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1、第23卷第1期延安大学学报(自然科学版)Vol.23No.12004年3月JournalofYananUniversity(NaturalScienceEdition)March.2004X几种液体的折射率与其浓度关系的经验公式1,211白泽生,刘竹琴,徐红(1.延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000;2.陕西师范大学物理与信息技术学院,陕西西安710062)摘要:根据实验数据,利用图解法、最小二乘法等建立起了几种液体的折射率与其浓度关系的经验公式,这些经验公式在生产和实验工作中有重要的参考价值。关键词:液体折射率;浓度;经验公式中图分类号
2、:O435文献标识码:A文章编号:10042602X(2004)0120033202在化工、医药、食品、石油等工业部门及高校实蔗糖溶液。验中,经常要测定一些液体的折射率和浓度。液体的1.2NaCl水溶液的配制折射率通常用阿贝折射计测定,浓度的测量方法较用纯净的NaCl和蒸馏水,使用精度为01001g多,如在化学方法中的渗透压法,物理方法中的旋光的电子天平,配制质量百分比浓度分别为110%,计法,阿贝折射计法。液体的折射率与其浓度存在着510%,1010%,1510%,2010%,2510%等六种浓度一定的关系,如果能建立起二者之间的经验公式,则的Na
3、Cl水溶液。已知其中的任意一个量就可以计算出另一个量,这1.3酒精溶液的配制在生产部门和高校实验中是很有实用价值的。本文用酒精(化学纯9915%)和蒸馏水,使用精度为根据实验数据建立起几种常见液体的折射率与其浓01001g的电子天平,配制质量百分比浓度分别为度的经验公式,公式的计算值与实验值基本吻合。2010%,3010%,4010%,5010%,6010%,7010%,8010%等八种酒精溶液。1实验准备2实验测量与记录1.1蔗糖溶液的配制03[1]用旋光率为+66150cmödm·g的蔗糖和蒸选用国产WAY型阿贝折射计测定上述已配馏水,使用精确度
4、为01001g的电子天平,配制质量制好的各种不同液体的折射率,测量结果见表1、表百分比浓度分别为:610%,1010%,1610%,2010%,2、表3。测量当时的使用条件为:温度22℃,湿度3010%,4010%,5010%,6010%等八种不同浓度的62%,波长58913nm的钠黄光。表1蔗糖溶液折射率随浓度的变化表浓度cö%610162030405060折射率n1.34141.34781.35861.36391.38121.40001.42001.4419表2NaCl溶液折射率随浓度的变化表浓度cö%1510152025折射率n1.33521.
5、34241.35101.36091.37081.3792表3酒精溶液折射率随浓度的变化表浓度cö%1020304050607080折射率n1.34001.34651.35241.35631.35861.36181.36301.3635收稿日期:20030816作者简介:白泽生(1964),男,陕西清涧县人,延安大学副教授,陕西师范大学在读硕士生。34延安大学学报(自然科学版)第23卷别利用最小二乘法求出拟合参数a、b及相关系数3数据处理与线性拟合r,计算结果如下:3.1作散点图蔗糖溶液:根据测量结果分别作散点图,见图1,图2,图3。a=1.328±0
6、.003b=0.00184±0.00008r=0.9944由此可得,蔗糖溶液的折射率与其浓度的经验公式为:n=1.328+0.00184c(1)NaCl溶液:a=1.3331±0.0005cb=0.00185±0.00003r=0.9993图1蔗糖溶液折射率随浓度的变化关系由于可得,NaCl溶液的折射率与其浓度的经验公式为:n=1.3331+0.00185c(2)酒精溶液:a=1.340±0.002b=0.00033±0.00004r=0.9495由此可得,酒精溶液的折射率与其浓度的经验公式为:n=1.340+0.00033c(3)图2NaCl溶液折
7、射率随浓度的变化关系根据相关系数r可知,三种液体的折射率与其浓度显著线性相关,说明作线性拟合是合理的。4验证为了验证上述经验公式的正确性,我们任意配制了三种溶液。先用化学方法测量了这三种溶液的浓度,结果分别是蔗糖溶液2516%,NaCl溶液1013%,酒精溶液2110%。然后用阿贝折射计分别测定折射率,测定结果是,蔗糖:n1=113722,NaCl溶液:n2=113528,酒精:n3=113499。将三种溶液的图3酒精溶液折射率随浓度的变化关系浓度c1=2516,c2=1013,c3=2110分别代入经验公3.2线性拟合式(1)、(2)、(3)式,计
8、算得三种溶液的折射率分别由散点图可以明显地发现这几种溶液的折射率为:n′′′1=113751,n2=1135
