实验介绍 岑剡
利用干涉方法测量玻璃的热膨胀 系数和折射率温度系数 2. 单色仪的应用 3. 衍射光强分布测量
利用干涉方法测量玻璃的热膨胀 系数和折射率温度系数 利用干涉方法测量玻璃的热膨胀 系数和折射率温度系数 本实验要求学生使用光学干涉方法来测量一种玻璃材料的热膨胀系数和折射率温度系数。
实验原理 热膨胀系数β的定义为β=dL/(L*dT) 折射率温度系数γ的定义为γ=dn/dT 玻璃样品
加热装置 光源支架及样品平台
实验内容 测量玻璃的热膨胀系数β和折射率温度系数γ λ = 632.8nm，L = 10.12±0.05mm，平均折射率为n =1.515，要求测出该玻璃的温度在40℃－90℃范围内的β和γ。（在测量温度范围内β和γ可视为常数）。 设计实验方案，画出实验光路图并推导出有关的测量公式。 进行实验，记录测量β和γ所需要的数据。 求出该材料的β和γ并估算它们的不确定度。 写出最后的实验结果
注意事项 小心放置样品 当温度接近90℃时停止加热。 加速冷却的方法。 电炉切不可用水冷却，以免短路。 实验操作完成后，应及时关断电炉的电源
单色仪的应用 spectrum : "image" or "apparition “ Roger Bacon Light intensity or power, frequency or wavelength Sound waves Any signal The spectrum in a rainbow White light dispersed by a prism into the colors of the optical spectrum
单色仪的应用 Nectar of camellia Rough plot of Earth's atmospheric transmittance (or opacity) to various wavelengths of electromagnetic radiation, including visible light. Nectar of camellia
M1反射镜、M2准光镜、M3物镜、G平面衍射光栅 单色仪内部结构 单色仪光学原理图 M1反射镜、M2准光镜、M3物镜、G平面衍射光栅 S1入射狭缝、S2观察口1、S3 观察口2
多功能光栅光谱仪(单色仪)
多功能光栅光谱仪内部结构
光栅及反射镜
准光镜和物镜
实验内容 光谱仪调节。 测量不同光源光谱的发射光谱，比较研究不同入射缝和出射缝大小时对光谱谱线的影响。 测量硫酸铜溶液吸收光谱，并算出其最大吸收波长及其对应的物质吸收系数。 测量混合溶液（包含一定比例的硫酸铜和铁氰化钾）的吸收光谱，并分别算出硫酸铜和铁氰化钾浓度。 测量不同波长滤色片的透射光谱。
衍射光强分布测量 The intensity pattern formed on a screen Colors seen in a spider web are partially due to diffraction, according to some analyses The intensity pattern formed on a screen by diffraction from a square aperture
History Diffraction: diffringere Grimaldi,1665 Newton, inflexion of light rays James Gregory, diffraction grating Thomas Young, two-slit diffraction,1803 Augustin Jean Fresnel Christiaan Huygens Thomas Young's sketch of two-slit diffraction, which he presented to the Royal Society in 1803
衍射光强分布测量 单缝衍射示意图 单缝衍射光强分布 u = πa sinθ/λ
多缝干涉因子
多缝衍射强度分布 β = πd sinθ/λ
实验内容 分别观察单缝、单丝、圆孔、圆屏衍射图样。 测量单缝、单丝、圆孔、圆屏衍射强度分布。 测量多缝衍射强度分布 研究缝宽和衍射强度分布变化关系。 测量细微物体的尺寸。 研究光栅特性。 研究CD以及DVD光盘特性。