玻璃折射率温度系数的测量
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玻璃折射率温度系数的测量
一、实验目的:
1.测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数。
2.在不同的实验条件下进行测量,定性分析实验的系统误差。
二、实验原理:
参见实验中心网站
三、实验室提供的主要器材:
He-Ne激光器及支架、样品、铝块、水浴加热锅、数字温度计(读数精度0.1℃)
四、实验内容
1.光路调节
•先将样品小心地滑入大铝块中间的样品腔中。
•接着将大铝块放在水浴锅中,并置于电炉上。(此时水浴锅中已放入一定量的水。)
•然后将它们整体放在调节台上。
•打开激光电源,调节样品的位置,使激光从样品c区反射。
•调整光路,在观察屏上得到3个反射光斑。(中央光斑中应能看到干涉条纹。)•将小铝块放入大铝块中,插入数字温度计,微调光路,确保有干涉条纹的光斑不被遮挡。
2.在不同的水浴条件(降温速率不同)下,测量a区干涉条纹数与温度之间的关系
•开启电炉,对样品进行加热,加热到80℃后,关闭电炉。让样品自然降温,待温度下降到80℃以下,开始测量。【最后一组数据对应的温度略高于40℃。】•在测量条纹的移动与温度变化的关系时,可以同时测量温度随时间的变化关系,研究是否符合牛顿冷却规律。【测量时,最初的温度间隔可取2℃,温度降低后
可减小到1℃,甚至0.5℃。】
•改变水浴锅中的水量(相当于改变整个水浴系统的热容量),重复上述操作。
3.根据实验数据,作T~m图,作直线拟合,并根据残差图分析实验的系统误差。
4.选择一个水浴条件,测量c区干涉条纹数与温度之间的关系。
5.利用拟合结果,计算玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数。
五、实验报告要求
1.实验原理部分简述即可。
2.实验过程重点在不同实验条件的比较。
3.实验数据主要借助残差图来分析不同实验条件对实验结果的影响,同时利用牛顿冷
却定律对实验结果的系统误差作定性分析。