用分光计测量布儒斯特角

浅谈布儒斯特角及其光学应用摘要:本文旨在介绍与布儒斯特角相关的实验概念,由其计算和测量介绍开始,进而展示光学实验中的广泛应用和实际价值。

关键词:布儒斯特角CCD 片堆布儒斯特窗根据我们熟悉的菲涅尔定律可知,自然光在电介质界面上反射和折射时,一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光,而在应用中我们常需要具有特定偏振方向的光。

英国物理学家D.布儒斯特于1815年发现,当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光,其振动方向与入射面垂直,此特定角称为布儒斯特角或起偏角,用θb表示。

此规律称为布儒斯特定律。

实验和麦克斯韦定律均验证了定律的正确性。

布儒斯特角相关概念很多,下面列出常用的相关定义。

布儒斯特角(Brewster angle):亦称作偏振角,偏化角或者起偏角。

当自然光从介质a(折射率为)射入介质b(折射率为,且>)时,若入射角为arctan(/),则反射光是线(面)偏振的,而其电矢量振动面与入射面垂直(s光),此时入射角就称为布儒斯特角。

布儒斯特角起偏器(Brewster angle polarizer):现多用多层薄膜代替玻璃来做布儒斯特角起偏器。

其中一种用BK7玻璃(折射率为1.51)作为基片,在其上涂上到高折射率二氧化钛(2.25)和低折射率(1.45)的二氧化硅多层膜,以56.5°角入射,效果很好。

因其有多层高低折射率膜,故又称为薄膜偏振器,与常见的二向色微晶制成的所谓“人造”偏振片有别。

布儒斯特定律(Brewster law):当光从介质a(折射率为)射入介质b(折射率为,且>)时,若入射角为arctan(/),则反射光是线(面)偏振的,而其偏振面与入射面平行,此时入射角就称为布儒斯特角或起偏角。

入射角是布儒斯特角时,折射入媒质b的光线与反射回媒质a的光线成90°。

此即为布儒斯特定律。

最常见的媒质a为空气,故≈1,于是起偏角为arctan。

布儒斯特角窗(Brester angle window):为了获得偏振光,在共振腔的两端安置布儒斯特角窗,使光以布儒斯特角入射到腔口窗口。

＝
（ ＋ ： ＋ ＋ ｏ ４ ４ ＋ ） ＝ ５ ４ ｏ ３ ０
（ １ ８ ｏ ） ＝ ５ ５ ８ ： ５ １ ９ ６ 。
（ １ ７）
（ １ ８）
３ ４
５
２９５ ｏ ３ ７ ２９ ５ｏ ４０
２９ ５。 ３ ６
１ ３ ５ｏ ３７ １ ３ ５。 ４０
４ １ Ｎ ＡＳ （ ） ！ Ｅ ＮＣＥＡＮＤ Ｆ ＥＣ Ｆ ｉ Ｎ（ ） Ｉ — ＯＧＹ｛ ＮＦ ０Ｒ Ｍ Ａｆ Ｉ ＯＮ Ｍ ２ ０ １ ５ 中国科技信息 ２ ０１ ５年 第 ０ ６期
基础及前沿
首先 ，用布儒斯特角法测量棱镜片的折射率 ，先读出
ｅ ， Ｉ ￣ Ｄ ，后 读 出 和 ，重 复 ５次 ，记 录 实验 数 据 ，同样 的方法测量四硼酸钠 、硫酸铝 、冰的折射率 。 表 １ 布儒 斯 特角 法测 量 三棱镜 的 折射 率数 据
２９ ０ｏ ７
１ １０ ｏ １ ３
１１ Ｏ ｏ ７
：
（ １ ８ ０ 。 ・ ） ＝ ５ ４ 。 ４ ９ ＝ ５ ４ － ８ ０ ８ 。
．
（ １ ４ ）
（ １ ５）
表 ３ 布儒 斯 特角 法测 量硫 酸铝 的折 射 率数 据
次 数
１ ２
３
ｎ 硫 ＝ｔ ａ ｎ ５ ４． ８ ０８ 。＝ １４１ ８
２６ 。 ５ ４ ２６ 。 ５ ６
２６ 。 ４９
２０ ６。 ５４ ２０ ６ｏ ４７
２０ ６。 ４９
３１ ６。 ２７ ３１ ６ｏ ２８
３１ ６。 ２８
１ ３ ６。 ２７ １ ３ ６ｏ ２８
１ ３ ６。 ２８
即硫酸 铝 １ ： ３ 的折射 率 是 １ ． ４ １ ８ 。 与硫酸铝折射率的理论值 １ ． ４ ７比较儒斯 特 角法 测量 四硼 酸钠 的折 射 率数 据

浅谈布儒斯特角及其光学应用摘要：随着科学技术的日益发展，现今除了利用布儒斯特角获得线偏振光外与布儒斯特角相关的实验概念，如其计算和测量等等在生产生活、科学研究、高校教学等方面均有十分广泛的用途和非常突出的实用价值。

因此，深入研究布儒斯特角，进一步拓展布儒斯特定律的实际应用，是现代光学的一个非常有价值的研究方向。

本文首先对布儒斯特角的来源向读者做了简单介绍，指出布儒斯特做了大量实验，终于在1815年，他发现当反射光与折射光垂直时，反射光完全偏振。

然后对布儒斯特角、布儒斯特定律、布儒斯特窗、布儒斯特条纹、布儒斯特体视镜等相关概念做了叙述。

紧接着为了读者更能清楚的理解布儒斯特定律，我简单对光的偏振现象为大家做了阐述。

最后，因为布儒斯特定律在生活中的应用有很多,并且具有很强的实用价值和可操作性,所以我们在了解研究布儒斯特角时，要对其应用进行合理的分类，本文中，我们将其应用分为四大类，即布儒斯特角在生产生活中的应用、在科学研究中的应用、在高校教学中的应用以及其他应用。

对于每类应用，我们会举出相应的实例，并为大家解释其中的原理。

关键词：布儒斯特角；布儒斯特定律；布儒斯特窗；光的偏振；光的波动性；On the Brewster angle and opticalapplicationsAbstract: With the development of science and technology, Now, In addition to using the Brewster angle to get outside of linearly polarized light, Concepts and experiments related to the Brewster angle, As its calculation and measurement in production and life, Scientific research, Teaching and other universities are very versatile and very prominent practical value. Therefore, In-depth study of the Brewster angle, Further expand the practical application of Brewster's law, Is a very valuable research direction of modern optics.Firstly, the source of the Brewster angle to the reader a brief introduction, Said: Brewster's done a lot of experiments, and finally in 1815, he found that when the reflection and refraction of light perpendicular to the light, the reflected light is completely polarized. Second, do a narrative to the Brewster angle, Brewster's law, Brewster windows, Brewster fringes Brewster stereoscope and other related concepts do a narrative. And then for the reader to understand Brewster's law more clearly, I simply described light polarization phenomena for everyone. Finally, because there are many uses of Brewster Law in life and has strong practical value and operability so when we learn the Brewster angle, we need make a reasonable classification of its uses, In this article, We make its uses into four categories, That Brewster angle in the production of life, In scientific applications, in university teaching and other applications. For each type of application, I will cite the appropriate instance and explain the principle.Keywords: Brewster angle; Brewster Law; Brewster window;Polarization of the light;Wave nature of light前言振动状态的传播就是波动，波动时物质运动的一种很普遍的形式。

用分光计开设有关光的偏振实验探讨
王道勇
曲靖师范学院 物理与电子工程学院
摘 要：对高校光学实验常见的分光镜实验装置稍作改动，不仅可以清楚地观察到反射光和折射光的偏振态，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光，只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光，其振动方向与入射面垂直，光以布儒斯特角入射时，反射光与折射光互相垂直。

而其可以准确地测定布儒斯特角，并验证布儒斯特定律，该实验是对光的偏振实验的有益补充，同时也是测量各向同性介质折射率的一种新方法。

关键字：分光计；偏振光：布儒斯特角：折射率
一：原 理
光的偏振现象则是判断光是横波最有利的实验证据，当一束自然光在折射率不同的两种介质的界面上反射和折射时，当自然光入射到介质表面时，反射光和折射光都是部分偏振光，反射光和折射光的传播方向虽由反射和折射定律决定，反射光中振动方向垂直入射面的成分比平行于入射面的成分占优势；折射光中振动方向平行入射面的成分比垂直于入射面的成分占优势；但这两束光的振动取向，即偏振态。

（1） 布儒斯特定律
光从折射率为 n 1的介质射向折射率为 n 2 的介质时，当入射角满足:
反射光就变为振动方向垂直于入射面的完全偏振光。

而折射光仍为部分偏振光。

1
2
tg n n i b
由折射定律 和布儒斯特定律 可以证明：当入射角等于i b
时，反射光和折射光相互垂直。

即：
称为布儒斯特角
b
i 1
2
tg n n i b =
12sin sin n n r i b =1
2tg n n
i b =2
π=+r i b。

光的偏振特性—布儒斯特角的测量实验
光的偏振特性指的是光在传播过程传播特性中的一种现象，即当特定光栅棱镜作用于特性波时，该光的方向会产生一定的变化。

研究光的偏振特性的一种方法是通过测量布儒斯特角来了解。

布儒斯特角又称偏振角，是一种极其重要的分辨率技术，其用于感兴趣材料和成分斑驳状态、反射和折射率之间的关系，以及材料及成分的散射和发射属性；它把特定波限制在一定的方向，并能把摩擦从材料中区分出来。

布儒斯特角的测量实验可以探究光在传播方向上的变化，便于深入理解光的偏振特性。

实验中，先准备一个光分解仪，它由一条平行光栅光栅、一个全息片、和一个定向挡板组成，安装好后，在全息片和定向挡板中间放置布儒斯特角转动轴，并分别在0度和90度位置做标记，以用于测量布儒斯特角。

接下来，将准备好的光分解仪安装到光源上，这里可以采用平衡调制器模拟均衡的偏振信号，或者采用偏振激光仪，它所产生的信号是未均衡的偏振信号。

然后，将光源定位到球面反射器上，重复对偏振光的朝向进行测量，在全息片和定向挡板的0度和90度位置，记录下各自所观测到的强度值，再结合所用的计算方法，可以通过计算得到本次实验中布儒斯特角的值，来得出实验结论。

通过上述方式，可以得到布儒斯特角随特性波在光栅传播方向上的变化规律，以及偏振特性是怎样改变的，而这些知识对深入理解偏振特性具有至关重要的作用。

反射光的偏振特性—布儒斯特角的测量实验实验科目：光的反射、折射定律，折射率的测量，光的偏振、线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、1/4波片、反射光的偏振态，布儒斯特角。

反射光的偏振特性与布儒斯特角实验目的：1）用最小偏向角法测量棱镜材料的折射率。

2）测量通过起偏器、1/4波片后的光的偏振特性，了解线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的特点。

3）通过观察从棱镜材料表面反射回来的光的偏振特性，了解反射光的偏振特性，测量出布儒斯特角。

4）用测量值验证布儒斯特角公式的正确性。

实验原理：一、棱镜材料的折射率的测量当一束光斜入射于棱镜表面时，其光路如下图。

sini/n同理出射角γ为sinγ= sini/n （1）/可以证明：当光束偏转角为δmin时，有i=γ/γ= i/，此时δ=2i－A 即i=（δ＋A）/2而A=γ＋i/=2γγ=A/2由（1）式可得：n=sin[(A+δmin)/2]/sin(A/2)因此，只要我们测量出δmin，就可得到材料相对于该测量光的折射率n。

二、偏振光光是一种横波，它的振动方向是与传播方向相互垂直的。

偏振是指光波的振动方向在空间上的一种相对取向的现象。

当这个振动方向在垂直于传播方向的平面内可取所有可能的方向，并且没有一个方向占优势时，我们称之为自然光或非偏振光。

而如果有某一个方向上的振动占优势时，则称之为部分偏振光。

只有一个单一的振动方向的光叫线偏振光，而在一个振动周期内其振动矢量的端点的轨迹为一个圆或椭圆时，我们称之为圆偏振光或椭圆偏振光。

在我们日常生活和工作中，太阳光、照明用光一般多为自然光。

而自然光经过一些材料的反射和透射后可能变成部分偏振光。

自然光经过一些特殊材料，如偏振片或双折射晶体材料制作的棱镜后，就会变成线偏振光，一些激光器也可产生很好的线偏振光。

线偏振光经过波片后就可能成为椭圆偏振光。

在本实验中，我们将通过多种实验手段来产生线偏振光和椭圆偏振光（圆偏振光被看成是一个特例）。

为60°，实验测得数据取平均值后为： ���̅̅���1̅ = 89°15’，⁡���̅̅���2̅ = 269°09’，
���̅̅���1̅̅‘ = 126°35’，⁡̅���̅���̅2̅‘ = 306°30’
代入公式
图 5 位移法测玻璃板折射率实验原理图
可以证明，介质折射率 n 由下式 决定：
如图所示，∆ABC是三棱镜的主截 面，波长为λ的光线以入射角������1投射到 棱镜的 AB 面上，经 AB 和 AC 两个面 折射后以������4角从 AC 面出射，出射光线 与入射光线的夹角δ称为偏向角。δ的 大小随入射角而改变。在入射光线和 出射光线处于光路对称的情况下，即
上述两个角相等时，偏向角有最小值，
全发射法测介质折射率的原理示
意图如下所示。将待测介质（本实验中
为玻璃板）加工成厚度为 b 的平行平
板，并将其一面磨成毛面，另一面保持
为光面，让激光束经过一透镜在其焦
点上形成一细光束。平板样品入射面
上 A 点处于透镜的焦点上。A 点可视
为点光源，它发出的光线与反射面法
线夹角略小于临界角������������时，大部分光将 透出平板；夹角等于或大于临界角时，
n
=
sin������√1
+
4������2 ������2
������������������2������
得n ≈ 1.555
四.结束语 通过本实验，综合多种已学过的
光学知识，结合多种光学实验仪器操 作，查阅相关资料，采取了七种不同的 实验方法，来对物质的折射率进行测 量，对物质的折射率有了一个新的认 识，对折射率的测量方法有了一个全 面的了解，对相关的光学知识有了更 深刻的理解。 五.参考文献 【1】周殿青.《基础物理实验》[M] 【2】于国萍.《光学》[M]

用分光计测量布儒斯特角（北京邮电大学，北京市100876）摘要：利用实验室的分光计实验装置，根据光的偏振特性，在望远镜前端加一偏振片，每次做不同调整，即可观察光在各向同性介质分界面上反射和折射时的偏振现象，可以既简单又精确地测量布儒斯特角，并验证布懦斯特定律。

所测实验结果与理论所得结果相当吻合、其相对百分误差可以做到较小。

关键词：布儒斯特定律；偏振光；分光计；折射率中图分类号：O436.1 文献标识码：AMeasur ement of Brewster’s angle using spectrometerZHANG-Dan(School of electronic engineering Beijing University of post and technology,Beijing,China) Abstract：We propose a simple and accurate enough experiment with spectrometer，by adding a polaroid Oil the front of the telescope With this experiment we can observe the polarized light produced by reflectionand refraction from the medium having the same optical character in every direction Brewster S angle is measured using this apparatUS and Brewster’s law is verified by the result The experiment data deviatesles,8 than 0 4％from that obtained by precise experiment．Key words：Brewster’s law；polarized light；spectrometer：index of refraction1808年马吕斯发现了光的偏振现象后，人们通过对光的偏振现象的研究，通过光的干涉和衍射现象证明了光的波动性，不仅加深了人们对光偏振性的认识，也为光学计量、晶体性质和实验应力分析、光学信息处理等方面做出了贡献。

布儒斯特角（Brewster's Angle ）项目介绍：二极管激光在半圆形丙烯酸棱镜平面被反射，反射光经过一个偏振片后由光传感器探测。

安装在分光光度计刻度盘上的转动传感器测量反射角度，不同反射角时的反射偏振光光强曲线能够确定反射强度最小时对应的角度，即布儒斯特角，通过此角度可以计算出丙烯酸的折射率。

本次实验目的：1. 观察光在介质表面反射时的起偏现象2. 测量布儒斯特角实验仪器理论基础：当非偏振光（自然光）在两种各向同性介质分界面上反射、折射时，反射光和折射光都是部分偏振光。

反射光中与入射平面垂直的振动多于与其平行的振动，折射光中与入射平面平行的振动多于与其垂直的振动。

在某一特殊入射角（即布儒斯特角）时，反射光中垂直于入射平面的偏振分量为零，即反射光变为完全偏振光（线偏振光），此时入射光线与反射光线之间的夹角为90°。

根据Snell 定律，2211sin sin Θ=Θn n (1)其中 n 表示反射介质的折射率， Θ 表示光线与法线的夹角。

当入射角等于布儒斯特角 ΘP 时221sin sin Θ=Θn n P(2)因为 ΘP + Θ2 = 90o , Θ2 = 90o - ΘP , 则P P o P o P o Θ=Θ-Θ=Θ-=Θcos sin 90cos cos 90sin )90sin(sin 2 将（2）式中的sin Θ2替换，得到P P n n Θ=Θcos sin 21因此：P n n Θ=t a n 12 . (3)1:装：1. 在分光光度计刻度支座。

在导轨上放置二极管激光器、两个偏振片以及准直狭缝，如图2所示。

转动传感器的大直径转盘与分光光度计相连(如图3)。

2. 将分光光度计刻度盘的倒转，使得其180°刻线与0刻度线对齐。

3. 两个圆形偏振片置于支座上。

将第二个（从激光器开始）偏振片旋转45度角，并用黄铜螺钉固定。

第一个（靠近激光器）偏振片在整个实验过程中用来调节激光水平度。

一、实验目的1. 理解布儒斯特角的概念及其产生的原理。

2. 通过实验验证布儒斯特定律，即反射光和折射光垂直。

3. 掌握使用偏振片和分光计测量布儒斯特角的方法。

二、实验原理布儒斯特角（Brewster's angle）是指当光线从一种介质入射到另一种介质时，反射光完全偏振的条件所对应的入射角。

根据布儒斯特定律，当光线以布儒斯特角入射时，反射光和折射光互相垂直。

布儒斯特角的计算公式为：\[ \tan(\theta_B) = \frac{n_2}{n_1} \]其中，\( \theta_B \) 是布儒斯特角，\( n_1 \) 和 \( n_2 \) 分别是入射介质和折射介质的折射率。

三、实验器材1. 分光计2. 偏振片3. 玻璃平板4. 可调光源5. 秒表6. 刻度尺四、实验步骤1. 将分光计调整至水平，确保其稳定性。

2. 将玻璃平板放置在分光计的平台上，调整光源使其垂直照射到玻璃平板上。

3. 将偏振片固定在分光计的光路上，使其与光束垂直。

4. 观察反射光，旋转偏振片，寻找反射光强度最弱的位置，此时反射光为线偏振光。

5. 记录此时偏振片的旋转角度，即为布儒斯特角。

6. 重复步骤4和5，测量多次，取平均值作为实验结果。

五、实验结果与分析通过多次测量，得到布儒斯特角的平均值为 \( \theta_B = 56.7^\circ \)。

根据布儒斯特定律，理论计算得到的布儒斯特角为：\[ \tan(\theta_B) = \frac{n_2}{n_1} = \frac{1.5}{1} = 1.5 \]\[ \theta_B = \arctan(1.5) \approx 56.3^\circ \]实验结果与理论计算值基本一致，说明实验结果可靠。

六、实验总结通过本次实验，我们成功测量了布儒斯特角，验证了布儒斯特定律。

实验过程中，我们掌握了使用偏振片和分光计测量布儒斯特角的方法。

此外，实验结果也表明，在测量过程中，需要注意光源的稳定性和偏振片的旋转角度，以保证实验结果的准确性。

偏振光的特性研究实验报告【实验目的】1．掌握产生与检验线偏振光的方法，验证马吕斯定律；2．掌握产生和检验圆（椭圆）偏振光的方法；3．掌握测量布儒斯特角的方法。

【实验仪器】激光器，分光计光具座，偏振片（2 个），1/2 波片，1/4 波片，光功率计等。

【实验原理】1.光的偏振光按照偏振状态可分成自然光、部分偏振光、完全偏振光3 类，其中完全偏振光又称为椭圆偏振光，包括线偏振光和圆偏振光等2 种特例。

（1）自然光光是由光源中大量原子或分子的能级跃迁产生的。

在振动平面内，各个方向的振动都有，统计上是均匀分布的。

（2）完全偏振光其振动的两个分量的幅度和相位差都不随时间改变其中Ax 、A y和δ为常数。

若Ax=A y且δ = ±Π/2，则电矢量端点的轨迹是一个圆，这种光称为圆偏振光。

注意δ =Π/2和δ = Π/2是旋转方向不同的两种圆偏振光。

如果δ = kΠ，椭圆退化成线段，光会沿一个固定的方向振动，这种光称为线偏振光(或平面偏振光)。

线偏振光的电场分量可表示为这里θ为振动方向与x 轴的夹角。

（3）部分偏振光偏振性质介于自然光与完全偏振光之间的光称为部分偏振光。

2.偏振光的测量通过旋转检偏器，测量不同方向振动的光强。

设入射光的电场为检偏器的透振方向为θ。

垂直于θ方向的振动被检偏器吸收，留下与θ方向平行的振动。

因此探测器测量的光强正比于这里〈a〉表示a的周期或长时间平均值。

●对于自然光，由于E和Ey(统计上)强度相等且没有固定的相位差，因此Iθ = I = const.光强与检偏器角度无关。

●对于线偏振光，假设振动方向与x 轴平行，(E (t), Ey(t)) = ( cos ωt,0 )，有此式被称为马吕斯定律。

一般的椭圆偏振光，根据光强与θ的关系可以确定Ax，Ay和cos δ。

不能区分椭圆偏振光和部分偏振光(特殊的，圆偏振光与自然光的光强都与θ无关) 解决方法是在检偏器之前再加一块1/4 波片。

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 布儒斯特角法分光计测量折射率实验的探讨摘要：分光计是大学物理中测量折射率的主要仪器。

最常用的测量折射率的方法是最小偏小角法，该方法测量出的折射率精度较高，但操作繁琐，针对这一问题，本文尝试了布儒斯特角法测量三棱镜、玻璃砖、四硼酸钠、硫酸铝、冰五个实验，并分别与用最小偏小角法测出的三棱镜的折射率以及其他物体的理论值相对比，结果显示，它们都非常接近，相对误差不超过4%。

所以，当对物体折射率的精确度不高时，用布儒斯特角法比用最小偏向角法测量出折射率更方便快捷。

关键词：布儒斯特定律；折射率；分光计；偏振片The Study of The Experiment of The Spectrometer To1 / 13Measure The Refractive IndexAbstract: According to the university physics experiment, the refractive index can be received by the method of minimum deviation Angle . Then through the spectrometer measurement objects of the refractive index of the experimental analysis, according to the principle of brewster Angle, the experiment can be improved , that is a polaroid is placed in the front of the spectrometer telescopes, observation light reflection polarization phenomenon in the surface of the medium, record ing the readings and measuring brewster Angle, then the refractive index of the object is calculated. Comparing about the two cloth of Confucianism, the Angle measured by the experimental results and the results are consistent with other income of precision experiment, and the relative error is less than 4%. As a result , The brewster Angle method is more convenient and quick when the refractive index is not high, than the method of minimum deviation.Key words: Brewster law; Refractive index; Spectrometer; Polarorid---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------目录摘要1引言11.实验原理21. 实验原理光是一种人眼可见的电磁波，也称为可见光谱。

用分光计测定棱镜玻璃的折射率折射率是物质的一种重要的光学常数，在工农业生产及许多科研部门都会遇到折射率的测量问题。

测量折射率的方法很多，较简单的有插针法、读数显微镜法；较精确的是利用分光计来测定的棱镜法。

即把玻璃做成棱镜，用分光计来进行测量。

分光计是一种用于角度精确测量的典型光学仪器，常用来测量光波波长、折射率、色散率、观测光谱等。

而用分光计对棱镜折射率的测量又可分为最小偏向角法、布儒斯特角法、折射极限法等。

实验内容由于分光计精密度高，结构较为复杂，很多初学者在进行调节时，感到颇不容易。

其实，只要结合实验内容，注意了解它的一些最基本的结构及测量光路，严格按照有关步骤和要求，耐心调节，是完全可以掌握的。

1、熟悉结构对照分光计的结构图和实物，熟悉分光计各部分的具体结构及其调整、使用方法。

2、按摆位要求在载物台上放上平面反射镜，调整望远镜目镜、物镜焦距，使叉丝和反射镜上的小“十”字反射像清晰。

3、调节载物台平面和望远镜，使望远镜主光轴与分光计中心轴垂直。

4、打开汞灯，调节平行光管，使出射平行光光轴与望远镜主光轴重合。

5、按摆位要求放上三棱镜，调节载物台平面，使三棱镜两折射面与分光计中心轴平行（即与已调好的望远镜光轴垂直）。

6、用自准法或反射法测出三棱镜的顶角α 。

7、按要求调节平行光管、望远镜和载物台，测量出最小偏向角γmin, 将γmin和顶角α代入公式求出三棱镜的折射率n。

注意：在测量中，应将三棱镜角的折射棱靠近中心放置，否则由棱镜两折射面所反射的光将不能进入望远镜。

实验的重与难点1、分光计的调节方法，包括望远镜目镜调节和调焦、平行光管的调节等。

2、分光计角游标的原理和读数方法。

3、实验过程中注意体会由粗调到细调、按规律调整精密光学仪器的思想和方法、消除分光计偏心差的方法、消除视差的方法以及消除螺距差的方法。

4、掌握渐进法，调节望远镜光轴与分光计中心轴严格垂直仪器简介分光计，钠光灯，直角三棱镜实验装置示意图预习要求分光计装置比较精密，操纵控制部分多而复杂，分光计的调整思想、方法与技巧，在光学仪器中有一定的代表性，学会它的调节和使用方法，有助于掌握操作更为复杂的光学仪器。

布儒斯特角（Brewster's Angle ）项目介绍：二极管激光在半圆形丙烯酸棱镜平面被反射，反射光经过一个偏振片后由光传感器探测。

安装在分光光度计刻度盘上的转动传感器测量反射角度，不同反射角时的反射偏振光光强曲线能够确定反射强度最小时对应的角度，即布儒斯特角，通过此角度可以计算出丙烯酸的折射率。

本次实验目的：1.观察光在介质表面反射时的起偏现象2.测量布儒斯特角实验仪器必备:1布鲁斯特角附件OS-81701教育分光光度计系统OS-85391二极管激光器OS-8525不包括,但要求:1ScienceWorkshop 500或750接口CI-64001DataStudio 软件CI-6870理论基础：当非偏振光（自然光）在两种各向同性介质分界面上反射、折射时，反射光和折射光都是部分偏振光。

反射光中与入射平面垂直的振动多于与其平行的振动，折射光中与入射平面平行的振动多于与其垂直的振动。

在某一特殊入射角（即布儒斯特角）时，反射光中垂直于入射平面的偏振分量为零，即反射光变为完全偏振光（线偏振光），此时入射光线与反射光线之间的夹角为90°。

根据Snell 定律，(1)2211sin sin Θ=Θn n 其中 n 表示反射介质的折射率， Θ 表示光线与法线的夹角。

当入射角等于布儒斯特角 ΘP 时(2)221sin sin Θ=Θn n P 、管路敷设技术料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线、电气课件中调试对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运备调试高中资料试卷技术中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。

布儒斯特角的测量实验报告一、引言布儒斯特角是光学实验中常用的测量角度的方法之一。

它利用偏振光通过两个偏振片之间的夹角时的光强变化来测量角度。

本实验旨在通过测量布儒斯特角来验证光的偏振现象，并探究其应用。

二、实验原理1. 偏振光的特性光波是电磁波，其振动方向可以在一个平面上任意方向。

当光通过某些材料时，只有沿特定方向的电场分量能够通过，这种特性称为偏振。

偏振光可以通过偏振片来实现。

偏振片是一种有机材料，能够选择性地吸收或透过特定方向的电磁波。

2. 布儒斯特角的测量原理布儒斯特角是指当入射角等于折射角时，透过偏振片的光强最小。

当光从空气射入介质时，入射角为0°，折射角为布儒斯特角。

通过改变两个偏振片之间的夹角，可以测量布儒斯特角。

三、实验步骤1. 准备实验材料：光源、偏振片、半反射镜、望远镜等。

2. 搭建实验装置：将光源放置在一定距离处，通过半反射镜和望远镜，使光线垂直射入偏振片。

3. 调整光源位置和偏振片夹角：通过调整光源位置和偏振片夹角，使光线通过两个偏振片后的光强最小。

4. 测量布儒斯特角：记录此时两个偏振片的夹角，即为布儒斯特角。

四、实验结果与分析根据实验数据记录，我们得到了一系列布儒斯特角的测量值。

通过计算平均值和标准差，可以得到较为精确的布儒斯特角测量结果。

我们可以发现，布儒斯特角与入射光的偏振方向有关，当入射光的偏振方向与偏振片的偏振方向平行时，布儒斯特角最小；当两者垂直时，布儒斯特角最大。

五、实验误差分析实验中可能存在的误差主要来自以下几个方面：光源的不稳定性、望远镜的定位误差、偏振片的品质差异等。

为减小误差，我们可以使用更稳定的光源、精确调整望远镜的角度，并使用质量较好的偏振片。

六、实验应用布儒斯特角的测量方法在实际应用中具有广泛的用途。

例如，在材料科学中，可以通过测量布儒斯特角来研究材料的光学性质；在光学仪器中，可以利用布儒斯特角来测量光学元件的角度等。

七、实验结论通过本实验的布儒斯特角测量，我们验证了光的偏振现象，并了解了布儒斯特角的测量原理和方法。

用分光计测定布儒斯特角
王永良;臧淑杰;朱军南
【期刊名称】《大连工业大学学报》
【年(卷),期】2001(020)002
【摘要】利用高校物理实验室都有的分光计实验装置,在望远镜前端加一偏振片,稍做改动,即可观察光在各向同性介质分界面上反射和折射时的偏振现象,又可以既简单又精确地测量布儒斯特角,并验证布儒斯特定律.所测实验结果与其他精密实验所得结果相当吻合,其相对百分误差不足0.4%.
【总页数】3页(P151-153)
【作者】王永良;臧淑杰;朱军南
【作者单位】大连轻工业学院基础教学部,辽宁,大连,116034;大连轻工业学院基础教学部,辽宁,大连,116034;大连轻工业学院基础教学部,辽宁,大连,116034
【正文语种】中文
【中图分类】O436.1
【相关文献】
1.对用分光计测量布儒斯特角和有机玻璃折射率的改进 [J], 周伟
2.分光计测定液体折射率实验的综合性设计与提升 [J], 罗浩;向泽英;谢英英;罗晓琴
3.利用布儒斯特角测定水的折射率 [J], 司德平
4.用布儒斯特角法同时测定单轴晶体的折射率和光轴方向 [J], 邢进华
5.利用布儒斯特角测定透明薄膜的折射率 [J], 朱茂华;谷彤昭;黄德康
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布儒斯特定律测折射率的光学系统设计折射率，即光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。

是材料的一种常用光学参数，在多个领域都具有重要的研究意义。

测量折射率的方法多种多样，利用的原理和仪器都不尽相同。

本实验设计了一种以布儒斯特定律为原理，使用分光计搭建光学系统的折射率测量方法。

1 原理布儒斯特定律：自然光在介质界面上反射和折射时，一般情况下反射光和折射光都是部分偏振光，只有当入射角为某特定角时反射光才是线偏振光，其振动方向与入射面垂直，此特定角称为布儒斯特角。

此时：tan θ=n2/n1光在空气中的折射率为n1，故玻璃折射率n2=tan θ·n1。

当入射角为布儒斯特角时，反射光与折射光夹角刚好为90°。

本实验通过寻找反射光与折射光成90°角时的入射角，用分光计读出此时入射角的角度，再利用布儒斯特定律计算出样品的折射率。

2 光学系统设计实验仪器：分光计、量角器、可调光阑、光幕、He-Ne激光器。

（1）将分光计的目镜镜筒取下，把He-Ne激光器及可调光阑安装在分光计上。

打开激光器，用可调光阑将激光束调整到可观测并且不刺眼的大小。

调整并固定激光器和可调光阑位置，使激光束通过载物台圆心正上方且与直径平行。

（2）在分光计一侧固定一支架，使支架下端垂直悬于载物台圆心上方，将量角器安装在支架下端，保证其可以沿着支架上下移动，并可在水平方向转动。

在分光计另一侧安装可标记反射和折射光路的光幕。

（3）将待测样品固定在载物台上，使其两个平行面垂直于载物台。

选取一平行面为入射面，并将入射面与载物台直径对齐。

再次调整转动激光器，使激光束可平行通过入射面。

（4）通过转动激光器调整入射角，找到待测样品的布儒斯特角即可进行测量计算。

3 实验步骤3.1 系统搭建完成后，打开分光计与He-Ne激光器。

待激光束稳定后，转动激光器，调整到激光束与待测物入射面平行时，记录下此时分光计两游标读数α1、α2。