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研究线偏振光的振幅反射率与介质折射率的关系,提出一种测量介质材料折射率的方法。文中从菲涅耳公式出发,推导出各向同性介质的线偏振光反射率与折射率的关系式,给出基于线偏振光反射率测定介质折射率的原理。设计实验方案,在不同入射角情况,定出线偏振光p方向和s方向两种线偏振光在玻璃表面的反射率,得到线偏振光振幅反射率随入射角变化的实验曲线。依此实验数据得出材料的折射率。结果表明,测出的介质材料的折射率与理论值相符,所采取的测定方案可行。
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文章编号:1002-2082(2010)01-0100-05
基 于 线 偏 振 光 反 射 率 测 量 介 质 折 射 率 的 研 究
魏茂金, 杨崴崴, 刘德功
(三明学院 物理与机电工程系, 福建 三明 365004)
摘
摘摘
摘
要
要要
要:
::
:研究线偏振光的振幅反射率与介质折射率的关系,提出一种测量介质材料折射率的方法。
文中从菲涅耳公式出发, 推导出各向同性介质的线偏振光反射率与折射率的关系式, 给出基于线
偏振光反射率测定介质折射率的原理。 设计实验方案, 在不同入射角情况, 定出线偏振光
p
方向
和
s
方向两种线偏振光在玻璃表面的反射率, 得到线偏振光振幅反射率随入射角变化的实验曲
线。 依此实验数据得出材料的折射率。 结果表明, 测出的介质材料的折射率与理论值相符, 所采
取的测定方案可行。
关
关关
关键
键键
键词
词词
词:
::
: 光学测量; 线偏振光; 振幅反射率; 折射率
中图分类号:
T N
206 文献标志码:
A
The research m easuring refractive index
of m edium based on reflectivity of linear polarized light
W EI M ao
-
jin
,
Y A N G W ei
-
w ei
,
L IU De
-
gong
(
Department of Physics and Electromechanical Engineering
,
Sanming U niversity
,
Sanming
365004,
China
)
A bstract
:
T he relationship betw een the am plitude reflectivit y of linear polarized light and t he
refractive index of medium m aterial w as studied
.
A m et hod w as presented for measuring
refractive index of m edium m aterials
.
T he relationship betw een t he isot ropic m edium reflectivit y
of linear polarized light and t he refractive index w as derived from Fresnel formula
.
T he principle
on measuring refract ive index of m edium basedon reflect ivit y of linear polarized lig ht w as given
.
T he configuration of the experimental installation w as int roduced
.
T he variation curve w as
measured for the am plitude reflectivity of linear polarized light of
P
com ponent and
S
com ponent
w ith chang ing angles of incidence
.
T he refractive index of the mat erials w as obtained according
to the variat ion curve
.
T he results show that a good agreem ent betw een experiment al data of
medium m aterials and the t heory predictions is reached
.
T he schem e is proved feasible
.
K ey w ords
:
optical m easurement
;
linear polarized light
;
amplitude reflectivit y
;
refractive index
引言
折射率是衡量介质光学特性的重要参数,测量
介质的折射率根据需要可以采用各种不同的测量
方法,如最小偏向角法、布儒斯特角法、激光干涉法
及椭偏仪法等。最小偏向角法和布儒斯特角法是大
家所熟知的,有较多文献报道
[1-5]
。激光干涉法利用
了相干光形成薄膜等厚干涉条纹的原理来确定薄
膜厚度和折射率
[6-7]
。 椭偏仪法是利用椭圆偏振光
入射样品表面,通过检测和分析入射光和反射光偏
振状态,获得薄膜厚度及其折射率的非接触测量方
法,其数学模型与计算比较复杂
[8-9]
。本文中将介绍
一种新的测量介质材料折射率的方法,
其出发点是
收稿日期:2009-07-17; 修回日期:2009-09-13
基金项目:三明学院服务海西建设重点工程项目(
HX
200804)
作
者
简
介
:
魏
茂
金
(
1
9
6
4
-
)
,
男
,
福
建
沙
县
人
,
教
授
,
主
要
从
事
光
学
技
术
与
精
密
仪
器
研
究
工
作
。
E
-
m
a
i
l
:
s
m
x
y
w
m
j
@
1
2
6
.
c
o
m
2010 年 1 月
Journal of A pplied Optics
Jan.2010
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weixin_38743391
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