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大学物理实验, 2025, 38(2): 73-79     https://doi.org/10.14139/j.cnki.en22-228.2025.02.014
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基于智能读数系统迈克尔逊干涉仪测量液体在不同温度下的折射率
全楚烨 * ,吴明浩,苏 航,金明怡,唐 谊
南京邮电大学 通达学院,江苏 扬州 225127
The Measurement of Liquid Refraetive Index at Different TemperaturesUsing a Michelson Interferometer Based on an Intelligent Reading System
QUAN Chuye*,wU Minghao,SU Hang,JIN Mingyi,TANG Yi
Tongda College, Nanjing Wniversity of Posts and Telecommunications, Yangzhou City 225127, China
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摘要 

通过测量溶液在不同温度下的折射率变化,可以深入理解溶液的光学特性与温度之间的关系。迈克尔逊干涉仪作为一种精密的光学测量工具,常用于折射率的测定。然而,传统的迈克尔逊干涉仪依赖人工读数,存在主观性强、准确性低的问题。本研究设计并构建了一个智能读数的迈克尔逊干涉仪系统,用于测量蒸馏水和 6%氯化钠溶液在不同温度下的折射率。实验中,将待测液体置于迈克尔逊干涉仪的一个光路中,另一个光路作为参考。通过在溶液中放置加热棒和温度传感器,加热溶液至目标温度,并通过干涉条纹的变化计算液体的折射率。此外,本研究利用基于 OpenCV 的图像处理技术开发了程序,使计算机能够自动识别图像,并根据已知的折射率基准和折射率与温度的关系式,自动计算各温度下的折射率,并生成相应的图表以直观展示数据。实验结果验证了该系统的有效性,表明其在精确测量溶液折射率方面具有潜在的应用价值。

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全楚烨
吴明浩
苏 航
金明怡
唐 谊
关键词:  迈克尔逊干涉仪  温度  液体折射率  智能读数系统     
Abstract: 

By measuring the refractive index of a solution at various temperatures, the relationship between itsoptical properties and temperature can be better understood."The Michelson interferometer, a precision opticameasurement tool, is widely used to measure refractive index. However, traditional Michelson intererometersrequire manual reading, which introduees subjeetivity and reduees aecuraey,ln this study, we designed andbuilt a Michelson interferometer system with intelligent reading capabilities to measure the refractive index ofdistilled water and a696 sodium chloride solution at different temperatures.During the experiment, the liquid tobe measured is placed in one optieal path of the interferometer, while the other path serves as a referenee,Aheating rod and temperature sensor are placed in the solution to heat it to the target temperature,The refractiveindex is then caleulated based on the changes in the interference fringes. Additionally, this study utilizes0penCV-based image proeessing technology to develop a prgram that allows the computer to automaticallydetect the image and caleulate the refraetive index at each temperature,This is done using a known referencefor refractive index and its relationship with temperature, and the corresponding data is presented in graphicalform for visual clarity,The experimental results demonstrate the system's effectiveness and highlight its potentialfor aecurate refractive index measurement in solutions.

Key words:  Michelson interferometer    temperature    liquid refractive index    intelligent reading system
               出版日期:  2025-04-25      发布日期:  2025-04-25      整期出版日期:  2025-04-25
ZTFLH:  O 4-33  
基金资助: 

江苏高校“青蓝工程”资助

引用本文:    
全楚烨 , 吴明浩, 苏 航, 金明怡, 唐 谊. 基于智能读数系统迈克尔逊干涉仪测量液体在不同温度下的折射率 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(2): 73-79.
QUAN Chuye, wU Minghao, SU Hang, JIN Mingyi, TANG Yi. The Measurement of Liquid Refraetive Index at Different TemperaturesUsing a Michelson Interferometer Based on an Intelligent Reading System . Physical Experiment of College, 2025, 38(2): 73-79.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.en22-228.2025.02.014  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I2/73
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[4] 黄晓璜, 盛 健, 邹艳芳. 方形锂离子电池热性能的实验与模拟研究 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(1): 1-7.
[5] 于 琦 , 徐震祥, 李 茜, 吕 亮. 激光辐照熔融石英的传热仿真实验教学研究 [J]. 大学物理实验, 2024, 37(6): 50-54.
[6] 张晓冬 , 刘豪闯, 刘海生, 赵赛远, 朱 雪, 张志峰. 改进型迈克尔逊干涉仪测量溶液变温折射率 [J]. 大学物理实验, 2024, 37(5): 23-26.
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[8] 陈少华 , 钟弘成 , 李博宁 , 吕志清 , 王 芳 . 基于石墨片的应变和温度传感器设计与性能研究 [J]. 大学物理实验, 2024, 37(3): 40-44.
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[12] 张斯博, 姜思言, 顾吉林 . 基于改进的迈克尔逊干涉仪的液体折射率测量方法研究 [J]. 大学物理实验, 2023, 36(6): 63-68.
[13] 张晓冬 , 石 开, 欧阳凯南, 李恒权, 汪国庆, 吴鑫鹏. 改进型迈克尔逊干涉仪测量溶液折射率 [J]. 大学物理实验, 2023, 36(6): 59-62.
[14] 邢家林 , 张宇飏 , 吕梦雪 , 毛巍威 , 何学敏 . 基于LabVIEW 的热敏电阻测量虚拟仿真实验 [J]. 大学物理实验, 2023, 36(6): 82-87.
[15] 张佳怡 , 高泽同 , 樊小维 , 王 拴 , 韩建卫 , 钟 瑞 , 过 聪 . 迈克尔逊干涉仪测量液体浓度装置的创新研究 [J]. 大学物理实验, 2023, 36(5): 66-71.
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