Ti：LiNdO3波导折射率的测量和在各个波长折射率的计算
inp的折射率
inp的折射率摘要：一、折射率的定义二、折射率的计算公式三、折射率的应用领域四、折射率与光速的关系五、折射率对光传播的影响六、折射率的测量方法正文：折射率是物质对光的传播产生折射现象的程度，是描述光在某种介质中传播速度变化的重要参数。
折射率定义为光在某种介质中的传播速度与真空中传播速度的比值，通常用符号n 表示。
折射率的计算公式为：n = c/v，其中n为折射率，c为光在真空中的传播速度，v为光在介质中的传播速度。
根据这个公式，我们可以计算出光在不同介质中的折射率。
折射率的应用领域非常广泛，涉及光学、通信、材料科学、天文学等多个学科。
在光学领域，折射率是研究光的传播、成像和干涉等现象的基础参数。
在通信领域，折射率决定了光在光纤中的传播距离和传输速度。
在材料科学领域，折射率可以用来研究材料的折射性能和光学特性。
在天文学领域，折射率对星光的传播和观测有重要影响。
折射率与光速的关系密切，光速是光在真空中的传播速度，是一个常数，约为3.00×10^8 米/秒。
当光进入介质时，光速会减小，从而导致折射率的改变。
根据折射率的定义，我们可以得知，当光速减小时，折射率n 大于1；当光速增大时，折射率n 小于1。
折射率对光传播的影响主要体现在光的传播速度、传播方向和干涉现象等方面。
当光从折射率较大的介质进入折射率较小的介质时，光的速度会加快，传播方向发生改变；反之，光的传播速度减慢，传播方向也会发生改变。
此外，折射率还影响光的干涉现象，如迈克尔逊干涉仪等。
折射率的测量方法有很多种，常用的有钠光双折射法、干涉法、折射法等。
钠光双折射法是通过观察钠光在两种不同折射率的玻璃中的折射程度来测量折射率；干涉法是利用光的干涉现象来测量折射率；折射法是通过测量入射光和折射光的折射角来计算折射率。
铌酸锂波导折射率
铌酸锂波导折射率铌酸锂（LiNbO3）是一种广泛应用于光学器件和光电子领域中的无机晶体材料。
它具有许多优异的物理和光学性质，如热稳定性、高光学非线性、高光束质量等，尤其是其在可见光和红外光范围内的光学性能优越，成为制备光波导的理想材料之一。
铌酸锂波导是一种利用铌酸锂晶体制作的光波导结构，具有高折射率、低损耗和优异的电光效应等特点。
其波导结构可以通过刻蚀、离子交换等方法制备。
铌酸锂波导的折射率是该波导的重要性能指标之一。
铌酸锂波导的折射率在可见光和红外光范围内具有较高的值，通常在1.5到2.2之间。
这个范围内的折射率使得铌酸锂波导可以用于大多数光学器件和器件集成中。
同时，铌酸锂波导的折射率与光的波长和光束的偏振状态有关，可以通过调节波导尺寸和结构来实现对折射率的精确控制。
铌酸锂波导的折射率也可以通过掺杂其他元素或化合物来进行调节，在一定的范围内实现对折射率的调控。
铌酸锂波导的高折射率使得它能够实现高曲率半径的弯曲效果，对于制备紧凑型光学器件和光电子集成器件具有重要意义。
此外，铌酸锂还可以实现电光效应，即在外加电场的作用下，其折射率发生改变，从而实现光的调制和开关功能。
这一特性使得铌酸锂波导在光通信和光纤传输系统中得到了广泛的应用。
铌酸锂波导的折射率在光学器件设计和制备过程中起着重要的作用。
在设计阶段，准确了解铌酸锂波导的折射率是非常重要的，可以帮助优化器件的结构和性能。
在制备阶段，控制铌酸锂波导的折射率对于实现期望的器件性能具有重要意义。
因此，研究铌酸锂波导的折射率是理论和实验研究的重要课题之一。
总之，铌酸锂波导的折射率是该波导的重要性能指标之一。
它的高折射率使得铌酸锂波导成为制备光学器件和光电子集成器件的理想材料之一。
通过调节波导尺寸、结构和掺杂等方式，可以对铌酸锂波导的折射率进行精确的控制，以满足不同光学应用的需求。
铌酸锂波导的折射率研究对光学器件的设计和制备具有重要意义，对于推动光学器件和光电子技术的发展具有重要作用。
折射率与波长的公式
折射率与波长的公式
折射率与波长的公式
折射率是一种物理量，表示光线在穿过某种物质时，其传播速度的变化程度。
它可以用公式n = c / v来表示，其中n是折射率，c是光速，v是物质的传播速度。
折射率与波长之间也有一种关系，可以用Snell's law来表示,即n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1是物质1的折射率，n2是物质2的折射率，θ1是入射角，θ2是出射角
另外根据波长和折射率的关系，有一个公式：nλ= c 。
其中n是折射率，λ是波长，c是光速。
这些公式都是光学中的基本公式，用于解释光线在物体之间的传播规律。
在光学设计，光电子学等领域都有广泛的应用。
三棱镜折射率
三棱镜折射率测定的不同方法比较姓名:YUE摘要：折射率为一光学常数，它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
折射率是反映透明介质材料光学性质的一个重要参数。
测量三棱镜的折射率，常用的方法很多，其中最小偏向角法和布儒斯特角法是大学物理中运用到的两个重要实验，此外还可以利用临界角法（全反射法）来测量三棱镜的折射率。
根据对这三种方法的实验原理、实验步骤以及对实验的误差进行分析比较，总结得出各种测量方法的优点与缺点。
关键词：最小偏向角；布儒斯特角；临界角；折射率引言在生产和科学研究中往往需要测定一些固体和液体的折射率。
三棱镜的折射率可以用很多方法和仪器来测量，方法和仪器的选择取决于对测量结果精度的要求。
在分光计上用最小偏向角法测量棱镜的折射率可以达到较高的精度，所测折射率的大小不受限制。
同时最小偏向角法还可以用来测定光栅常数。
因此，学习和掌握三棱镜最小偏向角的测量原理和方法，有很大的实用意义。
布儒斯特角法测量三棱镜折射率原理简单，过程复杂。
一般对布儒斯特角的测量，利用高校物理实验室都有的测量液体折射率实验装置,可以既简单又较精确地测量布儒斯特角,并验证布儒斯特定律。
但是一般实验中常利用目测消光的方法来测量，由于目测的不精确性就给结果造成了较大的误差。
所以在实验中我们利用功率功率激光探头来测量光强，减小实验误差。
临界法（全反射法）属于比较测量，利用光学中的全发射，光从三棱镜射入空气中，入射角为某一数值时，会发生全反射，而且这种方法的实验步骤与最小偏向角法相似，操作过程简单。
一、实验原理1.1 分光计简介分光计是一种常用的光学仪器，实际上就是一种精密的测角仪。
在几何光学实验中，主要用来测定棱镜角，光束偏向角等，而在物理光学实验中，加上分光元件（棱镜、光栅）即可作为分光仪器，用来观察光谱，测量光谱线的波长等。
分光计的测量原理：光源发出的光经过准直管后变成平行光,平行光经载物台上的光学元件折射、反射或衍射后改变了传播方向,绕中心转轴转动的望远镜先后接收到方向没有改变和改变后的平行光，然后由读数圆盘读出望远镜前后两个位置所处的角度，即可由相关公式计算出望远镜的转动角度。
质子交换LiNbO3光波导
1 结构特征
质子交换技术构造 LiNbO3 光波导主要是利用 LiNbO3 单晶与合适的质子源 (如苯甲 酸或焦磷酸等) 进行化学反应 ,交换温度一般为 150 ℃～300 ℃。其交换过程可用如下的 离子反应式表示 :LiNbO3 + x H + ∴H xLi1 - x NbO3 + xLi + ,波导中 H + 主要是以氢键 O H 和自由 OH 两种基团形式存在 。交换程度取决于反应的时间和温度 ,对于波导的形成而 言只需部分交换 ,即 0 < x < 1 ,对 LiNbO3 粉末可实现完全交换 ( x = 1) 初始交换层的准
间的对应关系
确晶相 ,那么退火后的折射率分布能够被合理地推断 ;例如 ,初始相为β4 ,退火时它首先 经β3 到 β1 (但 β2 不能由 β3 或 β4 相退火来达到) ,进一步对 β1 相波导退火将依次到达 κ2 、κ1 并最终实现 α相波导 。
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物理学进展
研究结果表明质子交换 LiNbO3 波导的结构非常复杂 。Rice 等人[3 ,4 ]利用 X 射线衍 射确定了 H xLi1 - x NbO3 粉末在 0 < x < 1 的范围内 LiNbO3ΟHNbO3 的相图 ;这些相为 :α 相 ( x ≤0. 12) , α+β混合相 (0. 12 ≤x ≤0. 56) ,β相 (0. 56 ≤x ≤0. 75) ,β+ HNbO3 混合 相 (0. 75 ≤x < 1) 。然而 ,此结果不能直接应用于单晶波导 ,原因是基底Ο波导边界引起的 应力将严重影响质子浓度和交换层的晶体结构 。事实上 ,在早期的文献报道中 ,关于质子 交换 LiNbO3 波导的损耗 、电光及非线性效率的实验结果存在着一定的分歧 ,产生这种分 歧的主要原因是由于对 H xLi1 - x NbO3 晶体的结构特征没有完全搞清 、局限于特定的制备 过程以及错误的假设 :即在不同的交换参数下制备的具有相同的折射率分布的两种波导 被认为是相同的 。Korkishko 和 Fedorov 等人[5 ]深入研究了 H xLi1 - x NbO3 晶体的结构特 征 ,他们发现对于 Z 切 H xLi1 - x NbO3 晶体可实现 α,κ1 ,κ2 ,β1 ,β2 ,β3 和 β4 七种晶相 , X 切可实现α,κ1 ,κ2 ,β1 ,β2 ,β3六种晶相 。而且在一定的条件下 ,在同一波导层中可同时存 在两种甚至三种晶相 。图 1 给出了 Z 切 H xLi1 - x NbO3 折射率变化 (632. 8 nm) Δne 随光 轴 ( Z 轴) 方向形变ε33 (正比于质子浓度) 的变化关系 , 图中 + 号为直接交换的结果 ,o 为
利用脉冲调制测量LiNiO3波导电光强度调制器的调制深度
利用脉冲调制测量LiNiO3波导电光强度调制器的调制深度获取高峰峰值的激光脉冲是激光致声的关键，而提高系统中LiNiO3波导电光强度调制器的调制深度可提高峰峰值。
文章在阐述了LiNiO3电光强度调制器的原理后，对其调制深度进行了研究。
提出了利用脉冲调制测量调制深度的方法：拟合脉冲调制电压高电平对应的输出光功率与加载的调制电压的函数关系，通过测量输出光功率，可得到调制深度；并搭建了实验系统，测量了电光调制器的调制深度。
结果表明，利用脉冲调制能够测量LiNiO3波导电光强度调制器的调制深度，提出的提高调制深度的方法为激光致声研究中高峰峰值激光脉冲的获取提供了解决方案。
标签：光电子学；激光致声；电光调制器；调制电压；调制深度1 概述激光致声属于声、光交叉学科领域，与传统声源相比，利用激光致声现象产生的声波具有以下独特的优势：能够覆盖广阔的水域，使设备与水隔绝，可远距離传输，机动灵活，可用于各种恶劣环境等，因此，近年来，这项技术备受关注。
但由于通过热膨胀机制激发声波的转换效率很低，以致激发声波的强度太小，使得这项技术在很多应用领域受到了限制。
因此，得到峰峰值较高的脉冲激光是解决这一问题的有效途径，也是这项技术研究中重点关注的问题。
获得激光脉冲的方法有很多，使用锁模和调Q脉冲激光器都能获得高功率激光输出，但由于其重复频率太高，而无法在激光致声中获得广泛应用。
对连续光进行脉冲调制，再对脉冲光进行放大，成为目前激光致声应用中获得较高功率激光脉冲的一种有效方法。
LiNiO3波导电光调制器具有光谱工作范围宽、驱动电压低、插入损耗小、消光比高、啁啾可以为零或可调、可靠性高和易于大规模生产等优点，成为目前应用最为广泛的脉冲调制器件。
利用LiNiO3波导电光强度调制器调制得到脉冲光时，脉冲光的峰峰值与调制深度有关，提高调制深度可提高光脉冲的峰峰值。
在实验中通过信号发生器加载调制电压，由于阻抗不匹配等原因，加载到电光调制器上的调制电压与信号发生器输出的电压并不相同，调制深度即调制电压必须通过实验测量。
折射率测量方法
折射率测量方法嘿，朋友们！今天咱就来聊聊折射率测量方法这档子事儿。
你说折射率这玩意儿，看不见摸不着的，可它又实实在在重要得很呢！就好像空气，平时感觉不到它，没了它可不行。
那怎么测量它呢？咱先说一种常见的方法，叫折射定律法。
这就好比你走路，从这边到那边，知道起点和终点，就能算出你走的路线啦。
通过测量光线入射角和折射角，再利用一些公式，就能把折射率给算出来啦！你想想，是不是有点神奇？就像变魔术一样，几个角度一测，折射率就乖乖现形了。
还有一种方法呢，是利用全反射。
这就好比你站在一个陡坡边上，再往前走一点就会掉下去，那个边界就是全反射的点。
通过找到这个点，咱也能算出折射率呢。
是不是很有意思呀？再说说干涉法，这就像两个人跳舞，他们的步伐有规律地相互配合，通过观察这种规律，我们就能了解到很多信息。
利用光的干涉现象来测量折射率，是不是感觉特别高大上？还有一些其他巧妙的方法呢，每种方法都有它独特的地方。
就好像不同的工具，都能帮我们完成测量折射率这个任务，但各有各的优势和适用场景。
比如说，在一些特定的环境下，某种方法可能特别好用，能快速准确地给出结果；而换个环境，可能就得换一种方法了。
这就跟咱过日子一样，不同的情况得用不同的办法应对，不能死脑筋呀！那咱为啥要费这么大劲去测量折射率呢？这用处可大啦！在光学领域，它就像一把钥匙，能打开好多知识的大门呢。
从眼镜的制作，到各种光学仪器的研发，都离不开对折射率的准确测量。
没有它，那些神奇的光学现象和实用的光学产品可就没法出现啦！所以说呀，折射率测量方法可真是个宝呀！我们得好好研究它，掌握它，让它为我们的生活和科技发展服务。
别小看这些看似复杂的方法，它们背后可是有着无尽的奥秘和乐趣等着我们去探索呢！你难道不想去试试，看看自己能不能玩转这些测量折射率的方法吗？反正我是觉得挺好玩的，挺值得去钻研的呢！。
频率折射率波长的关系
频率折射率波长的关系
介质对光的折射率是n=c/v，而光在介质中传播频率不变，速度与波长的关系是v=f*λ，于是得n=λc/λv，于是两个不同介质有n1/n2=λ2/λ1，既波长越大折射率越小。
折射率，光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。
材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。
折射率越高，镜片越薄，即镜片中心厚度相同，相同度数同种材料，折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。
折射率与介质的电磁性质密切相关。
光从真空射入某种介质时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr。
光密介质和光疏介质：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介质的折射率n都大于1。
两种介质相比较，n较大的介质称为光密介质，n较小的介质称为光疏介质。
折射率计算公式为：n=c/v。
这里n为折射率，c为真空光速，v为介质光速。
比如按这个公式结算，光在水中的折射率为n=30/22.5≈1.33
光的折射率是以“法线”为标准衡量的。
何谓“法线”，就是光线从真空或空气中进入某种介质时，与介质平面垂直的一根想象中的线段。
光线入射水中和我们看到水中筷子，介质都是水，为什么折射率看起来不一样呢？原来是光线入水和我们看到的水中筷子光线传播方向相反。
光线入射水中是光线从空气中入射到水中，速度变小，发生折射而向法线（与水面垂直的轴线）靠近，与法线的角度变小，因此看起来是所谓向下偏折。
LiNbO3电光调制器行波电极微波等效折射率的测量
LiNbO3电光调制器行波电极微波等效折射率的测量
LiNbO3电光调制器行波电极微波等效折射率的测量
作者：廖焕霖;王凌霄;吴伯瑜;高悦广;罗淑云;彭吉虎;沈嘉;宋琼
作者机构：清华大学电子工程系,北京,100084;清华大学电子工程系,北
京,100084;清华大学电子工程系,北京,100084;清华大学电子工程系,北
京,100084;清华大学电子工程系,北京,100084;清华大学电子工程系,北
京,100084;清华大学电子工程系,北京,100084;清华大学电子工程系,北
京,100084
来源：电子与信息学报
ISSN：1009-5896
年：2003
卷：025
期：002
页码：284-288
页数：5
中图分类：TN256
正文语种：chi
关键词：微波等效折射率,LiNbO3电光调制器,行波CPW电极
摘要：LiNbO3电光调制器的设计中,行波电极的微波等效折射率是一个重要的参数.该文通过自行设计的微波探针架及探针,采用差值的方法,在微波网络分析仪上对样品CPW电极的微波等效折射率进行了测量.分析了实测值与理论计算值的偏差,给出了修正因子,研究了微波等效折射率随频率变化的色散现象,并对这种测量方法进行了误差分析,提出了减小误差的方法.。
LiNbO_3光波导F_P腔滤波器的分析设计
第29卷 第1期2005年2月激 光 技 术LASER TECHNOLOGYVol .29,No .1February,2005 文章编号:100123806(2005)0120040203L i Nb O 3光波导F 2P 腔滤波器的分析设计符运良1,2,袁一方13,吴英才1,陈抱雪1(1.上海理工大学光学与电子信息工程学院,上海200093;2.海南师范学院物理系,海口571158)摘要:采用转移矩阵法推导出内置L i N b O 3光波导的F 2P 腔滤波器的功率传输系数,运用计算机进行模拟计算,分析了光波导的传输损耗和腔薄膜反射率对滤波器透射光谱的强度、带宽和精细度的影响。
结果表明,传输损耗越大,透射光谱的强度变小,带宽越大;反射率越大,透射光谱的强度变小,但带宽变小,精细度增大。
考虑了滤波器的透射光谱强度和精细度等因素,提出一个合理的腔薄膜反射率,优化了滤波器的设计参数。
关键词:滤波器;L i N b O 3光波导;F 2P 腔;传输损耗;精细度中图分类号:T N253 文献标识码:AAna lysis and desi gn of F 2P cav ity resona tor f ilters w ithL i Nb O 3opti ca l wavegu i desFU Yun 2liang1,2,YUAN Yi 2fang 1,WU Ying 2cai 1,CHEN B ao 2xue1(1.College of Op tics and Electr on I nf or mati on Engineering,University of Shanghai f or Science and Technol ogy,Shanghai 200093,China;2.Depart m ent of Physics,Hainan Nor mal University,Haikou 571158,China )Abstract:W ith the transfer matrix method,the trans m issi on coefficient of a F 2P cavity filter with a L i N b O 3op tical waveguide is reas oned out .By computer si m ulati on,the effects of structure para meters of the F 2P cavity filter on the trans m issi on light intensity,band width and finess are analyzed .The results show that the trans m issi on light intensity beco mes weaker and band width becomes wider with the increasing of p r opagati on l oss,and that with the increasing of reflectivity,the trans m issi on light intensity becomes weaker and the band width becomes narr ower,however the finess becomes increscent .The op ti m izing para meters of the F 2P cavity filter are given by considering the trans m issi on light intensity and finess .Key words:filter;L i N b O 3op tical waveguide;F 2P cavity;p r opagati on l oss;fineness 基金项目:上海市科学技术发展基金资助项目(012261026)作者简介:符运良(19642),男,博士研究生,副教授,现从事光通信器件的研究。
棱镜耦合法测量波导参数
[实验目的]
1.学习一种波导耦合方式-棱镜耦合. 2.观察棱镜耦合的m线. 3.测量不同m线的 角. 4.掌握有效折射率的测量和计算方法. 5.利用棱镜耦合法测量波导参数.
【实验原理】
1.1三层平板波导中的导模 一个均匀的三层平板波导是由低折射 率衬底和包层及高折射率波导构成的， 如图一。其三者折射率关系为
10 tan
1
2 2 2 2 n sin n n 1 1 2 1 n sin 1 n （TE） tan 1 （TM） 10 n n1cos1 0 n1cos1
2 1 2 2 0
n1 n2 n0
当光线在波导-包层界面和波导-衬底界面反复发生全 内反射时，光波就限制在上、下界面之间按照锯齿形 的路线沿着与界面平行的方向（Z轴方向）传播形成导 模。 锯齿形光线实际上是在薄膜内互相叠加的两个均匀平 面波。一个斜向上传播，另一个斜向下传播。 波导中的波数 k n1k 0 其中 k 0 2 为自由空间中的 波数。 波矢沿Z方向的分量为：
k 0n1sin1 （1）
而X方向的分量则分为
k k 0 n1cos1
（2）
光波从波导下界面出发向上行进到波导上界面，在上 界面遭全内反射返回到下界面，在下界面遭全内反射 后与原来从下表面出发的光波叠加在一起，要发生相 互加强，这两个光波的相位差应该等于 2 的整数倍。 对于厚度为d的波导，光波从下界面行进到上界面的相 210 ，从上界 移是Kd，在波导上界面的全反射相移是 面返回到下界面的相移是Kd，在波导下界面发生的全 反射相移是 212 ，因此光波能在波导中传播的条件 为：
k0
2 2 0 1
折射率的测定操作流程
折射率的测定操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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【实验1】光波导薄膜厚度和折射率的测量（新格式）
【实验1】光波导薄膜厚度和折射率的测量（新格式）光波导薄膜厚度和折射率的测量[简介]有效折射率是表征光波导的重要参数，知道了有效折射率，才能计算波导的传播常数，进⽽根据光波导的⾊散⽅程计算波导介质的厚度、介电系数等其它参数。
因此,通过测量光波导的有效折射率计算波导薄膜厚度和折射率对波导器件的设计具有⼗分重要的意义。
[实验⽬的]1．了解光波导结构，学习介质平板波导理论； 2．掌握测量光波导有效折射率的⽅法； 3．熟悉棱镜耦合激发导模的实验⽅法。
[实验仪器]光波导参数测量系统装置[预习提⽰]1．什么叫衰减全反射？2．⾊散⽅程是如何建⽴的？[实验原理]1．介质平板波导理论介质平⾯波导由三层介质构成，如图1 所⽰。
在衬底和覆盖层之间有⼀层波导层，通常覆盖层为空⽓。
设衬底、波导层和覆盖层的折射率分别为n 2 、n 1 、n 0 ，h 为波导层厚度（µm 量级）。
波导层中形成导模的必要条件是：120n n n >≥。
光在波导层中传播，光场是振荡的，⽽在衬底和覆盖层中则以指数衰减的形式存在。
波导层中的导模满⾜⾊散⽅程，对于TM 模，⾊散⽅程可写为：(1.1)对于TE 模，⾊散⽅程可写为：(1.2)式中：(1.3)(1.4) (1.5)其中β为传播常数。
k 0为真空中的波⽮的⼤⼩，k 0＝2π/λ，λ为实验中所⽤激光的波长，m 为模序数。
导模有效折射率n eff 定义为：(1.6)因⽽测得了导模有效折射率n eff ，便知道了传播常数β。
对于多模波导，若知道了三个模的m -1、m 、m +1，便可联⽴模序数为m -1、m 、m +1时的超越⽅程（1.1），以TM 模式⾊散⽅程为例，可得到：(1.7计算机求解上述超越⽅程就可求得波导薄膜的厚度h 、折射率n 1和模式数m 。
图1 三层平板波导结构2．棱镜耦合原理对于图1 的三层平板波导，导模传播常数β必须满⾜：（1.8）当光束直接从介质覆盖层向波导⼊射时，光束能量转化为导模能量需满⾜波⽮匹配条件：（1.9）其中θ为⼊射⾓，由（1.8）、（1.9）式可知这种耦合是不可能的。
专题75 测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长(解析版)
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题75 测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长导练目标导练内容目标1测定玻璃的折射率目标2用双缝干涉测光的波长一、测定玻璃的折射率实验目的测量玻璃的折射率，掌握光线发生折射时入射角和折射角的确定方法。
实验原理如图所示，当光线AO以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而得出折射光线OO′和折射角θ2，再根据n＝sin θ1sin θ2或n＝PNQN′计算出玻璃的折射率。
实验器材白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖。
的实验中，实验小组在白纸上放好玻璃砖MNQP，画出玻璃砖与空气的两个界面'aa和'bb（如图），在玻璃砖的一侧插上大头针P1。
（1）接下来他们要完成的步骤可以是______。
A．在玻璃砖的另一侧插上大头针P2，使P2挡住P1的像，撤去玻璃砖，拔出大头针，描绘出光路图；B．在玻璃砖的另一侧插上大头针P2和P3，使P2、P3均能挡住P1的像，撤去玻璃砖，拔出大头针，描绘出光路图；C．在P1的同侧插上大头针P2，在玻璃砖的另一侧插上大头针P3，使P3能同时挡住P1和P2的像，撤去玻璃砖，拔出大头针，描绘出光路图；D．在P1的同侧插上大头针P2，眼睛在另一侧看两个大头针，使P2把P1挡住，在玻璃砖的另一侧插上大头针P 3和P 4，使P 3能同时挡住P 1和P 2的像，使P 4能同时挡住P 3以及P 1和P 2的像，撤去玻璃砖，拔出大头针，描绘出光路图；（2）某次实验中，实验小组一直无法透过玻璃砖看到另一侧的两枚大头针重叠在一起，这可能是因为______。
A ．沿两枚大头针的光线没能射入玻璃砖B ．沿两枚大头针的光线在进入玻璃砖之后直接从MP 或NQ 侧面射出了C ．沿两枚大头针的光线在玻璃砖'aa 或'bb 界面发生了全反射（3）实验小组内的三位学生在实验中①第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面'aa 和'bb ，因不慎碰动了玻璃砖，使它向'aa 方向平移了一点（如图1所示），以后的操作都正确无误，并仍以'aa 和'bb 为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n 的值将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
高中物理折射率测定教案
高中物理折射率测定教案一、实验目的通过测定不同介质中光的折射角和入射角，探究光在不同介质中的传播规律，计算得到各介质的折射率，加深学生对光学折射现象的理解。
二、实验原理1. 折射率的定义：折射率是介质中光传播速度与真空中光传播速度的比值。
2. 斯涅尔定律：折射率n1/n2等于光在真空中的传播速度与光在介质1中的传播速度的比值，也等于sinθ1/sinθ2，其中θ1是入射角，θ2是折射角。
三、实验器材1. 光源（如白炽灯或激光笔）2. 半圆筒3. 三棱镜4. 折射率试验片5. 透明介质（如水、玻璃等）6. 量角器7. 直尺8. 书写工具四、实验步骤1. 将光源置于半圆筒内，使得光线垂直照射在半圆筒的表面上，调整使其同心。
2. 将三棱镜放在半圆筒顶部，使得光线垂直射入三棱镜。
3. 将折射率试验片放在三棱镜的底部，透明介质放在试验片上。
4. 观察入射光线，记录入射角和折射角。
5. 根据斯涅尔定律计算得到透明介质的折射率。
6. 更换不同的透明介质，重复以上步骤，计算得到各介质的折射率。
五、实验要点1. 观察测量时要保持测量仪器的准确性，尽量减小误差。
2. 测量时应重复多次实验，取平均值进行计算。
六、实验结果通过实验测量得到各介质的折射率，制表列出，并进行数据分析与讨论。
七、实验拓展可以进一步探究不同波长的光在不同介质中的折射率，或者研究光在非均匀介质中的传播规律等。
八、实验总结通过本次实验，学生应该掌握了测量折射率的方法和步骤，加深了对光学折射现象的理解，并培养了实验能力和数据处理能力。
通过本实验，学生能够加深理解光学折射现象，更好地掌握物理知识，提高实验技能和数据处理能力。
折射率的测定
折光仪的校准ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用蒸馏水进行校正的操作:
(1)清洗棱镜镜面,滴1滴纯水在下棱镜上，将上、下棱镜合上,由目镜观察，转 动棱镜旋钮，使视野分为明暗两部分 (2)旋动补偿旋钮，使视野中除黑白两色外，无其他颜色 (3)转动棱镜旋钮，使明暗分界线在十字交叉点。 (4)在读数镜刻度尺上进行读数.20℃纯水的折射率1.3330，读数若不符合,调节 校正螺旋,将读数指示调整到正确值.即为校准.
实际应用中，折射率是指在 20℃的条件下， 钠光谱的D线(λ=589.3 nm)光自空气中通过被 测物质时的入射角的正弦与折射角的正弦之比， 以nD20记之. 水的折射率nD20 =1.3330 由于光在空气中的传播速度最快 , 因此 ,任何物 质的折射率都大于1
折射率测试
折射率是有机化合物的重要物理常数之一，作 为液体化合物纯度的标志，比沸点更可靠。通 过测定溶液的折射率，还可定量分析溶液的浓 度。 通常用阿贝折射仪测定有机物的折射率，可测 定浅色、透明、折射率在1.3000～1.7000范围 内的物质。
折射率测试步骤
1．试样制备 塑料片至少与棱镜接触的一面必须平整经抛光。 2. 恒温
开启仪器光源,调整入射光反光镜使目镜和读数镜的视场明亮 将恒温水浴与棱镜组相连，调节水浴温度，使棱镜温度保持在 (20.0±0.1)℃或规定温度.
3．折光仪的校准
通常用蒸馏水来进行校正,当测量折射率读数较高的物质时， 通常用具有精确折光率的标准玻璃来校正。
折射率测试
阿贝折光仪测试折射率的方法原理: 光线从空气入射到介质中时,介质的 折射率nD＝ sini / sinr 入射角i增大，折射角也相应增大，当入射角i达到极 大值90º 时,所对应的折射角称为临界折射角rc。显然， 从图中法线左边入射的光线折射入介质时，折射线都应 落在临界折射角之内。这时在目镜中观察，只有临界角 以内才有折射光，形成亮区，临界角以外没有折射光， 自然是暗区。目镜内视野呈现半明半暗,明暗交界线即为 临界折射角。临界折射角的大小和介质折射率有简单的 函数关系: nD＝1/sinrc
LiNbO3光波导紫外表面等离子共振传感器模拟计算
ｒｌ ｔ ｎ ｈ ｐ ｂ ｔ ｅ ｎ ｔ ｅ ｗａ ｅ ｕ ｄ ｒ ｎ ｐ ｒ ｃ ｎ ｔｎ ｓ ａ ｄ ｗ ｖ ｌｎ ｔ ｒ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ Ｓ Ｒ ｗ ｖ ｌｎ ｔ ｓ Ｖ ＦＨ ｅ ａｉ ｓ ｉ ｅｗ ｅ ｈ ｖ ｇ ｉ ｅ ｔ ｓ ｏ ｔ ｏ ｓ ｔ ｎ ａ ｅｅ ｇｈ ａ ｅ ｓ ｉｄ， ｈ Ｐ ａ ｅｅ ｇ ｈ ｅ Ｓ Ｓ ｏ ａ ａ ｕ ｒ ｆａ ｔ ｅ ｉ ｄ ｃ ｓ ｏ ａ ｌ ｒ ｃ ｉｖ ｄ ｂ Ｐ ｏ ｐ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ Ｔ ｅ ｔ ｎ ｍｉｓ ｎ ｓ ｅ ｔ ｍ ｆ ｔｅ Ｓ Ｒ ａ ｅ ｅ ｃ ｉ ｎ ｉｅ ｆｓ ｍｐ ｅ ａｅ ａ ｈｅ ｅ ｙ Ｓ Ｒ ｃ ｕ ｌ ｏ ｄｔ ｎ ． ｈ ｒ ｓ ｓ ｉ ｐ ｃｒ ｒ ｖ ｎ ｉ ａ ｏ ｕ ｏ ｈ Ｐ ｒ ｃ ｌ ｕａｅ ． ｉ ｌｔ ｎ ｃ ｍｐ ｔｔ ｎ ｌ ｒ ｓ ｌ ｉｄ ｃ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｏ ａ ｃ ｖ ｌｎ ｔ ｓ ｆ Ｓ Ｒ ｓ ｎ ｏ ｉ ｉ ｈ ａ ｃ ｌｔｄ Ｓｍｕ ａ ｉ ｏ ｕ ａｉ ａ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａｅ ａ ｏ ｏ ｓ ｔ ｔｅ ｒ ｓ ｎ ｎ ｅ ｗａ ｅｅ ｇｈ ｏ Ｐ ｅ ｓ ｒ Ｗ ｔ ｈ ｇ ｈ
１４ ２
传感器与微 系统 （ ｒ ｓｕ ｅ ａｄＭｉｒ ｙｔ ｅｈ ｏ ｇ ｓ Ｔａ ｄ ｃｒ ｎ ｃ ｓｓ ｍ Ｔ ｃ ｎｌ ｉ ） ｎ ｏ ｅ ｏｅ
２１ ０ １年 第 ３ ０卷 第 ８期
ＬＮ Ｏ 光 波导 紫 外 表 面 等 离 子 共 振传 感 器模 拟 计算 ｉｂ ３
符运 良
（ 南 师 范 大 学 物 理 与 电子 工 程 学 院 ， 南 海 口 ５ １５ ） 海 海 ７ １ ８
摘
要 ：高折射率的 ＬＮ Ｏ 光波导 ， 成四层 高折射率波导表 面等 离子 共振传感 器。采用传输矩阵方法 ｉｂ 。 构
渐变折射率波导中的等效折射率分析
渐变折射率波导中的等效折射率分析刘晓山;付国兰;刘清【摘要】渐变折射率波导的表面折射率对确定波导的折射率分布起着关键的作用,而用传统的m-线方法又不能确定.本文利用分析转移矩阵方法研究了渐变折射率波导中的表面等离子波,提出了一种确定波导的等效折射率的实验方法.分析结果表明,利用这种方法得到的等效折射率近似等于波导的表面折射率.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2006(024)005【总页数】3页(P353-355)【关键词】折射率分布;渐变折射率波导;等效折射率【作者】刘晓山;付国兰;刘清【作者单位】江西师范大学物理与通信电子学院,江西,南昌,330027;江西师范大学物理与通信电子学院,江西,南昌,330027;江西师范大学物理与通信电子学院,江西,南昌,330027【正文语种】中文【中图分类】基础科学第 24 卷第 5 期 2006 年 10 月自采品料等Vol.24No.5Oct.2006JIANGXI SCIENCE 文章编号： 1001 -3679(2006)05 -0353 -03 渐变折射率波导中的等效折射率分析刘晓山，付国兰，刘清（江西师范大学物理与通信电子学院，江西南昌330027) 摘要：渐变折射率波导的表面折射率对确定波导的折射率分布起着关键的作用，而用传统的 m －线方法又不能确定。
本文利用分析转移矩阵方法研究了渐变折射率泼导中的表面等离子泼，提出了一种确定波导的等效折射率的实验方法。
分析结果表明，利用这种方法得到的等效折射率近似等于波导的表面折射率。
关键词：折射率分布；渐奕折射牟革主导；等效折射率中图分类号：’I'N252文献标识码：AAnalysisonEquivalent Indexof Graded - indexWaveguides LIUXiao-shan,FUGuo-lan ,L四 Qing( College of Physics&CommunicationEl优tronics,JiangxiNormalUniversity ,JiangxiNanchang330027PRC)Abstract:Thesurfaceindex of graded - indexwaveguideisimportant todeterminetheindexprofileof thewaveguideandcan ’ tbemea suredinconventionalm - linespectroscopy.Inthispaper,weanalyzethesurfaceplasmawaveexcitedingra ded- indexwaveguideusingtheanalyticaltransfermatrixmethod,andthen proposeamethodof determining theequivalent index experimentally.Re sultsshow 出at theequivalent indexes nearlyequal tosurfaceindex.Key words: Index profile, Graded - index waveguides , Equivalent index 0引言波导的折射率分布决定了波导器件的传输特性，并对波导的设计有着重要的指导意义，因此精确确定波导的折射率分布是极其重要的。
三棱镜折射率与入射光波长关系的研究
三棱镜折射率与入射光波长关系的研究一、实验要求已知棱镜顶角,用什么方法测量它的折射率？作出折射率—波长关系曲线。
二、实验目的1、用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率;2、探究折射率与入射波长的关系.三、实验仪器分光计、光源（汞灯）、三棱镜、平面镜四、实验原理三棱镜如图02-16所示，AB和AC是透光的光学表面,又称折射面，其夹角称为三棱镜的顶角；BC为毛玻璃面，称为三棱镜的底面。
1、最小偏向角法测三棱镜玻璃的折射率如图所示，假设有一束单色平行光LD 入射到棱镜上，经过两次折射后沿ER 方向射出，则入射光线LD 与出射光线ER 间的夹角称为偏向角。
转动三棱镜，改变入射光对光学面AC 的入射角，出射光线的方向ER 也随之改变，即偏向角发生变化。
沿偏向角减小的方向继续缓慢转动三棱镜，使偏向角逐渐减小；当转到某个位置时，若再继续沿此方向转动,偏向角又将逐渐增大，此位置时偏向角达到最小值,称为最小偏向角。
可以证明棱镜材料的折射率与顶角及最小偏向角的关系式为：()2sin21sin min ααδ+=n利用三棱镜的顶角α=60°及测出最小偏向角min δ，即可由上式算出棱镜材料的折射率n.实验中汞灯发出的是由波长为671(橙光）、546(绿）、435（蓝)、404(蓝紫）组成的复色光。
测出各波长色光通过三棱镜的最小偏向角，进而可求出各波长色光通过三棱镜的折射率n.五、实验内容与步骤 分光计的调节：分光计由五部分组成：三脚架座、望远镜、载物平台、平行光管和游标盘.其结构见图02—21和图02-22图02—211。
平行光管2。
载物台3.刻度盘 4. 望远镜5. 狭缝宽度调节旋钮6。
望远镜目镜锁紧螺钉7。
目镜视度调节手轮8. 望远镜目镜体前后移动手轮9。
望远镜水平调节螺钉10. 载物台锁紧螺钉11. 狭缝体锁紧螺钉 12. 狭缝体系统前后移动手轮13. 游标盘微调螺钉14. 平行光管水平调节螺钉15. 望远镜止动螺钉16。
五种方法求介质折射率
五种方法求介质折射率胡朝平折射率是光学中重要的物理量之一，求折射率主要有五种方法。
一. 运用折射率公式n r=sin sin α 例1. 一束光由空气射入介质中，入射角为60°，折射光线与反射光线垂直，求这种介质的折射率。
解析：根据题意作出如图所示示意图，由图得∠=-=r 906030°°°，由n r=sin sin α。
得：n ==sin sin 60303°°二. 运用公式n c v= 例2. 已知一束单色光在某介质中传播速度为2108⨯m s /，求此介质的折射率。
解析：由公式n c v=得： n c v ==⨯⨯=3102101588.三. 运用临界角公式sin C n=1 例 3. 如图所示，透明容器abcd bad ，°∠=60，内装有透明液体，当光线垂直ad 面时，光在ab 液面上刚好发生全反射，求此液体的折射率。
解析：根据题意可知，此液体的临界角为C =60°，由临界角公式sin C n =1 得：n ==160233sin ° 四. 运用视深公式H nh =（式中H 为物体的实际深度，h 为视深）例4. 有人在某容器边竖直向下观察容器中某透明液体的深度，看上去透明液体的深度约为0.8m ，已知液体实际深度为1m ，则该液体的折射率约为多少？解析：由视深公式H nh = 得：n H h m m ===108125..五. 运用关系式λλ=n '（式中λ为某种单色光在真空中的波长，λ'为同一单色光在介质中的波长）例5. 某种单色光在真空中的波长是06.μm ，射入玻璃后其波长为04.μm ，该玻璃的折射率是多少？解析：由公式λλ=n ' 得：n m m===λλμμ'...060415 在实际问题中，根据题中情况选用相应的方法求折射。
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Ti：LiNdO3波导折射率的测量和在各个波长折射率的计算冯立辉;崔建民;崔芳;孙雨南
【期刊名称】《光子学报》
【年(卷),期】2002(31)0Z2
【摘要】钛扩散铌酸锂光波导是应用很广的一种光波导器件，知道铌酸锂扩散波
导的有效折射率和扩散后表面折射率对于进一步设计波导和分析波导特性很有意义。
本文用在0.6328μm可见光下测量波导的有效折射率，利用色散方程推导出铌酸
锂波导在其它各个波长的折射率。
介绍了通过z切的折射率修正到x切向下的折射率的方法，该方法可以推广到任意切向。
此外，还给出了计算波导表面折射率方法，即可以计算出波导扩散后形成的最大折射率差。
文中给出了在1.55μm下x切y
传铌酸锂波导有效折射率的计算实例。
【总页数】4页(P227-230)
【关键词】钛扩散铌酸锂光波导;Ti:LiNdO3波导;有效折射率;表面折射率;测量;色
散方程
【作者】冯立辉;崔建民;崔芳;孙雨南
【作者单位】北京理工大学光电工程系，北京100081
【正文语种】中文
【中图分类】TN252
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