激光笔光学演示实验中的应用

应用激光笔以及一些简单器材,可直观清晰地在白天较光亮的教室环境下演示光的反射、折射和衍射现象,并近似求出玻璃、以及透明液体的折射率,帮助学生理解和掌握光的反射、折射、衍射现象和折射率的概念。     

在不同扩散系数下反应扩散平面波的折射

在二维复金兹堡-朗道方程描述的反应扩散振荡系统中,就扩散对平面波折射率的影响进行了数值研究,从Snell定律出发导出了折射率的解析表达式,数值和理论结果表明：在纯扩散情况下,平面波的折射满足Snell折射定律,扩散只影响着平面波折射率的大小;在同时存在反应扩散情况下,只有在适当的扩散系数和系统参数下,平面波的折射才满足Snell折射定律.这些结果表明扩散系数对折射规律和折射率都有影响. 关键词： 复金兹堡-朗道方程 扩散 折射率     

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。     

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.     

透明液体质量分数与折射率关系的居家实验

基于折射定律和光杠杆原理设计了透明液体质量分数与折射率关系研究的居家实验,通过多边形容器的2个面折射,采用光杠杆原理将因液体质量分数变化而引起的折射光线偏移量放大,再利用折射定律和光杠杆的几何关系得到液体折射率和光线偏移量之间的关系.以NaCl溶液为例,分别用方形容器和三角形容器进行了测量,实验结果表明液体的质量分数与折射率呈线性关系,与经验公式吻合,且方形容器的测量精度更高.     

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     

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。     

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.     

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.     

再论混合液体的折射率

《物理实验》1991年3期刊登的《混合液体的折射率》是在一个物理模型的基础上,运用斯涅尔折射定律,通过推导,最后得出如下结果     

可见光波在天然金属基界面正负折射机理的研究和进展

Snell定律揭示了光在穿越不同介质界面时的传播和折射规律,这是现代物理光学的重要基础。追求完美光学透镜的途径之一是寻找正负折射率匹配材料,但在相当长时期内,在自然界中从未发现有违背Snell定律的天然负折射率材料存在。在本研究工作中制备了一系列入射角精确可控的楔形贵金属金和银等样品,采用不同波长的激光,对于光在最简单的天然贵金属界面传播时所发生的由负到正折射特性变化进行了定量实验测量,获得表观折射率随入射和折射角变化的定量关系。对于导致奇异光折射现象的各种争议性机理进行了细致探索和讨论,这与等离子体、负磁导率和Goos-Hanchen等效应无关。研究结果将有助于人们理解光在金属基微结构中发生正负折射传播的物理机理,从而为新型微纳光电子材料和器件的研制和应用建立基础。     

教学改革的一次试验——关于“光的折射定律”的教学

去年我在高三物理“光的折射定律”这一单元的教学中,尝试着进行了比较全面的改革,现介绍如下: 整个“光的反射和折射”这一章,我是分三个单元进行教学的。其中第二单元包括第95节“光的折射定律”、第96节“全反射”、第97节“通过两面平行的透明板的光线”等三节以及实验七“验证折射定律并测定折射率”。把第97     

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…     

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。     

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.     

利用折射的扩束作用测介质的折射率

传统的测折射率方法，一般要借助一些光学仪器，如阿贝折射计、分光计，都需熟悉仪器，且在测量前要对仪器调节．能否找到一种简单办法测量介质的折射率？本文就折射的扩束作用提出以下方法．     

光学一题

如题图,光轴上O1、O2处各有一个单一折射球面,分隔着折射率分别为 n= 1. 0、 n0= 1. 3和n’=1.7的三种均匀透明介质.已知实物点S对此两球面相继的近轴折射像点位于 S’.试用作图法求定两个球面的中心C1、C2,以及此组合系统的像方主点H’、像方焦点F’.“光学一题”解答 题中只给出了球面顶点位置和两侧折射率数值,所以可利用通过球面顶点O的共轭光线满足折射定律这一特性来求解,如解图,O1为中任意长作单位,作出半径为1.0和1.39的圆弧N和N0.延长SO1交N于A,作过A的轴平行线交N0于B,则O1B是满足折射定律的与入射线SO1共轭的第一折射…     

组合大视场星敏感器自主定轨中的星光折射

就组合大视场星敏感器卫星自主定轨方法中的恒星观测,在球形大气假设下,直接由大气折射率、光在大气中的折射路径和斯涅耳定律出发,建立星光大气折射模型。在60 km高度以上星光穿过时不产生大气折射的假设下,得到星光在60 km高度的大气层上的仰角θ60、星光折射角γ和星光切线高度h的关系,且当星光穿过20~60 km的高度大气范围时,θ60的范围约在0°~7°之间。最后应用该大气折射模型进行了轨道确定仿真,说明折射模型的有效性。     

使用移测显微镜测量平行平板的折射率

依据折射定律,通过移测显微镜测量光线经平行平板产生的位移,确定平行平板的折射率.利用不确定度分析,给出入射角和平板厚度测量范围的建议,并分析了显微镜系统景深对平行平板厚度的限制.实际测量结果与利用阿贝折射仪的测量结果一致,该实验可作为基础物理实验中折射率测量相关实验项目的拓展.     

混合液体的折射率

一、引言当光传播到二均匀媒质分界处时,其产生的折射早已为斯涅尔定律 n sin i=n′sin r (1)所确定。若已知几种媒质的折射率分别为n_1,n_2,…,n_m,它们按一定的比例(体积比)混合,其折射率将遵循什么规律,是本文研究的内容。