Comment tester verre avec un pointeur laser

September 23

Comment tester verre avec un pointeur laser


Les pointeurs laser sont aussi pratique que possible. Ils ont mis une ligne droite, cohérente, faisceau monochromatique de lumière à partir d'un package plus petit comme un stylo d'écriture. Dans le laboratoire d'optique, il y a beaucoup d'utilisations pour un faisceau monochromatique de la lumière --- y compris des tests pour caractériser le verre. La propriété la plus importante optique du verre est son indice de réfraction. L'indice est une mesure de la vitesse de la lumière dans le verre --- mais que, à son tour, détermine fortement un morceau de verre se courbera un faisceau de lumière.

Instructions

1 Comment tester verre avec un pointeur laser

Vous n'avez pas besoin de beaucoup de matériel de fantaisie pour faire des mesures optiques fondamentales.

Identifier la longueur d'onde du pointeur laser. Pour une mesure rapide de l'indice de réfraction, la longueur d'onde n'a pas besoin d'être connu une grande précision. Si la feuille de spécification, par exemple, dit qu'il est un 640 nm (640 milliardièmes de mètre) pointeur laser, qui est assez précis.

2 Dirigez le laser "droite" sur le côté plat d'un morceau de verre. Il y a plusieurs façons que vous pouvez faire cela. Un facile d'une seule serait de placer un morceau de papier millimétré sur la table et aligner le laser de sorte qu'il est allé directement vers le bas une ligne sur le papier millimétré. Alignez ensuite le verre à une ligne perpendiculaire sur le papier millimétré.

3 Fixer le laser de sorte qu'il ne se déplace pas. Vous pouvez le reposer sous un livre, du ruban adhésif à une table ou le mettre dans un laboratoire de montage.

4 Faire tourner la pièce de verre, de sorte qu'il fasse un angle de 80 degrés avec le rayon laser. Autrement dit, tourner le verre de sorte que le faisceau laser frappe la surface 10 degrés par rapport à la perpendiculaire. C'est l'angle d'entrée.

5 Mesurer l'angle du laser fait dans le morceau de verre. C'est l'angle de sortie. Mettez bord plat de la protractor contre le côté plat du verre, et lire l'angle sur le rapporteur où le faisceau laser passe au-dessous. Il devrait y avoir assez de lumière diffusée dans le verre pour vous permettre de faire cela, mais vous pouvez avoir besoin pour assombrir les autres sources de lumière dans la pièce.

6 Tourner le verre et mesurer l'angle de sortie pour différents angles d'entrée, tels que 20 et 30 degrés.

7 Calculer l'indice de réfraction. L'indice de réfraction est donnée par la formule:

sin (angle d'entrée) / sin (angle de sortie). Vous aurez trois mesures distinctes, où l'angle d'entrée est de 10, 20 et 30 degrés. Chacune de ces mesures d'angle dans le verre vous donnera la même mesure de l'indice de réfraction.

8 La moyenne des valeurs calculées pour l'indice de réfraction. Cela diminuera les effets des erreurs aléatoires dans votre système de mesure. Indice de réfraction varie avec la longueur d'onde, de sorte que vous venez de mesurer l'indice de réfraction à la longueur d'onde de votre laser.

Conseils et avertissements

  • Cette introduction donne une méthode conceptuellement et la procédure simple pour mesurer l'indice de réfraction. Il existe de nombreuses autres méthodes de complexité variable --- dont certains peuvent être faites avec un pointeur laser.
  • Bien que presque tous les pointeurs laser ne devraient pas causer des dommages permanents aux yeux, en regardant directement le faisceau d'un pointeur laser peut causer des dommages temporaires. Faites attention.