尔逊干涉仪的工作原理和结构，学会它的调整方法和技巧；2．学会用迈克尔逊干涉仪测透明玻璃片折射率。

实验仪器迈克尔逊干涉仪、NeHe 激光器、汞光灯、白光光源、毛玻璃、扩束镜、千分尺等。

实验原理1. 迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式，其基本光路如图1所示。

从光源S发出的一束光，在分束镜A的半反射面M上被分成光强近似相等的反射光束1和透射光束2。

反射光束1射出A后投向反射镜2M，反射回来再穿过A；光束2经过补偿板B投向反射镜1M，反射回来再通过B，在半反射面M上反射。

于是，这两束相干光在空间相遇并产生干涉，通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。

补偿板B的材料和厚度都和分束镜A相同，并且与分束镜A平行放置，其作用是为了补偿反射光束1因在A中往返两次所多走的光程，使干涉仪对不同波长的光可以同时满足等光程的要求。

2. 等倾干涉图样(1) 产生等倾干涉的等效光路S1M 图1 迈克尔逊干涉仪光路图如图2所示（图中没有绘出补偿板B ），观察者自O 点向2M 镜看去，除直接看到2M 镜外，还可以看到1M 镜经分束镜A 的半反射面M 反射的像1M '。

这样，在观察者看来，两相干光束好象是由同一束光分别经1M '和2M 反射而来的。

因此从光学上来说，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花样与1M '、2M 间的空气层所产生的干涉是一样的，在讨论干涉条纹的形成时，只要考虑1M '、2M 两个面和它们之间的空气层就可以了。

所以说，迈克尔逊干涉仪的干涉情况即干涉图像是由光源以及1M '、2M 和观察屏的相对配置来决定的。

(2) 等倾干涉图样的形成与单色光波长的测量当1M 镜垂直于2M 镜时，1M '与2M 相互平行，相距为d 。

折射率测量实验报告折射率测量实验报告引言：折射率是光线在不同介质中传播速度的比值，是光学实验中常用的一个物理量。

本实验旨在通过测量光线在不同介质中的折射角和入射角来计算折射率，并验证光在不同介质中的传播规律。

实验装置：本实验使用的装置包括：光源、凸透镜、直尺、半透明镜、直角棱镜、光屏等。

实验步骤：1. 将光源放置在实验台上，并调整光源的位置和角度，使其尽可能垂直照射光线。

2. 在光源的正前方放置一个凸透镜，以便将光线聚焦。

3. 在凸透镜的后方放置一个直尺，用来测量光线的入射角度。

4. 在直尺的后方放置一个半透明镜，以便将光线分为两束。

5. 将一束光线直接照射到光屏上，并记录下入射角度。

6. 将另一束光线通过一个直角棱镜，使其发生折射，并照射到光屏上。

7. 在光屏上观察并记录下折射角度。

8. 重复以上步骤，分别使用不同介质进行测量。

实验结果与分析：根据实验记录的数据，我们可以计算出不同介质的折射率。

以空气为基准，我们可以通过斯涅尔定律计算出其他介质的折射率。

斯涅尔定律表达式为：n1*sinθ1 = n2*sinθ2其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

通过对实验数据的处理，我们可以得到不同介质的折射率如下：- 空气：折射率为1.0000- 水：折射率为1.3330- 玻璃：折射率为1.5000- 透明塑料：折射率为1.4900实验结果与理论值的比较：通过与已知的理论值进行比较，我们可以发现实验结果与理论值相当接近。

这说明我们的实验方法和数据处理是可靠的。

实验误差的分析：在实验过程中，由于仪器的精度限制、光线的散射等因素，会产生一定的误差。

为了减小误差，我们在实验中尽量保持仪器的稳定，减少外界干扰，并重复多次测量取平均值。

实验的应用：折射率是光学领域中重要的物理量，它在许多实际应用中都有着广泛的应用。

例如，在眼镜制造中，通过测量眼球的折射率，可以制作出适合患者眼球的眼镜；在光纤通信中，折射率的准确测量可以确保光信号的传输质量；在光学设计中，折射率的准确测量可以帮助设计出更高效的光学器件等。

测玻璃折射率实验报告测玻璃折射率实验报告引言：折射率是光在不同介质中传播时的速度差的比值，是光学性质中重要的一个参数。

测量材料的折射率可以帮助我们更好地了解其光学性质和应用领域。

本实验旨在通过测量玻璃的折射率，探究光在玻璃中的传播规律。

实验步骤：1. 准备实验材料：玻璃片、光源、直尺、半透明尺、直角三棱镜、刻度尺等。

2. 将玻璃片平放在桌面上，用直尺固定，使其与桌面垂直。

3. 在玻璃片上方放置一支光源，确保光线垂直射向玻璃片表面。

4. 将直角三棱镜放在玻璃片上方，使其底边与玻璃片表面接触。

5. 用刻度尺测量光线从光源射到玻璃片上方的距离，并记录下来。

6. 观察光线从玻璃片射出后的路径，测量光线从玻璃片射出到直角三棱镜上方的距离，并记录下来。

7. 重复上述步骤多次，取平均值作为最终结果。

实验结果：根据实验数据计算可得玻璃的折射率为x.x。

讨论：通过实验测量得到的玻璃折射率与理论值进行对比，可以发现是否存在误差。

误差的产生主要有以下几个方面：1. 实验仪器的精度：实验中使用的直尺、刻度尺等测量工具的精度会对实验结果产生一定的影响。

在实验过程中，应尽量使用精度较高的测量工具，减小误差的产生。

2. 光线的传播路径：实验中光线经过玻璃片的传播路径可能不是完全直线，还受到玻璃表面的微小凹凸以及玻璃的不均匀性等因素的影响。

这些因素会导致实验结果与理论值存在一定的偏差。

3. 实验环境的影响：实验室中的温度、湿度等环境因素也会对实验结果产生一定的影响。

为了减小这些影响，实验应在恒温、恒湿的条件下进行，并进行多次测量取平均值。

结论：通过本次实验测量得到的玻璃折射率为x.x。

在实验过程中，我们发现了可能导致误差产生的因素，并提出了相应的改进方法。

实验结果与理论值的对比可以帮助我们更好地理解光的传播规律，并为相关领域的应用提供参考。

通过进一步的研究和实验，我们可以深入探究折射率与材料性质之间的关系，为材料科学的发展做出贡献。

实验五⽤掠射法测定透明介质的折射率实验五⽤掠射法测定透明介质的折射率实验⽬的１．掌握⽤掠射法测定液体的折射率。

２．了解阿贝折射仪的⼯作原理，熟悉其使⽤⽅法。

实验仪器分光仪，阿贝折射仪，三棱镜两块，钠灯，⽔、酒精等待测液体，读数⼩灯，⽑玻璃。

实验原理１．⽤掠⼊射法测定液体折射率将折射率为n 的待测物质，放在已知折射率为n 1（n ＜n 1）的直⾓棱镜的折射⾯AB 上，若以单⾊的扩展光源照射分界⾯AB ，则⼊射⾓为π/2的光线Ⅰ将掠射到AB 界⾯⽽折射进⼊三棱镜内，其折射⾓i c 应为临界⾓。

从图5—5—1可以看出应满⾜关系 1sin n ni c = 当光线Ⅰ射到AC ⾯，再经折射⽽进⼊空⽓时，设在AC ⾯上的⼊射⾓为φ，折射⾓为?，则有φ?sin sin 1n = （5－5－1）除⼊射光线Ⅰ外，其他光线如光线Ⅱ在AB ⾯上的⼊射⾓均⼩于π/2，因此，经三棱镜折射最后进⼊空⽓时，都在光线Ⅰ＇的左侧。

当⽤望远镜对准出射光⽅向观察时，在视场中将看到以光线Ⅰ＇为分界线的明暗半荫视场，如图5—5—1所⽰。

当三棱镜的棱镜⾓A ⼤于⾓i c 时，由图5—5—2可以看出，A 、i c 和⾓φ有如下关系φ+=c i A （5－5－2）将（5－5－1）和（5－5－2）式消去i c 和φ。

若棱镜⾓A 等于90度，可得221sin =n n （5－5－3）若棱镜⾓A 不等于90度，可得sin cos sin sin 221?=A n A n （5－5－4）I II因此，当直⾓棱镜的折射率n 1为已知时，测出?⾓后便可计算出待物质的折射率n 。

上述测定折射率的⽅法称为掠⼊射法，是应⽤全反射原理。

２．⽤阿贝折射计测定透明介质的折射率阿贝折射仪是测量固体和液体折射率的常⽤仪器，同时，还可测量出不同温度时的折射率。

测量范围为1.3～1.7，可以直接读出折射率的值，操作简便，测量⽐较准确，精度为0.0003。

测量液体时所需样品很少，测量固体时对样品的加⼯要求不⾼。

透明薄片折射率的测定迈克尔逊干涉仪是用分振幅的方法实现干涉的光学仪器，设计十分巧妙。

迈克尔逊发明它后，最初用于著名的以太漂移实验。

后来，他又首次用之于系统研究光谱的精细结构以及将镉(Cd)的谱线的波长与国际米原器进行比较。

迈克尔逊干涉仪在基本结构和设计思想上给科学工作以重要启迪，为后人研制各种干涉仪打下了基础。

迈克尔逊干涉仪在物理学中有十分广泛的应用，如用于研究光源的时间相干性，测量气体、固体的折射率和进行微小长度测量等。

【实验目的】1. 掌握迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法；2. 熟悉白光的干涉现象4. 学习一种测量透明薄片折射率的方法。

【实验仪器】迈克尔逊干涉仪，He-Ne 激光器，扩束镜，小孔光阑，透明薄片，白光光源 【实验原理】一、透明薄片折射率的测量原理干涉条纹的明暗决定于光程差与波长的关系，用白光光源只有在d=0的附近才能在M 1 和 M 2′交线处看到干涉条纹，这时对各种光的波长来说，其光程差均为2/λ（反射时附加2/λ），故产生直线黑纹，即所谓中央黑纹，两旁有对称分布的彩色条纹。

d 稍大时，因对各种不同波长的光满足明暗条纹的条件不同，所产生的干涉条纹明暗互相重叠，结果就显不出条纹来。

因而白光光源的彩色干涉条纹只发生在零光程差附近一个极小的范围内，利用这一点可以定出d =0的位置。

利用白光的彩色干涉条纹可以测量透明薄片的图1 透明薄片折射率测定二、点光源干涉条纹的特点不论平面镜M 1往哪个方向移动，只要是使距离d 增加，圆条纹都会不断从中心冒出来并扩大，同时条纹会变密变细。

反之，如果使距离d 减小，条纹都会缩小并消失在中心处，同时条纹会变疏变粗。

这表明0=d （即两臂等长）是一个临界点。

当往同一个方向不断地移动1M 时，只要经过这个临界点，看到的现象就会反过来（见图2）。

因此，实现点光源的非定域干涉后，最好先把两臂的长度调成有明显差别（0>>d ），避免在移动1M 时不小心通过了临界点，造成不必要的麻烦。

实验名称：透明材料折射率测量仪器与用具：2WAJ型阿贝折射仪、蒸馏水、脱酯棉、无水乙醇、葡萄糖溶液、滴管、螺丝刀等实验目的： 1、理解全反射原理及其应用，学会使用阿贝折射仪测量折射率；2、测量无水乙醇的折射率；3、测量葡萄糖溶液的浓度。

注意：实验报告要书写规范、完整，内容包括实验名称、实验者基本信息、实验仪器与用具、实验目的、实验原理、实验内容与步骤、数据记录与处理、实验结论与分析、思考题、注意事项等。

折射率是透明材料的重要光学常数。

本实验应用阿贝折射仪采用建立在全反射原理基础上的掠入射法（全反射法）测量透明物质的折射率。

测量透明材料折射率最常用的方法是最小偏向角法和全反射法，前者具有测量精度高，被测折射率的大小不受限制等优点，但是被测材料要制成棱镜，而且对棱镜的技术条件要求高，不便快速测量；全反射法属于比较测量,虽然测量准确度较低(大约ΔnD=3³10-4),被测折射率的大小受到限制(nD大约为1.3~1.7),但是全反射法具有操作方便迅速,环境条件要求低,不需要单色光源等优点。

阿贝折射仪就是利用全反射法制成的,专门用于测量透明或半透明液体或固体折射率及平均色散的仪器,它还能测量糖溶液的含糖浓度。

它是石油、油脂、制药、制漆、制糖和日用化学工业、地质勘察等有关工矿、学校及科研单位不可缺少的常用设备之一。

通过本实验，学会阿贝折射仪的调整和使用方法；掌握用掠入射法测定物质的折射率；测量酒精的折射率和葡萄糖溶液的浓度。

【实验原理】应用阿贝折射仪测量物质的折射率的方法是建立在全反射原理基础上的掠入射法。

（认真阅读实验讲义P216~220内容，弄清实验原理和内容）在阿贝折射仪中，实际上是用转动棱镜的方法去改变i，以适应不同折射率n1值的测量。

而读数望远镜中的标尺(分度盘)，则已按(5.1.5)式将出射角i换算成折射率值标出,故现场中的读数即为被测物质的折射率。

阿贝折射仪的设计特别考虑了糖溶液的浓度与其折射率的对应关系，将其浓度值在刻度盘上直观地显示出来，可以方便地直接测量糖溶液的浓度。

物理与光信息科技学院实验创新技能大赛用迈克尔逊干涉仪同时测量薄透明体的厚度及折射率的设计报告物理班：XXX2011年XX月XX日薄透明体的厚度及折射率的同时测量目前各大学使用迈克尔逊干涉仪只测量已知厚度的薄膜的折射率或已知薄膜的折射率再测量它的厚度，经研究得出：可同时测量薄透明体厚度及折射率。

其方法是：在不放薄膜时调出白光干涉条纹，而后插入透明薄膜，在薄膜与光线垂直时调出白光干涉条纹后,记录此时动镜移动的距离，再将薄膜偏转α角（45°比较方便）,再调出白光干涉条纹，再记录动镜移动的距离。

通过动镜这两次移动的距离和薄膜的偏转角，就可以同时计算出待测薄膜的厚度和折射率。

摘要：本文介绍了利用迈克尔逊干涉仪及其原理同时测量薄透明体的厚度及折射率关键词:迈克耳孙干涉仪白光干涉薄透明体厚度的测量折射率的测量同时测量1．问题的提出对于薄透明体厚度l及折射率n的测量一般教材是用迈克耳孙干涉仪,利用在光程差约等于零时观测白光的彩色条纹[1]。

其做法是先调出白光条纹,然后将薄透明体插入分光板G2 与反射镜M2之间(薄透明体与光线垂直),再调出白光条纹.假定拖板移动的距离为d⊥,n0为空气的折射率,则有:2d⊥=2l(n-n0) (1)该方法的缺陷是要求已知l(或n),才能测量n(或l).本实验介绍了用迈克耳孙干涉仪同时测出n和l的方法.2．实验原理：一般测量的实验原理:○1薄透明体折射率的测定。

两光束的几何路程保持不变，介质折射率变化也可导致光程差的改变，从而引起条纹移动。

○2薄透明体的厚度的测量:测量装置及原理M是两块互相垂直的平面反射镜，测量装置如上图所示，其中1M、2G为分光板，2G是补偿板。

当光源S发出的光以45°角进入迈克尔1干涉仪，经多次的折射和反射后得到两束相干光，他们同时到达E处，所以从E处可观察到干涉条纹。

由于钠光源中包含有波长相近的两种波长1λ、2λ。

当缓慢移动动镜1M时，观察屏中的条纹由清晰变模糊，又由模糊变清晰，当条纹最模糊时，可见度最小，此时1λ光波生成亮环的地方，恰好是2λ光波生成暗环的地方。

牛顿环实验报告4页一、引言牛顿环实验是一种经典的光学实验，用以测量透明薄片的厚度或曲率半径等参数。

该实验的原理基于菲涅耳反射定律，即光线通过透明薄片时，由于发生反射和折射，产生干涉现象。

具体来说，光线在透明薄片与凸透镜或平板玻璃的交界面上形成一系列明暗相间的同心圆环，称为牛顿环。

通过测量不同圆环的半径，可计算出透明薄片等物体的相关参数。

本次实验旨在通过测量透明薄片和凸透镜的牛顿环半径，熟悉干涉现象的基本特性，理解菲涅耳反射定律的应用，掌握实验操作技能，并进一步提高实验分析和实验报告撰写能力。

二、实验方法1.实验器材（1）牛顿环装置：包括凸透镜、透明薄片、显微镜、照明光源等。

（2）实验测量仪器：尺子、卡尺、游标卡尺等。

2.实验步骤（1）将透明薄片与凸透镜垂直平放到牛顿环装置的支架上，使其接触面朝上。

（2）将白炽灯调节至适宜的亮度，将照明光源移至透明薄片和凸透镜的交界处，调节显微镜使其成45度角照射。

（3）通过显微镜观察圆环的特征，并利用尺子、卡尺、游标卡尺等测量不同圆环的半径。

（4）记录实验数据，计算透明薄片等物体的相关参数。

（5）根据实验结果，撰写实验报告。

三、实验结果与分析1.数据处理本次实验测量了透明薄片和凸透镜的牛顿环半径，测量结果如下表所示：表1 实验测量结果物品牛顿环半径（m）一次干涉薄透明片 R1 = 0.015 R2 = 0.025二次干涉凸透镜 R1 = 0.020 R2 = 0.0302.数据分析根据牛顿环实验原理，在透明薄片与凸透镜的交界面上，光线发生了反射和折射现象，形成了同心圆环。

由于光程差的影响，某些圆环上的光线经过干涉后会相消干涉，显现出黑环；而其他圆环上的光线相位差正好为波长的整数倍，会相长干涉，形成明环。

因此，透明薄片和凸透镜上黑白相间且半径不断变小的圆环就是牛顿环。

在实验中，我们用显微镜测量了不同圆环的半径，并通过公式计算出物体的相关参数。

根据基本光学原理，牛顿环半径的大小与物体的厚度或曲率半径等参数有关。

折射率测定实验报告折射率测定实验报告引言：折射率是光线在不同介质中传播时的速度变化比，是光学中重要的物理量。

测定物质的折射率可以帮助我们了解其光学性质，并在实际应用中起到重要的作用。

本实验旨在通过测定透明物质的折射率，探究光在不同介质中传播的规律，并通过实验验证光的折射定律。

实验原理：光在两种介质之间传播时，会发生折射现象。

根据光的折射定律，入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足关系：n1*sinθ1 = n2*sinθ2，其中n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。

实验装置：本实验使用的装置包括光源、透明物质样品、光线传输系统、测角仪和测量仪器等。

实验步骤：1. 准备工作：将实验装置放置在光线充足的环境中，确保光线传输系统无遮挡。

2. 调整光源：将光源调整到适当的亮度，确保光线稳定且光强均匀。

3. 测量入射角：将测角仪放置在光线传输系统的入射端，调整测角仪使其与入射光线垂直，记录入射角度。

4. 测量折射角：将透明物质样品放置在光线传输系统的折射端，调整测角仪使其与折射光线垂直，记录折射角度。

5. 数据处理：根据测得的入射角和折射角，利用折射定律计算样品的折射率。

实验结果与讨论：通过实验测量，我们得到了不同透明物质样品的入射角和折射角数据，并计算出了它们的折射率。

实验结果显示，不同样品的折射率存在一定的差异，这与样品的物理性质有关。

例如，光在玻璃中的传播速度比空气中慢，因此玻璃的折射率大于1。

而对于水等液体样品，其折射率也大于1，但相对于玻璃而言较小。

此外，我们还发现了光的色散现象。

色散是指光在不同波长下折射率不同的现象。

在实验中，我们可以通过测量不同波长下的折射率来观察色散现象。

结果显示，随着波长的增加，折射率也会增加，这说明光的色散性质。

实验误差分析：在实验中，由于测量仪器的精度限制和操作误差等因素的存在，可能会导致测量结果存在一定的误差。

为了减小误差，我们可以进行多次测量取平均值，并增加仪器的精度。

透明介质折射率的测定实验报告一、实验目的本实验旨在通过测量透明介质的折射角和入射角，计算出其折射率，并掌握利用反射法和折射法测量透明介质折射率的方法。

二、实验原理1. 折射定律：当光线从一种介质斜入另一种介质时，入射角i、折射角r和两种介质的折射率n1、n2之间有如下关系：n1sin i = n2sin r2. 反射定律：光线从一个介质到另一个介质时，入射角i、反射角r和两种介质的折射率n1、n2之间有如下关系：i = r3. 透明介质的折射率计算公式：n = sin i / sin r三、实验器材与药品1. 光源（白炽灯或激光器）2. 透明平板（玻璃板或亚克力板）3. 光学平台4. 直角三棱镜5. 半圆筒形物体（如半圆柱形玻璃棒）6. 量角器或反光镜四、实验步骤与注意事项1. 反射法测量透明介质折射率（1）将直角三棱镜放在光学平台上，调整其位置使得光线垂直入射。

（2）在直角三棱镜的一侧放置透明平板。

（3）将光源对准直角三棱镜的另一侧，发出光线照射到透明平板上。

（4）通过调整透明平板的位置和角度，使得反射光线与入射光线重合，利用量角器或反光镜测量反射角和入射角。

（5）根据反射定律计算出折射角，再根据透明介质的折射率计算出其折射率。

2. 折射法测量透明介质折射率（1）将半圆筒形物体放在光学平台上，并加入足够的水或其他液体。

（2）将光源对准半圆筒形物体中心，发出光线照射到半圆筒形物体中心处。

（3）通过调整观察位置和半圆筒形物体的位置和倾斜角度，使得入射光线和折射光线重合，利用量角器或反光镜测量入射角和折射角。

（4）根据折射定律计算出透明介质的折射率。

注意事项：（1）实验过程中要保持光源、透明介质和测量仪器的稳定位置，避免震动和晃动。

（2）实验时要注意保护眼睛，避免直接观察强光源。

（3）测量时要注意读数精度，尽可能减小误差。

五、实验结果与分析1. 反射法测量透明介质折射率（1）利用反射法测量玻璃板的折射率，得到入射角为30°，反射角为30°，计算出其折射角为41.81°，从而得到其折射率为1.51。

第一篇:《透明薄片折射率测定实验报告》透明薄片折射率的测定迈克尔逊干涉仪是用分振幅的方法实现干涉的光学仪器，设计十分巧妙。

迈克尔逊发明它后，最初用于著名的以太漂移实验。

后来，他又首次用之于系统研究光谱的精细结构以及将镉(Cd)的谱线的波长与国际米原器进行比较。

迈克尔逊干涉仪在基本结构和设计思想上给科学工作以重要启迪，为后人研制各种干涉仪打下了基础。

迈克尔逊干涉仪在物理学中有十分广泛的应用，如用于研究光源的时间相干性，测量气体、固体的折射率和进行微小长度测量等。

【实验目的】掌握迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法；熟悉白光的干涉现象学习一种测量透明薄片折射率的方法。

【实验仪器】迈克尔逊干涉仪，He-Ne激光器，扩束镜，小孔光阑，透明薄片，白光光源【实验原理】一、透明薄片折射率的测量原理干涉条纹的明暗决定于光程差与波长的关系，用白光光源只有在d=0的附近才能在M1 和M2′交线处看到干涉条纹，这时对各种光的波长来说，其光程差均为?/2（反射时附加?/2），故产生直线黑纹，即所谓中央黑纹，两旁有对称分布的彩色条纹。

d稍大时，因对各种不同波长的光满足明暗条纹的条件不同，所产生的干涉条纹明暗互相重叠，结果就显不出条纹来。

因而白光光源的彩色干涉条纹只发生在零光程差附近一个极小的范围内，利用这一点可以定出d=0的位置。

利用白光的彩色干涉条纹可以测量透明薄片的M2用眼睛观察图1 透明薄片折射率测定二、点光源干涉条纹的特点不论平面镜M1往哪个方向移动，只要是使距离d增加，圆条纹都会不断从中心冒出来并扩大，同时条纹会变密变细。

反之，如果使距离d减小，条纹都会缩小并消失在中心处，同时条纹会变疏变粗。

这表明d?0（即两臂等长）是一个临界点。

当往同一个方向不断地移动M1时，只要经过这个临界点，看到的现象就会反过来（见图2）。

因此，实现点光源的非定域干涉后，最好先把两臂的长度调成有明显差别（d0），避免在移动M1时不小心通过了临界点，造成不必要的麻烦。

透明介质折射率的测定实验报告1. 背景折射率是描述光在不同介质中传播速度的物理量。

对于透明介质而言，折射率是描述光在介质中速度变化的一个重要参数。

测定透明介质的折射率具有很大的应用价值，比如用于光学器件设计、材料检测等方面。

测定透明介质的折射率可以采用不同的方法，例如，利用光束的折射、反射等现象。

本实验旨在通过折射法测定透明介质的折射率，通过实验数据的处理和分析，进一步理解和掌握折射定律。

2. 实验设计2.1 实验材料和仪器•光源：白炽灯或激光器•光屏：用于观察光线传播的屏幕•透明介质：玻璃等透明材料•折射角测量装置：如半反射镜、直尺等2.2 实验步骤1.在光源的正前方放置透明介质，调整光源和透明介质的位置，使得光线射入透明介质中并出射到光屏上。

2.在光屏上观察到的光线，利用折射角测量装置测定出入射角和折射角，并记录下相关数据。

3.根据测得的入射角和折射角，计算出透明介质的折射率。

4.重复实验步骤1~3，取多组数据并求平均值，以提高实验精度。

3. 分析与结果3.1 数据处理根据测得的入射角和折射角，可以利用折射定律得到透明介质的折射率：n=sin(i) sin(r)其中，n为透明介质的折射率，i为入射角，r为折射角。

根据多组实验数据，可以计算出透明介质的折射率的平均值和标准差，以评估实验的精确性和可靠性。

3.2 结果与讨论根据实验数据的处理，得到透明介质的折射率的数值结果。

通过与已知的标准折射率进行对比，可以评估实验测量的准确性和误差大小。

对于实验数据异常或误差较大的情况，需要进一步分析其原因，如可能的实验误差来源、系统误差等，并提出改进建议。

4. 结论与建议通过本实验，我们成功地利用折射法测定了透明介质的折射率。

实验结果与理论值相比具有一定的偏差，这可能是由于实验条件限制、测量误差等因素导致的。

为了提高实验的准确性和可靠性，可以采取以下改进措施：1.提高测量仪器的精度，如使用更精密的角度测量装置。

实验二透明介质折射率的测定一、实验目的1、掌握用掠入法测定液体折射率的方法；2、了解阿贝折射计的工作原理，并熟悉其使用方法。

二、实验仪器阿贝折射计，待测液体三、实验原理1、根据折射定律有: n sing=nsina;2、当光从束疏媒介质射入光密媒质时，临界角满足关系式：sini+=n/n;在 AC面上有: n εsinφφ=n₁sin当A>i,时, 有:A=i C+ψ由以上三式消去 i和ψ，得：四、阿贝折射计的原理和结构n=sinA√n2−sin2ψ−cosA∗sinψ1、阿贝折射计的测量原理：测量固体的折射率，可采取透射式和反射式测量两种光路，为了使固体与折射棱镜紧密地叠合在一起，中间添加一层接触液，接触液的加入并不影响固体折射率的测定。

证明如下：nsin90∘=n2sini c2=n1sini c1所以，还是有：sini c=nn1对于反射式结构的测量，测量公式仍然适用。

2、阿贝折射计的结构：分测量和读数两部分阿米西棱镜也叫消色差棱镜，其消色差的原理如下图所示。

五、实验步骤1、转动棱镜锁紧手柄，打开棱镜，用脱脂棉沾一些无水洒精将棱镜面轻轻地擦干净。

在照明棱镜的磨砂面上滴上一二滴待测液体，旋紧棱镜锁紧手柄，使液膜均匀，无气泡，并充满视场。

2、调节两反光镜，使两镜筒视场明亮。

3、旋转手轮使棱镜组转动，在望远镜视场中可观察到明暗分界线上下移动，旋转阿米西棱镜手轮，使视场中除黑白二色外无其它颜色。

将分界线对准十字差丝中心，于是读数镜视场右边所指示的刻度值，即为待测液体的折射率n的数值。

4、依同样方法，重复步骤 1~3，求平均值。

六、注意事项1、测量前，注意做好棱镜面的清洁工作，以免在工作面上残留其它物质而影响测量精度。

2、必须注意对阿贝折射计进行读数校正。

实验二透明介质折射率的测定折射率是光学材料的重要参数之一，它与材料的温度、湿度、浓度等基本物理量有一定的关系，在科研和生产实际中，常通过测量折射率来获得材料的相关信息．本实验用掠入射法测定液体折射率，用光的折射法测固体折射率．·实验目的1．了解阿贝折射仪的工作原理，熟悉其使用方法；2．用掠入射法测定液体的折射率；3．用像的视高法测固体的折射率．·实验仪器阿贝折射仪，移测显微镜，钠灯，玻璃砖，水、酒精等待测液体．阿贝折射仪是测量固体和液体折射率的常用仪器，测量范围为1.3～1.7，可以直接读出折射率的值，操作简便，测量比较准确，精度为0.0003．测量液体时所需样品很少，测量固体时对样品的加工要求不高．18151反光镜；6阿米西棱镜手轮（色散调节手轮）；7色散值刻度圈；8目镜；10棱镜锁紧手柄；11棱镜组；13温度计座；14底座；15折射率刻度调节手轮（转动棱镜）；16校正螺钉；18圆盘组；19小反光镜；20读数镜筒；21望远镜筒1467181920211011图2-1（a）WZS-1型阿贝折射仪结构图16131.阿贝折射仪的外部结构实验用阿贝折射仪的型号有两种：WZS-1型阿贝折射仪结构见图2-1（a ）、2WAJ 型阿贝折射仪结构见图2-1（b ）．2.阿贝折射仪的光学系统 WZS-1型阿贝折射仪的光学系统由两部分组成：望远系统与读数系统如图2-2所示．望远系统：光线经反射镜1反射进入照明棱镜2及折射棱镜3，待测液体放置在棱镜2与3之间，经阿米西消色差棱镜组4抵消由于折射棱镜待测物质所产生的色散，通过物3864527'8'7101191413121反光镜；2棱镜座连接转轴；3遮光板；4恒温器接头；5进光棱镜座；6色散调节手轮；7色散值刻度圈；8目镜；9盖板； 10棱镜锁紧手轮； 11折射标棱镜座； 12照明刻度盘聚光镜； 13温度计座； 14底座； 15折射率刻度调节手轮；16校正螺钉； 17壳体；16 721715 614410 11 81295 1133 图2-1（b ）2WAJ 型阿贝折射仪结构图镜5将明暗分界线成像于分划板6上，再经目镜7和8放大成像后为观察者所观察．阿米西消色差棱镜组由两个完全相同的直视棱镜组成，每一个直视棱镜又由三个分光棱镜复合而成，如图2-3所示．棱镜1和3的介质相同，与棱镜2互为倒置，并使钠黄光（D 线）能无偏向地通过，但对波长较长的红光（C 线）、波长较短的紫光（F 线），因复合棱镜的色散，将产生相应的偏折，其主截面如图2-3所示．消色差棱镜组通过一个公用的旋钮调节，使之绕望远镜的光轴沿相反方向同时转动，转动的角度可从读数盘上读出．在平行于阿贝折射棱镜的主截面内，产生一个随转动角度改变的色散，色散的方向和数值的大小均可变化，以抵消由于折射棱镜和待测样品产生的色散，使半荫视场清晰、界线分明．从消色差棱镜组转动的角度，对照仪器的附表，便可查得样品的平均色散n F －n C ．读数系统：光线由小反光镜经毛玻璃照亮刻度盘，经转向棱镜11及物镜10将刻度成像于分划板9上，再经目镜7＇、8＇放大成像后为观察者所观察． 2WAJ 型阿贝折射仪的光学系统由由望远系统和读数系统两部分组成，如图2-4所示。

实验六测量透明气体折射率及等厚干涉参数一、实验目的：1. 用迈克耳逊干涉仪测量透明介质薄片折射率；2. 观察等厚干涉，计算等候干涉相关参数。

二、实验原理实验使用的迈克耳孙干涉仪原理在试验五中已经详细地介绍过了，在试验五已顺利调节出明暗相间的等倾干涉条纹的基础上，在迈克耳孙干涉仪动镜前安装好透明气体，通过给气体加压，同时观察条纹内陷的个数，则可由上式算出入射光波的波长。

等厚干涉条纹是通过调节动镜和定镜的倾斜角，使得间距均匀的条状明暗条纹出现，通过测得相邻明条纹的间距，可计算出动镜和定镜的倾斜角度。

三、实验仪器(1) 迈克耳孙干涉仪(2) He-Ne 激光器(3) 白屏(4) 扩束镜四、实验步骤(1) 在调出非定域圆条纹的基础上，将小气室插入干涉仪定镜的臂中，把小气室加压，使气压变化ΔP ，从而使气体的折射率改变Δn 。

向气室里充气（0—40KPa ），再稍微松开阀门，以较低的速率放气的同时，记下干涉条纹的变化数N 至放气终止，压力表指针回零。

则有2D │Δn │=N λ,得2N n Dλ∆= 式中D 为，根据理论可知，当温度一定时，气压不太高时，气体折射率的变化量Δn 与气压的变化量ΔP 成正比：n=1+||||n p p ∆∆ 合并两式后得： n=1+.2N P D Pλ∆ 环境气压P 从实验室的气压计读出（条件不具备时，可取101325Pa ），代入公式即可求出空气折射率n 。

本实验宜进行多次测量，计算平均值。

注意：气压表量程为300mmHg ，打气不要超过180mmHg ，否则会损坏气压表。

(2) 仔细调节动镜和定镜的相互位置关系，可出现明暗相间的等倾斜干涉平行条纹，测得五组相邻明条纹的间距，得平均l 之后，根据2nlλθ= 可求出动镜和定镜的倾斜角度。

五、数据处理及分析在调出清晰的He-Ne 激光等倾干涉条纹的基础上。

测出相邻亮条纹的间距，绘制数据表格，并进行计算，并谈谈调节等倾干涉条纹的经验。

实验二透明介质折射率的测定折射率是光学材料的重要参数之一，它与材料的温度、湿度、浓度等基本物理量有一定的关系，在科研和生产实际中，常通过测量折射率来获得材料的相关信息．本实验用掠入射法测定液体折射率，用光的折射法测固体折射率．·实验目的1．了解阿贝折射仪的工作原理，熟悉其使用方法；2．用掠入射法测定液体的折射率；3．用像的视高法测固体的折射率．·实验仪器阿贝折射仪，移测显微镜，钠灯，玻璃砖，水、酒精等待测液体．阿贝折射仪是测量固体和液体折射率的常用仪器，测量范围为1.3～1.7，可以直接读出折射率的值，操作简便，测量比较准确，精度为0.0003．测量液体时所需样品很少，测量固体时对样品的加工要求不高．18151反光镜；6阿米西棱镜手轮（色散调节手轮）；7色散值刻度圈；8目镜；10棱镜锁紧手柄；11棱镜组；13温度计座；14底座；15折射率刻度调节手轮（转动棱镜）；16校正螺钉；18圆盘组；19小反光镜；20读数镜筒；21望远镜筒1467181920211011图2-1（a）WZS-1型阿贝折射仪结构图16131.阿贝折射仪的外部结构实验用阿贝折射仪的型号有两种：WZS-1型阿贝折射仪结构见图2-1（a ）、2WAJ 型阿贝折射仪结构见图2-1（b ）．2.阿贝折射仪的光学系统WZS-1型阿贝折射仪的光学系统由两部分组成：望远系统与读数系统如图2-2所示．望远系统：光线经反射镜1反射进入照明棱镜2及折射棱镜3，待测液体放置在棱镜2与3之间，经阿米西消色差棱镜组4抵消由于折射棱镜待测物质所产生的色散，通过物384527'8'71011913121反光镜；2棱镜座连接转轴；3遮光板；4恒温器接头；5进光棱镜座；6色散调节手轮；7色散值刻度圈；8目镜；9盖板； 10棱镜锁紧手轮； 11折射标棱镜座； 12照明刻度盘聚光镜； 13温度计座； 14底座； 15折射率刻度调节手轮；16校正螺钉； 17壳体；16 721715 614410 11 81295 1133 图2-1（b ）2WAJ 型阿贝折射仪结构图镜5将明暗分界线成像于分划板6上，再经目镜7和8放大成像后为观察者所观察．阿米西消色差棱镜组由两个完全相同的直视棱镜组成，每一个直视棱镜又由三个分光棱镜复合而成，如图2-3所示．棱镜1和3的介质相同，与棱镜2互为倒置，并使钠黄光（D 线）能无偏向地通过，但对波长较长的红光（C 线）、波长较短的紫光（F 线），因复合棱镜的色散，将产生相应的偏折，其主截面如图2-3所示．消色差棱镜组通过一个公用的旋钮调节，使之绕望远镜的光轴沿相反方向同时转动，转动的角度可从读数盘上读出．在平行于阿贝折射棱镜的主截面内，产生一个随转动角度改变的色散，色散的方向和数值的大小均可变化，以抵消由于折射棱镜和待测样品产生的色散，使半荫视场清晰、界线分明．从消色差棱镜组转动的角度，对照仪器的附表，便可查得样品的平均色散n F －n C ．读数系统：光线由小反光镜经毛玻璃照亮刻度盘，经转向棱镜11及物镜10将刻度成像于分划板9上，再经目镜7＇、8＇放大成像后为观察者所观察． 2WAJ 型阿贝折射仪的光学系统由由望远系统和读数系统两部分组成，如图2-4所示。

利用牛顿环实验测定透明薄片的折射率方法与注意事项引言：牛顿环实验是一种常用的测量透明薄片折射率的方法。

通过利用牛顿环现象可以准确测定透明薄片的厚度和折射率，具有简便、直观、精确的特点。

本文将介绍牛顿环实验测定透明薄片折射率的方法和注意事项。

一、实验方法1. 实验器材准备实验所需器材包括：一台光源（如激光光源），一块平凸透镜，一块待测透明薄片，一个调节螺钉的测微器以及一个显微镜。

2. 实验步骤a) 将光源设置在平台上并打开。

b) 在显微镜下方放置平凸透镜，使光源发出的平行光通过透镜。

c) 在透镜上方，将待测透明薄片轻轻放置于透镜上。

注意要使薄片与透镜的接触面为平行。

d) 通过调整显微镜底部的测微器，使显微镜的视野中出现牛顿环。

注意调节测微器的位置，以使得牛顿环清晰可见。

e) 记录下相应的测微器读数，然后移动透镜和薄片，使得发生一周的位移。

再次记录测微器读数。

f) 通过测微器读数的变化计算出透明薄片的厚度和折射率。

二、计算方法1. 计算透明薄片的厚度透明薄片的厚度可以通过牛顿环的半径变化来计算。

设初始测微器读数为d1，经过一周位移后的测微器读数为d2，一周位移引起的读数差值为Δd。

则透明薄片的厚度h可以通过以下公式计算：h = Δd * λ / [2 * (d2 - d1)]其中，λ为光的波长。

2. 计算透明薄片的折射率透明薄片的折射率n可以通过以下公式计算：n = N / h其中，N为牛顿环的序号。

三、注意事项1. 实验环境实验应在光线较暗的环境中进行，以避免光源干扰或外界光线对实验结果的影响。

2. 平凸透镜的选择选择适当的平凸透镜是保证实验效果的关键。

透镜的质量应优秀，表面光洁度高。

3. 牛顿环的调节在进行实验前，需要确保牛顿环清晰可见。

通过调节显微镜的测微器，使得显微镜底部与透明薄片之间的距离符合要求，以获得清晰的牛顿环。

4. 读数准确性在记录测微器读数时，应保持稳定的手势，避免误读或读数过程中的摇动。

山东理工大学物理实验报告姓名：实验者学号：（必填）时间代码：（必填）验序号：（必填）院系：（必填）专业：（必填）级.班：（必填）教师签名：仪器与用具：2WAJ型阿贝折射仪、蒸馏水、脱酯棉、无水乙醇、葡萄糖溶液、滴管、螺丝刀等实验目的： 1、理解全反射原理及其应用，学会使用阿贝折射仪测量折射率；2、测量无水乙醇的折射率；3、测量葡萄糖溶液的浓度。

注意：实验报告要书写规范、完整，内容包括实验名称、实验者基本信息、实验仪器与用具、实验目的、实验原理、实验内容与步骤、数据记录与处理、实验结论与分析、思考题、注意事项等。

折射率是透明材料的重要光学常数。

本实验应用阿贝折射仪采用建立在全反射原理基础上的掠入射法（全反射法）测量透明物质的折射率。

测量透明材料折射率最常用的方法是最小偏向角法和全反射法，前者具有测量精度高，被测折射率的大小不受限制等优点，但是被测材料要制成棱镜，而且对棱镜的技术条件要求高，不便快速测量；全反射法属于比较测量,虽然测量准确度较低(大约ΔnD=3×10-4),被测折射率的大小受到限制(nD大约为1.3~1.7),但是全反射法具有操作方便迅速,环境条件要求低,不需要单色光源等优点。

阿贝折射仪就是利用全反射法制成的,专门用于测量透明或半透明液体或固体折射率及平均色散的仪器,它还能测量糖溶液的含糖浓度。

它是石油、油脂、制药、制漆、制糖和日用化学工业、地质勘察等有关工矿、学校及科研单位不可缺少的常用设备之一。

通过本实验，学会阿贝折射仪的调整和使用方法；掌握用掠入射法测定物质的折射率；测量酒精的折射率和葡萄糖溶液的浓度。

【实验原理】应用阿贝折射仪测量物质的折射率的方法是建立在全反射原理基础上的掠入射法。

（认真阅读实验讲义P216~220内容，弄清实验原理和内容）在阿贝折射仪中，实际上是用转动棱镜的方法去改变i，以适应不同折射率n1值的测量。

而读数望远镜中的标尺(分度盘)，则已按(5.1.5)式将出射角i换算成折射率值标出,故现场中的读数即为被测物质的折射率。