光栅条纹最小偏向角的实验研究

本文讨论了斜入射时光栅条纹偏向角存在最小值的实验观察现象及相关原理,提出了利用最小偏向角测量光波波长和光栅常数的方法,并在实验中对最小偏向角法和垂直入射法进行了分析比较.     

利用垂直邻边入射法测量三棱镜的折射率简

提出垂直邻边入射法测量折射率。从理论上分析了该方法的测量公式,通过实验测定了不同波长的光对于样品的折射率。与最小偏向角法相比,垂直邻边入射法不需要确定临界位置,在实际研究中更容易施行。     

利用垂直邻边入射法测量三棱镜的折射率

提出垂直邻边入射法测量折射率。从理论上分析了该方法的测量公式,通过实验测定了不同波长的光对于样品的折射率。与最小偏向角法相比,垂直邻边入射法不需要确定临界位置,在实际研究中更容易施行。     

高阶彩虹现象的观测及其色散特性研究

最小偏向角是研究高阶彩虹现象的重要特征参量．设计了基于环形光屏的高阶彩虹观测装置,能够观测到清晰的1～6阶虹,实现了虹与霓现象的复现,通过读取环形光屏上的角坐标即可测定高阶彩虹的最小偏向角．探讨了不同波长的激光入射时,虹与霓的偏向角随入射角的变化,进一步解释了彩虹的色散规律．根据角坐标的测量值可以推导出圆柱介质的折射率．     

恒偏向高分辨率变束棱镜光谱仪

现有的各种棱镜光谱仪器中,色散分光棱镜都采用等腰或等边棱镜(简称三棱镜),棱镜顶角一般为58-63°.这种棱镜都工作于最小偏向角状态,这时光线的出射角等于入射角,棱镜内的光线平行于底边,而出射光束宽度显然等于入射光束宽度,即两侧光束是对称的.当旋转棱镜时,满足上述条件波长的单色光即被分离出来.这就是单色仪的工作原理.对于摄谱仪器,只有一个波长工作于最小偏向角,其他则近似工作于最小偏向角,但其出射光束宽度仍等于成近似等于入射光束宽度.我们把这种等束工作的棱镜称作“等束棱镜”.至今,所有棱镜光谱仪器中的分光棱镜,均是这种棱…     

用初等数学证明棱镜的最小偏向角公式

最小偏向角是棱镜的重要特性之一.在普通物理实验书籍中,都是用微分法证明最小偏向角公式的,本文试图用初等数学证明该公式.光线经棱镜折射沿BCDE 通过.偏向角是指入射光线BC 与出射光线DE 之间的夹角δ,如图所示,i_1和i_2分别是入射光线和出射光     

多点测量法与最小偏向角法在色散特性测量中的比较分析

探讨入射角、偏向角关联函数上有利区域的多点测量法,在获取这些非最小偏向角的测量数据后,进行最小二乘法的非线性拟合,得到对应入射光线波长的介质的折射率,从而可对系列谱线的折射率进行色散方程拟合,进而,其拟合结果的不确定度与通常采用的最小偏向角方法实现的色散方程拟合的参数不确定进行比较.实验表明,多点测量拟合法可获得拟合量的较小相对误差及较高相关系数,多点测量法可作为一种高精度测量介质折射率及色散特性的补充方法.     

光栅测定光波长的实验改进及数据处理

在光栅垂直法和最小偏向角法测量光波长的基础上,结合两种测量方法的优点,探索改进了光以任意角入射光栅时光波长的实验测量方法,所得测量方法具有操作简单,测量结果准确的特点。     

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.     

光栅最小偏向角法测量汞灯谱线波长的理论和实验验证

通过理论推导,给出了最小偏向角的表达式,测量得到最小偏向角的具体数值.实验结果表明,用最小偏向角法测量的波长较对称法更准确,另外,光栅常数也是影响实验误差的原因.     

楞次定律实验验证--电磁炮

本文给出了一种验证楞次定律实验现象的良好方法,可以明显观察到线圈中突然通以电流时产生的电磁冲击力.     

HL-2M װ�û�����Ȧ��������Dz�������

By measuring the spatial coordinates of several points on the figure joints and slice joints of the toroidal field coils on HL-2M device, the outer contour planes of the coils are fitted with the spatial data of the points by the least squared method and the tilt angle of central axis is calculated by the spatial relation between the planes and the central axis. With the simplified model and numerical simulation, the tilt angles of different spatial points with several standard deviations of measurement are calculated. The average relative error of tilt angle is 0.10‰ and the relative standard deviation is 1.21‰ with a low standard deviation of metrology (σ=0.05mm).     

HL-2M 装置环向场线圈中心轴倾角测量方法

通过测量HL-2M 装置环向场线圈指形接头及斜面接头上的若干个点的空间坐标,利用点到平面的距离最小二乘原则,对环向场线圈的外轮廓平面进行拟合。再利用各外轮廓平面与中心轴的空间位置关系,求解得出环向场线圈中心轴倾角。通过简化模型及数值模拟求解出在不同的空间点坐标测量标准差情况下的中心轴倾角。在空间点三维坐标低测量标准差的情况下(σ=0.05mm),拟合求得倾角的相对误差为0.10‰,相对标准偏差为 1.21‰。     

基于平行平板的折射率高精度非接触测量

常用的测量折射率的方法如偏向角法、自准直法、临界角法、 V棱镜法等,这些方法通常需特制三棱镜与待测件。待测样品不一致且过程复杂,测试定标周期长,难于自动化。为了保证待测材料的完整及实现自动化测量,进行了基于平行平板的折射率非接触测量的尝试。运用该方法进行折射率的测量,不需特制三棱镜并且待测件与待测样品一致。分析表明,通过选择合适的测量角度,该方法旋转角度精度为a=0.003（即10）,导轨精度为L=0.000 8 mm,平行平板厚度测量精度为d=0.001 mm。     

单摆作谐振动的最大摆角的分析

本文根据实验上的微小偏差准则和试验中的最小可分辨时间来确定单摆作谐振动时的最大摆角     

Lattice-Boltzmann Simulation of Capillary Rise Dynamics

We report results of extensive two-phase lattice-Boltzmann simulations of capillary rise dynamics. We demonstrate that the method can be used to model the hydrodynamic behaviour inside a capillary tube provided that the diameter of the tube is large enough, typically at least 30 lattice units. We also present results for the dependence of the cosine of the dynamic contact angle on the capillary number Ca. Its deviation from the static advancing contact angle has a power-law form, with the value of the exponent very close to 3/2 for capillary rise at zero gravity, while behaviour is more complex in the presence of gravity.     

由于介质收缩导致的多色反射体全息图衍射光角度偏离的修正

在制作多色反射体积全息图时,由于化学处理导致的记录材料收缩,不仅改变衍射光的波长,也改变衍射光的角度,并且记录材料的收缩程度不同,衍射光波长和角度改变量也不同。本文报道一种方法,即通过调节记录时的参考光入射角,修正全息记录和处理过程中产生的衍射光角度的偏离,使一块干版上记录的多色反射体积全息图在同一方向再现。这种方法,还可应用于在处理过程中有厚度收缩的其他全息记录材料。     

最小偏向角法测三棱镜折射率的相图探究

三棱镜折射率的测量是大学物理实验的重要组成部分,对培养学生的基本实验技能、加深对经典光学理论的理解具有重要作用。本文依据几何光学原理探究了最小偏向角法中在有出射光时最小偏向角与三棱镜顶角、折射率所对应的函数关系,建立了有出射光时入射角、折射率、顶角间以及最小偏向角时折射率、顶角、最小偏向角间的相图,阐明了两相图的物理意义。该研究拓展了三棱镜折射率实验的研究思路。     

基于聚焦物镜与PSD的激光对中测量方法研究

针对传统激光对中方法数学模型复杂、求解困难的不足,提出一种基于聚焦物镜与PSD的激光对中测量方法。该方法利用光学系统中视场与焦距的关系以及相似三角形的原理得到不对中的角度偏差和平行偏差,测量原理简单,求解方便。实验结果表明,当平行偏量和角度偏量的测量范围分别为0.5 mm~1.5 mm,0.047 7°~0.143 2°时,平行偏量测量误差范围为0.035 mm~0.207 mm,角度测量误差范围为0.000 2°~0.012 8°。最后对系统测量误差进行分析并提出一种消除安装误差影响的方法,给出了计算公式。