一种基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统的研究

浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,并由此计算NaCl和葡萄糖溶液的折射率和浓度。对质量百分比浓度为0、10%和20%的NaCl溶液进行了折射率测量和误差分析,发现与相关理论值的相对误差仅为0.61%、0.63%和2.2%。葡萄糖溶液的浓度—折射率关系曲线也呈现出线性良好、可靠性高的特点。总之,基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统具有测量非接触、结果可靠、高效实用的特点。     

基于改进的迈克尔逊干涉仪的液体折射率测量方法研究

液体折射率是重要光学参数之一，液体折射率参数测量在食品生产鉴定、光学加工等领域都具有重要意义。本文基于便携式迈克尔逊干涉仪，在光学减震台上加装旋转微调载物台，综合考虑旋转后容器器壁、待测液体、空气中光程差的改变量，得到液体折射率的计算公式，与阿贝折射仪测量液体折射率的值进行比较，实验测得水、不同浓度的葡萄糖溶液以及不同浓度的氯化钠溶液，平均相对误差分别为1.1%、3.3%、2.0%,实验过程中测量的最大误差为5.9%,为液体折射率测量提供了一种可行方法，实现液体折射率的测量。本文也可作为迈克尔逊干涉仪的拓展实验，对本科生的创新能力培养有重要意义。     

改进型迈克尔逊干涉仪测量溶液折射率

将传统的迈克尔逊干涉仪进行改装并用于蔗糖溶液折射率的测量，装置采用OpenMV摄像头进行干涉条纹的识别，减速电机加步进电机进行位移测量，Arduino单片机进行控制和运算。改装后的迈克尔逊干涉仪有效缓解了操作过程中的视觉疲劳，减少了读数误差和测量误差。实验结果表明，所测折射率数据准确，与理论计算结果吻合。该装置可以广泛应用于大学物理实验，也为进一步工业化应用提供了可行性。     

基于Matlab的迈克尔逊干涉仪测液体折射率仿真研究

首先根据迈克尔逊干涉仪实验原理设计了一套测液体折射率的实验方案,然后实际制作了部分改装装置,即在光路中附加一个盛待测液体装置,并保证反射镜M2能够在液体中沿导轨移动,镜片M2的位置变化引起条纹级数变化,从而测得液体折射率,并进行多次实验测量,最后基于Matlab软件对所测数据进行最小二乘法线性拟合,结合仿真图样对比分析。该方法拓展了迈克尔逊干涉仪的应用,原理简单,便于学生理解,实用可行,造价低,有利于实验教学和科学研究。     

基于滴定法探究溶液浓度与折射率的关系

文章以酒精溶液、NaCl溶液和蔗糖溶液为研究对象，迈克尔逊干涉仪为载体，采用滴定法研究了以上溶液在20℃环境下的折射率与其浓度之间的关系。通过拟合浓度与折射率之间的变量关系，运用积分运算得到折射率n随浓度c变化的函数关系n(c),进而给出溶液在任意浓度的折射率。该实验既可作为大学物理设计性实验或拓展实验，培养学生的动手能力和创新能力，也可运用于测量溶液在不同浓度下的折射率，具有较好的应用前景。     

一种精确测量液体折射率的方法

本文介绍了一种在迈克尔逊干涉仪光路加入一楔形样品池进行液体折射率测量的方法。     

用反射率和低相干技术测容器内液体的折射率

为测量透明容器内液体的折射率,建立了基于容器内表面反射率测量的低相干技术实验系统。系统采用宽带低相干半导体激光光源和改进的迈克尔逊干涉仪,将装有待测液体的容器放入测量臂光路中,调节参考臂的光程,使由容器前壁内表面反射光的光程与来自参考臂反射光的光程相等,出现干涉现象。捕捉并记录下此干涉信号,并从中求出容器前壁内表面反射光的强度,再结合菲涅尔公式及反射率的定义,即可求出待测液体的折射率,其测量精度与阿贝折射仪相当。方法能够方便、快捷、准确地测出容器内液体的折射率,可用于食品、生物医学检验等领域内液体浓度或折射率的实时非接触监测。     

测量葡萄糖浓度的光学低相干干涉法

根据溶液中溶质的浓度变化将引起溶液折射率变化的特性,提出一种利用光学低相干干涉技术通过测量葡萄糖溶液的折射率来确定其浓度的方法。基于迈克尔逊干涉仪,建立了低相干光葡萄糖浓度检测系统,通过调节可移动角镜以产生干涉信号,根据角镜的位移量计算出光程,并进而求出折射率。实验结果表明:在LED光源光谱半高宽度为25nm,可移动角镜的移动步长为微米量级时,利用该方法对折射率的测量精度可以达到10-4数量级以上,对应的可以检测出低于100mg/d L的葡萄糖的浓度变化。过程方便快捷,受外界限制因素小,是一种有效的测量各种液体折射率及浓度的方法。     

基于迈克尔逊干涉仪的系列拓展实验研究

基于迈克尔逊干涉仪本科基础实验教学内容,设计了"基于迈克尔逊干涉仪的系列拓展实验"综合设计性实验项目,从观察白光干涉条纹、测固体厚度、测液体折射率、测微小长度以及测材料杨氏模量五个方面予以拓展,几年的教学实践证明,该项目能有效地拓展学生的知识面,提高了学生的综合实验能力和实验素质,激发学生的创新思维。     

测量液体折射率的几种光学方法的实验研究

利用迈克尔逊干涉仪、牛顿环、劈尖、分光计等仪器方便、准确的测量出液体的折射率。同时,分析比较了各方法的优缺点。     

利用迈克尔逊干涉仪测量液体的折射率

在迈克尔逊干涉仪的实验光路中加入可移动的三角形容器,将待测液体介质装入容器中,通过移动三角形容器即可改变光束在介质中的光程,光程差的改变量与三角形容器插入光路中厚度成正相关,通过计算可以得到折射率的表达式,用最小二乘法拟合测量数据,计算斜率,代入表达式即可求得液体的折射率。     

用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率的误差的研究

研究在用迈克尔逊干涉仪测量气体折射率时存在的系统和方法误差，提出了误差修正方法。     

流体折射率随压强变化的测定

本文给出一种测量折射率微小变化的方法，并借助迈克尔逊干涉仪测定水和空气在低压条件下折射率随压强的变化情况。     

迈克尔逊干涉仪测量液体的折射率及仪器调节方法

本文介绍了用迈克逊干涉仪测量液体折射率的方法，原理简单。在干涉仪导轨上平放一方形玻璃容器，内装待测液体，动镜铅垂地浸没在液体中。通过测出动镜在液体内的移动量及其相应的干涉条纹变化数，就能计算液体的折射率，有较高的测量精度。本文详细分析了干涉仪上分光板的反射光通过空气、玻璃、液体，由反射镜反射后出现的多个反射光点，只有通过对这些反射光点的调节，才能得出干涉条纹并符合计算公式的要求。     

基于Labview的迈克尔逊干涉仪测量空气折射率虚拟实验研究

对迈克尔逊干涉仪测量空气折射率干涉实验的物理特征进行了仿真研究并动态展示了实验结果.     

利用迈克尔逊干涉仪测量透明材料折射率的新方法

提出一种在迈克尔逊干涉仪上测量透明材料折射率的新方法,它相对来说,操作简单,对待测器件要求不高,利用计算机来处理测量数据,不需要太多的人工计算,可以达到相当高的准确度。     

一种测量透明液体浓度的实验装置

针对现有测量液体浓度装置结构复杂，成本高，使用不便，不便于学校和一些小型研究机构使用的不足，利用光栅衍射法设计了一种测量透明液体浓度的装置。装置根据折射率和放入待测液体前后的光栅衍射角的关系进行液体折射率的测量，通过实验探究出液体折射率和液体浓度的关系，这样在测得未知透明液体折射率后就可通过换算得到其浓度。     

用迈克尔逊干涉仪测量全息干板膜厚度

全息干板膜的厚度是全息干板的重要参数之一。使用迈克尔逊干涉仪和白光光源对2种全息干板膜厚度进行测量，并对测量结果误差进行分析，给出了测量误差与膜厚及折射率之间的关系以及此方法的适用范围。研究结果表明：在膜厚从8μm增至41μm的过程中，测量结果的绝对误差≤2μm且变化很小，相对误差则从14.1%降到了2.2%。随着膜厚的增加，相对误差明显降低；折射率n也参与了误差传递，其值与测量误差呈类似反比关系；当n值在1.5附近时，为保证测量的准确性，所测膜厚≥40μm。最后指出，迈克尔逊干涉仪在测量全息干板膜等较厚的薄膜时，具有测量范围大，结果较准确等优点。     

基于全反射的透明液体浓度测量装置设计

结合光学原理,利用全反射,设计测量透明液体浓度的实验装置.由亚克力板容器盛装待测液体,研究激光在液体中发生全反射时的光路参数,通过测量两个长度尺寸,计算得到透明液体的折射率,基于透明液体折射率与浓度之间的线性关系,进而得到其浓度.蔗糖溶液和NaCl溶液的测量数据结果表明,折射率的相对误差在0.4%以内,浓度的绝对误差在0.7%以内.该实验装置具有结构简单、操作简便、测量精度高、成本低廉、现象明显等优点.     

迈克尔逊干涉仪等倾干涉条纹法测液体折射率

介绍一种用迈克尔逊干涉仪等倾干涉条纹测定液体折射率的方法。实验证明 ,此方法是正确、有效和简便的。