實驗目的原理1.光與介電值的作用永久偶極矩(permanentdipolemoment):分子因負電荷中心和正電荷中心未重合e.g.Liquidwater定向極化(OrientationPolarization):→P(or)具永久偶極矩之分子置於靜電場中時，因受外電場影響，原先任意排列之分子會旋轉某一角度，盡量使偶極矩和電場成直線→電場極化(polarize)此分子感應偶極矩(induceddipolemoment):分子不帶有擁有偶極矩，但置於電場時，電場使分子的正負電荷分離，造成暫時性的偶極矩1.電子雲被吸引脫離中心核所在位置→P(el)2.分子鍵stretching、bending所造成各原子上有效電荷不同(如O-C-O)→P(d)電子、原子之畸變極化(DistortionPolarization)總極化度P和介電係數ε(dielectricconstant之關係→Clausius-Mossotti關係M：分子量ρ：密度總極化度振盪電場頻率→IR範圍→分子沒有時間在電場轉換前旋轉→所測極化度無定向極化P(or)→只剩下畸變極化P(el)+P(d)振盪電場頻率→可見光範圍→分子畸變影響消失P(d)只剩下電子雲的畸變影響P(el)→只剩下電子畸變極化度P(el)只有電子畸變極化P(el)情況下→ε：介電係數n：折射率(refractiveindex)α：分子極化率N0：亞佛加厥數根據Clausius-Mossotti關係→→代入→得Lorentz方程式由泰勒展開式定義得假設氣體1折射率為n1密度為ρ1氣體2折射率為n2密度為ρ2代入得→可由折射率求α值導證波程差2.雷射光的特性高斯光束(Gaussianbeam)當光傳播時，光束半徑及球面的曲率半徑會一直改變W0：雷射光腰身(waist)半徑λ：雷射光波長Z：光束中心至腰部的距離3.Michelson'sInterferometer麥克森干涉儀Michelson'sInterferometer麥克森干涉儀原理利用光程差推得折射率實驗儀器Instrument實驗儀器儀器裝置圖實驗流程SequenceOfProcesses1.打開雷射光電源(溫機10分鐘)2.連接水銀壓力計和壓力錶，做壓力錶校正3.調整雷射光使通過可動性鏡面中心4.使反射光反射回分光鏡調整至屏幕(此時屏幕有一主要光點，兩次要光點)5.調整分光器使兩光點重合，出現干涉條紋6.打開空氣幫浦抽至低壓，再讓其升至1atm觀察壓力與干涉條紋的變化7.記錄並處理數據、作圖實驗作圖及數據處理實驗做圖數據處理流程數據處理流程分子內電子結構和折射率間的關係資料來源