用激光测量液体折射率的简单方法

用激光测量液体的折射率已有许多报道，但测量方法比较繁琐，且精确度不够高.本文介绍一种用激光测量液体折射率的简单方法，此方法利用光线传播的几何关系，对液体折射率作定量测试.该方法具有设备简单、费用低廉、测量精度高等优点.1实验原理及方法利用临界角的概率束来测量液体的折射率，如图1所示.当激光束沿一条半径进入液体，即使入射光束对准容器的中心G点射入液体时，不发生折射，而在G点射出的光束发生了折射，折射角大于入射角.当人射角i增大，直到使折射角达到90°时，折射光束沿容器的直边传播.继续转动容器增大人射角，激光束…     

利用旋转液体特性测量液体折射率

在XY-1型旋转液体实验仪的圆柱形容器底部加装了圆形平面镜,利用旋转液体的几何特性和折射定律,即可测量液体的折射率.     

蘸粘式光纤液体分析仪的折射率传感特性研究

提出了一种测量液体折射率的光纤液体分析仪。利用液体表面张力的作用,在光纤探头端形成一个液滴。该液滴的作用相当于一个平凸透镜,发射光纤出射的光经液滴表面折射、未扰液面的反射和液滴表面的再次折射后进入接收光纤。根据菲涅耳公式,光线在各个界面的透射系数和反射系数与液体的折射率有关,且对于不同的液体,光线的传输路径不同。基于球面折射成像和反射式强度调制原理,分析了光线的传输路径,并建立了接收光纤接收到的光强与液体折射率的关系模型。对不同浓度的NaCl溶液进行了测量,实验结果符合理论预期,表明该方法可以用于液体折射率的测量。     

基于液芯柱透镜实现透明液体质量分数的测量

通过测量基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)基片的液芯柱透镜的后焦距,可实现液体折射率的快速测量;根据液体质量分数与折射率之间的良好线性关系,准确计算出待测透明液体的质量分数.搭建光学测量系统,以NaCl溶液和蔗糖溶液为例,构建了液体质量分数与液体折射率的关系模型,实现了溶液质量分数的测量,并对其测量不确定度进行了分析.基于PDMS基片的液芯柱透镜对注入其中的液体折射率的最小分辨能力优于0.000 2 RIU,质量分数测量不确定度可控制在0.12%以内.该测量方法适用于微量液体折射率及质量分数的测量.     

利用电磁波折射现象计算和测量液体折射率

电磁波在传播过程中如果遇到障碍物,就会产生反射和折射现象,并且遵守反射定律和折射定律.本实验利用一个金属板作为反射体,利用蒸馏水、乙醇、糖溶液(80％)作为折射体,验证了电磁波中反射现象和折射现象,同时测量出了液体的折射率.     

用一种新实验方法测定透明液体的折射率

介绍自我设计的一种实验仪器和偏振光实验仪结合使用,根据光的折射定律和光的全反射规律来测定透明液体的折射率。又用此实验方法实际测量蒸馏水的折射率,进行实验数据处理和分析。     

测量棱镜色散规律的方法改进

对目前实验教科书中研究棱镜色散规律常用的方法具有数据多、用时长及技巧性强的不足,提出了一种比较简洁直观的测量棱镜折射率的方法,即直接测量光线的入射角和不同频率光的出射角,用折射定律即可算得各色光的折射率.通过与传统的实验方法相比较,结果表明在准确度上二者是一致的.最后用Matlab拟合出棱镜的色散曲线及公式.     

三棱镜的全反射特性研究

1 引言 文献[1]讨论了三棱镜偏向角与入射角的关系,用最小偏向角法来测量玻璃的折射率,称为三棱镜的折射特性.在实验中,如果入射光线的入射角小于"最小入射角"时,偏向角不存在,即没有出射光线,而出射光线实际上在第二个折射面上产生了全反射,称为三棱镜的全反射特性.     

自制仪器测量不同质量分数的盐水折射率

根据光的全反射原理,利用三棱镜和亚克力玻璃制作了透明液体折射率测量装置.测量了蒸馏水的折射率和不同质量分数的盐水折射率,探究了折射率和盐水质量分数之间变化关系,并绘制出了关系曲线.最终得出结论:盐水的浓度越高,其折射率也就越大,且当盐水的质量百分浓度达到7.50%后,盐水折射率随百分浓度的变化接近线性变化.     

方形容器测量液体折射率和色散率

介绍了一种利用激光测液体折射率的简易方法.通过测量光线穿过垂直棱镜角后发生全反射时的入射临界角,进而求出液体的折射率.再利用折射率与临界角的关系,结合科希经验公式求出液体色散率.     

测液体折射率的简单方法

在几何光学中,折射定律是学生掌握全反射、棱镜和透镜成像等知识的理论基础。弄清拆射率又是掌握折射定律的关键。为此,让每个学生都能亲自动手,用简单的方法测一下折射率很有必要。下面介绍一种测量液体折射率的简单的方法。     

双像法测液体的折射率

在分光计上测量液膜和空气膜两狭缝像间的夹角,再测出液膜的楔角,由折射定律求出液体的折射率。     

弹丸激波在激光光幕靶测量中的影响分析

分析了弹丸在飞越激光光幕靶时弹丸激波对激光传播的影响。针对难于实际测量由激波形成的空气折射率分布问题,应用弹丸超音速绕流场的数值计算结果和折射定律,借助SolidWorks软件分析了激波内折射率为常数的情况下光线穿过激波时的折射和出射轨迹,并用模拟实验验证了其正确性。讨论了激波对激光光幕靶测量的影响,为光幕靶的设计与应用提供了依据。     

混合溶液等效折射率的测量

根据光学折射定律,设计简单实验对混合溶液等效折射率进行测量。首先测量纯水的折射率,和文献值进行比较,用以验证该方法的正确性。作为应用,分别测量不同浓度的氯化钠溶液、蔗糖溶液、乙醇溶液及混合溶液的等效折射率,并绘制了等效折射率随溶液浓度变化的关系曲线,最后说明浓度大的溶液折射率不一定大。     

掠入射法测量液体折射率实验现象分析

掠入射法是基于全反射定律,采用几何光学原理来测量液体折射率的一种方法.文中对掠入射法测量透明液体折射率实验中出现的干涉条纹进行了定量分析,认为在分光计望远镜中观察到的干涉条纹是光线进入辅助透镜和直角棱镜间被测薄液膜干涉形成的,通过定义干涉条纹疏密度,对于薄膜引起的光程差与干涉明纹(或暗纹)间距两者间的关系进行讨论,其讨论的结果与实验结果一致.     

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。     

大口径分光计中棱镜色散光谱线弯曲的测定

利用几何光学方法分析了大口径分光计光中的光谱线弯曲现象,发现不平行于棱镜主截面的光线引起了光谱线的弯曲.如果采用与光线的倾角有关的等效折射率,不平行于主截面的光线在主截面内的投影也可以看成在按折射定律传播的光线,在此基础上得到了光谱线曲率的计算公式.用照相法实测了光谱线的曲率,修正像差导致的误差后的测量结果与理论值符合较好.     

用于相位突变界面的广义的反射定律和折射定律

考虑到位于两物质界面上的Metasurface对光线传播行为的影响, 从费马原理和边界条件连续两种角度出发, 推导了可用于相位突变界面的广义反射与折射定律. 该定律在界面对光波的相位改变量为零的情况下, 回归为通常的反射定律和折射定律. 利用广义的折射定律和反射定律讨论了介质折射率、界面上的相位梯度等因素对光传播行为的影响, 发现利用广义的折射定律和反射定律很容易实现反常反射和反常折射行为, 并给出了出现反常反射和反常折射的条件, 以此为基础可以实现对光波的随意控制. 依据广义的折射定律和反射定律分析了一维相位掩模板对光场传播行为的影响. 关键词： 超材料 相位突变界面 反射定律 折射定律     

光线在非均匀折射率介质中传播的一种研究方法

本文从简单的折射定律出发,导出了在类透镜介质中光线传播的光线矩阵,并且通过引入等效折射率,从而比较直观地研究了高斯光束和超高斯光束的自聚焦现象,所得结果与其它方法处理的结果一致.     

基于迈克耳孙干涉仪及双空气劈尖测量液体折射率

折射率是介质的一个重要光学参数,对折射率的测量是光学实验中一个重要的组成部分.本实验利用双棱镜和平板玻璃制成的双空气劈尖作为盛放液体的容器,并在迈克耳孙干涉仪上增加了横向传动装置来控制双空气劈尖的移动,设计了一种测量液体折射率的实验装置.该实验方法避免了复杂的元器件加工,操作简便且测量结果较精确.