奇趣物理实验——冰清玉润_奇趣物理实验

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奇趣物理实验——冰清玉润

(2022-05-30 17:20:58)

标签：

奇趣物理实验

分类：奇趣物理实验

点击如下网址，观看完整实验视频

https://mp.weixin.qq.com/s/nDctEY-fO3bDXSvWEG03uQ

欢迎在微信公众号关注“奇趣物理实验”

有兴趣的读者，可以参阅如下文献，进行深入了解

1：Petrenko V F , Whitworth R W . Physics of ice. Oxford University Press, 2002.

上图为文献1的封面

文献1中给出了很多

冰的双折射信息

冰块在可见区和近紫外区是透明的，所以其光学特性比较容易观察。布儒斯特（1814,1818）发现冰是具有双折射现象的单轴晶体。它是由冰的六角结构造成的。当入射光的E矢量垂直于c轴时，其对应的折射率与E矢量平行于c轴时的数值不同。当入射光平行于c轴传播时，E始终垂直于c轴；此时所有的偏振方向都是等价的，它们的折射率相同，这些光被称为寻常光（o光）。而E平行于c轴的光则被称为非寻常光（e光）。对于冰而言，e光的折射率大于o光的折射率，被称为正晶体。

如表9.2所示，Ehringhaus在1917年测定了可见区多个波长对应的折射率。冰和其它透明材料一样，折射率随着频率的增加而增大。Ehringhaus通过在-3.6、-65和-110摄氏度下的测量发现，冰的折射率n与温度T可以近似为线性关系：n(T)=n(T0)[1-a(T-T0)]。在-3.6和-65度，a=2.7*10^(-5)/K，它随着温度的降低而进一步减小。

上面为前两次实验中的截图

分别使用了红、蓝、绿进行照明

本次实验

只使用白光照明

实验中冰块的移动

并非我有意为之

从图中可以看出

冰块为多晶

晶粒的边界清晰可辨

某些晶粒始终为黑色

说明该晶粒的c轴

基本垂直于画面

某些晶粒始终为白色

说明该晶粒的c轴

也基本垂直于画面

画面中出现类似等厚干涉的效果

这是融化时

冰块中间厚外侧薄的外形造成的

上面三张图中的冰块

来自于冰冻的550ml矿泉水瓶

每次观察到的晶粒差异较大

有时很细碎

有时出现大块晶粒

这可能是每次结晶情况不同造成的

也可能是

我每次截取的位置和方向不同造成的

长方形冰块

来自于这个绿色的冰盒

从冰块中气泡的方向

可以大致判断出

冰块生长时的方向

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