试验题目1测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数.docx
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试验题目1测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数
8th亚洲物理奥林匹克竞赛
中国上海
2007年4月25日,星期三
实验试题1(时间2小时45分)
在实验前请仔细阅读实验题
考前须知:
1.实验题包含两个实验。
实验1考试时间2小时45分,实验2考试时间2小时15分。
2.使用考场提供的笔和仪器。
3.只能在纸的正面答题。
4.每个题目除空白纸外,还有答题纸。
你必须在答题纸上概括你已获得的结果,数字结果必须有适合的有效数字和单位。
5.在空白纸上写上所有你认为对答题有用的测量结果等你认为有用的内容。
答题时尽可能少用文字;主要用方程、数字和图表达。
6.在每页答案纸、白纸以及作图纸顶端的格子里填上你的胸牌上的学生代码(StudentCode),另外白纸的顶端填上序号n(Page)以及用每一题于评分的总页数N(TotalNumberofPages)。
7.开始解答每一个问题时,另起一页纸。
每张纸的开头都要有题目号和小题号。
不用于评分的草稿纸,在整张纸上打一个大叉,不要编号。
8.在考试结束时,请将每题的答题纸和空白纸按下列顺序整理好:
答案纸(最上面),已编序号、用于评分的空白纸,不用于评分的草稿纸,考题(最后)。
最后把所有纸张放入所给的大信封,其他所有的东西放在桌上。
不允许带走室内的任何东西。
实验第1题
利用干涉方法测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数(10分)
一.实验说明
光学仪器常常需要在高温或低温的条件下使用。
当光学仪器在不同温度下使用时,其光学元件材料的热学性质,包括热膨胀系数和折射率温度系数,会直接影响它的光学性质。
热膨胀系数
的定义为
,折射率温度系数
的定义为
,其中L是材料的长度、T是温度、n是折射率。
本实验要求测量一种玻璃材料的
和
。
二.实验装置与器材
1.样品:
实验所用的样品由均匀各向同性的待测玻璃制成,如图1所示。
其中A是被切去一部份的玻璃圆柱体,上下表面基本平行;B和B’是两块也被切去一部份的圆形玻璃板,每块玻璃板的上下表面不平行。
三块玻璃A、B、B’胶合成一体,如图1所示。
胶的折射率与玻璃相同,厚度可以忽略不计。
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