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1、材料物理性能課程實驗報告材料物理性能課程實驗報告專業(yè)班級:專業(yè)班級:材料物理材料物理08級1班姓名:名:林作亮林作亮學(xué)號:號:08470101指導(dǎo)教師:指導(dǎo)教師:王念假設(shè)入射光為單色光,圖中入射光線AO(入射點O實際是在靠近E點處)的入射角為最大,由于液層很薄,這個最大入射角非常接近直角。設(shè)待測液體的折射率小于折光棱鏡的折射率,則在待測液體與折光棱鏡界面上入射光線AO和法線的夾角近似,而折射光線和法線的夾角為,由光路的可逆性可知,此折射
2、角即為臨界角。根據(jù)折射定律:,即(11-1)可見臨界角的大小取決于待測液體的折射率及折光棱鏡的折射率。當(dāng)光線射出折射棱鏡進(jìn)入空氣(其折射率)時,又要發(fā)生一次折射,設(shè)此時的入射角為,折射角為(或稱出射角),則根據(jù)折射定律得(11-2)根據(jù)三角形的外角等于不相鄰兩內(nèi)角之和的幾何原理,由△E,得(11-3)將式11-1、11-2、11-3聯(lián)立,解得(11-4)式中棱鏡的棱角和折射率均為定值,因此用阿貝折射儀測出角后,就可算出液體的折射率。在所
3、有入射到折射棱鏡DE面的入射光線中,光線AO的入射角等于已經(jīng)達(dá)到了最大的極限值,因此其出射角也是出射光線的極限值,凡入射光線的入射角小于,在折射棱鏡中的折射角必小于,從而其出射角也必小于。由此可見,以RT為分界線,在RT的右側(cè)可以有出射光線,在RT的左側(cè)不可能有出射光線,見圖11-5a。必須指出圖11-5a所示的只是棱鏡的一個縱截面,若考慮折射棱鏡整體,光線在整個折射棱鏡中傳播的情況,就會出現(xiàn)如圖11-5b所示的明暗分界面RR’T’T。
4、在RR’T’T面的右側(cè)有光,在RR’T’T面的左側(cè)無光,這分界面與棱鏡頂面的法線成角,當(dāng)轉(zhuǎn)動棱鏡角后,使明暗分界面通過望遠(yuǎn)鏡中十字線的交點,這時從望遠(yuǎn)鏡中可看到半明半暗的視場,如圖11-5c所示。因在阿貝折射儀中直接刻出了與角所對應(yīng)的折射率,所以使用時可從儀器上直接讀數(shù)而無需計算,阿貝折射儀對折射率的測量范圍是1.3000至1.7000。【實驗儀器】阿貝折射儀、待測酒精、蒸餾水、滴管(若干)。【實驗步驟】一、校準(zhǔn)儀器(一)用蒸餾水校準(zhǔn)1
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