旋光色散

【实验目的】：观察旋光色散现象。

【实验仪器】：旋光色散演示仪。

【实验原理】：

图1 旋光色散原理图

旋光色散是研究光学活性材料的偏振角随波长变化的一种色散效应。当偏振光通过某些物质(如石英、氯酸钠等晶体或食糖水溶液、松节油等)，光矢量的振动面将以传播方向为轴发生转动，这一现象称为旋光现象。

本实验利用糖溶液的旋光性演示旋光现象及影响旋光效应的因素。糖溶液放在两个偏振片中间，一个偏振片用于起偏，另一个偏振片用于检偏。单色偏振光通过液态旋光物质时，振动面转过的角度即旋光度ΔΦ与旋光物质的性质、偏振光在旋光物质中经过的距离L、溶液浓度C有关，其关系为

ΔΦ=αCL

比例系数α称溶液的旋光率，它是与入射光波长有关的常数。旋光度大致与入射偏振光波长的平方成反比，这种旋光度随波长而变化的现象称为旋光色散。

【实验步骤】：

图2 旋光色散实验装置图

1、配置溶液。大约用300克蔗糖，玻璃管内的溶液大约占整个容器的2/3左右为妥，将溶液摇匀。

　　2、打开仪器灯箱光源，连续缓慢转动前端偏振片，可观察到玻璃管下半部有糖溶液的地方透过来的光的颜色赤橙黄绿青兰紫依次变化；管的上部没有糖溶液的地方仅有明暗的变化。

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“旋光效应”实验课教案

一、背景知识

1911年，阿喇果（D. F. JArago）发现，当线偏振光通过某些透明物质时，它的振动面将会绕光的传播方向转过一定的角度。这种现象就叫旋光效应，光的振动面转过的角度称为旋光度，使光的振动面产生旋转的物质叫做旋光物质（进一步地，迎着光的传播方向看，使光的振动面顺时针转动的物质叫右旋物质，反之则为左旋物质）。常见的旋光物质有：石英、朱砂、酒石酸、食糖溶液、松节油等。利用旋光仪可以测定这些物质的比重、纯度或浓度。

二、实验目的

1、了解旋光仪设计原理。

2、 学会用旋光仪测糖溶液的旋光率及浓度。

三、教学方式

   教师讲解与教学互动相结合。旋光效应和牛顿环实验的讲解各占15分钟左右，剩余的120分钟学生独立做这两个实验，详细记录实验数据；课后认真独立完成和提交实验报告。
四、实验器材

旋光仪，已知浓度的糖溶液样品三管，未知浓度的糖溶液一管。

五、实验原理

对于晶体一类的旋光物质，旋光度Q与光所透过的晶体厚度成正比；若为溶液，则正比于溶液在玻璃管中的长度L和溶液的浓度C：

Q=αCL.                                                        （1）

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创新性实验报告

实验课题:  磁光效应

专业班级：   XXXXXX     

姓名: XXX

学号: XXXXXX

指导教师: 赵骞

磁光效应实验

【实验目的】

1、了解法拉第效应产生的原因。

2、会用消光法检测磁光玻璃的费尔德常数。

3、学会用消光法检测磁光玻璃的费尔德常数能。

【实验仪器】

半导体激光器、起偏器、电磁铁（螺线管）、检偏器、直流稳压电源、多量程电流表、光电功率计

【实验原理】

概述：1845年，法拉第（M.Faraday）在探索电磁现象和光学现象之间的联系时，发现了一种现象：当一束平面偏振光穿过介质时，如果在介质中，沿光的传播方向上加上一个磁场，就会观察到光经过样品后偏振面转过一个角度，即磁场使介质具有了旋光性，这种现象后来就称为法拉第效应。法拉第效应第一次显示了光和电磁现象之间的联系，促进了对光本性的研究。之后费尔德（Verdet）对许多介质的磁致旋光进行了研究，发现了法拉第效应在固体、液体和气体中都存在。                                                       

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实验报告

一、实验题目：

棱镜色散关系的研究

二、         实验目的

1、  进一步练习使用分光计，并用最小偏向角法测量棱镜的折射率；

2、  研究棱镜的折射率与入射光波长的关系。

三、实验仪器

分光计、双面镜、三棱镜、汞灯。

四、实验原理（原理图、公式推导和文字说明）

1、  棱镜色散原理

棱镜的色散是由于不同波长的光在棱镜介质中传播速度不同，从而折射率不同而引起的。在介质无吸收的光谱区域内，色散关系的函数形式早在1863年由科希(Cauchy)得出，该关系式为

                                

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【实验题目】分光计的使用与棱镜介质色散关系的研究 班级        姓名       学号         

教师姓名           上课日期 20##年  月   日 教室 7教B段503房间  座位号       

（以上信息请根据网络选课页面填写完整。）  任课教师签字：           最终成绩：         

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山东理工大学物理实验报告

实验名称旋光物质溶液浓度测量

姓名 学号061219876 时间代码14256 实验序号19 院系

大一工作部 专业 理工 级.班 教师签名

实验目的

1 加深对偏振光的使用。

2 掌握旋光仪的结构原理学会用旋光仪测定旋光物质的浓度。 实验报告内容

原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答

【实验原理】 线偏振光通过旋光性物质后其振动面发生偏转。振动面旋转的角度φ与光所透过的晶体厚度成正比若为溶液则正比于液柱的长度和溶液的浓度。此外旋转角还与入射光波长及溶液的温度有关。如果当光的波长和溶液的温度一定时偏振光透过溶液后其振动面旋转的角度φ为 Clt 式中C为溶液的浓度通常用100ml溶液中含溶质的克数为单位l是光所透过的溶液的厚度以dm为单位t则是溶液对波长λ的光在温度t时的旋光率在数值上等于通过单位厚度、单位浓度的溶液所产生的旋转角。

【操作步骤】

1 接通电源点亮钠光灯。

2 测定旋光仪的零点。调节物目镜组使之三分视场分界线清晰然后转动检偏器在暗视场条件下使三个区域亮度相同记录左右刻盘上的读数于数据表中重复3次求其平均值作为旋光仪的零点位置θ0。

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棱镜折射率及色散关系的研究

【引言】

早在1672年，牛顿用一束近乎平行的白光通过玻璃棱镜时，在棱镜后面的屏上观察到一条彩色光带，这就是光的色散现象。它表明：对于不同颜色（波长）的光，介质的折射率是不同的，即折射率n是波长λ的函数。所有不带颜色的透明介质在可见光区域内，都表现为正常色散。描述正常色散的公式是科希（Cauchy）于1836年首先得到的：

                                                   

这是一个经验公式，式中A、B和C是由所研究的介质特性决定的常数。本实验通过对光的色散的研究，求出此经验公式。

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20##年 03 月 28 日         总评：               

姓名：                       学校：   陕西师范大学 

年级：   2010级             专业：     材料化学   

室温：   10.0℃              大气压:     100kpa     

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