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时间:2020-01-18
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1、阿贝折射仪测定物质折射率实验目的1.要了解阿贝折射仪的结构和测量原理,熟悉使用方法。2.掌握使用阿贝折射仪测定物质折射率的方法。3.用阿贝折射仪测量液体(不同温度下)的折射率和固体折射率。实验仪器阿贝折射仪、待测液体(若干)、葡萄糖溶液(若干不同浓度值)、无水酒精(若干)、蒸馏水(若干)、镜头纸、滴管(三支)。实验原理:折射仪的基本原理即为折射定律:n1sin1n2sin2,n1,n2为交界面的两侧的两种介质的折射率(图一)。为入射角,为折射角。12若光线从光密介质进入光疏介质,入射角小于折射角,改变入射角可以使折射角达到90°,此时的入射角称为
2、临界角,本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。图二中当不同角度光线射入AB面时,其折射都大于i,如果用一望远镜对出射光线观察,可以看到望远镜视场被分为明暗两部分,二者之间有明显分界线。见图三所示,明暗分界处即为临界角的位置。图一图二图三图二中ABCD为一折射棱镜,其折射率为n2。AB面上面是被测物体。(透明固体或液体)其折射率为n1,由折射定律得:onsin90nsin(1)122nsinsini(2)2则代入(1)式得:nnsin()n(sincoscossin)(3)12222由(2)式得:n2s
3、in2sin2i推出cos(n2sini)22n222代入(3)式得:nsinnsinicossini12棱镜之折射角与折射率n2均已知。当测的临界角i时,即可换算的被测物体之折射率n1。实验步骤1.在开始测定前,必须先用蒸馏水或用标准试样校对读数。2.每次测定工作之前及进行示值校准时必须将进光棱镜的毛面,折射棱镜的抛光面及标准试样的抛光面,用无水酒精与乙醚(1:1)的混合液和脱脂棉花轻擦干净,以免留有其他物质,影响成相清晰度和测量准确度。3.测定透明液体:将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面,并将进光棱镜盖上,用手轮锁紧,要求液层均
4、匀,充满视场,无气泡。打开遮光板,合上反射镜,调节目镜视度,使十字线成相清晰,此时旋转手轮并在目镜视场中找到明暗分界线的位置,再旋转手轮使分界线不带任何彩色,微调手轮,使分界线位于十字线的中心,再适当转动聚光镜,此时目镜视场下方显示的示值即为被测液体的折射率。4.测定透明固体:被测物体上需有一个平整的抛光面。把进光棱镜打开,在折射棱镜的抛光面加1-2滴比被测物体折射率高的透明液体(如溴代萘),并将被测物体的抛光面擦干净放上去,使其接触良好,此时便可在目镜视场中寻找分界线,瞄准和读数的操作方法如前所述。5.若需测量在不同温度时的折射率,将温度计旋入温度计座中
5、,接上恒温器的通水管,把恒温器的温度调节到所需测量温度,接通循环水,待温度稳定十分钟后,即可测量。注意事项(1)、测量工作开始前,要做好棱镜的清洁工作,以免在工作面上残留其它物质而影响测量精度。(2)、必须对阿贝折射仪进行读数校正。通常最简便的方法是用蒸流水来校正,o因为蒸流水在一定温度(20C)和一定光源(钠光5893Å),它的折射率为定值,n=1.3330。因此,只要在棱镜上滴几滴蒸流水到进光棱镜上,调节并读取其折射率的值,如不相符,可微动仪器上的校正螺旋,使完全相同。这样,阿贝折射仪的读数就校正好了。(3)、任何物质的折射率都与温度有关,本仪器在消除
6、色散的情况下测得的折射率,其对应光波波长=5893Å,如不需测量不同温度时的折射率,可在室温下进行。思考问题1.阿贝折射仪测定折射率的理论依据是什么?如待测物质的折射率大于折射棱镜的折射率,能否用阿贝折射仪测定?为什么?试讨论本实验所能测定的折射率的范围。2.分析望远镜中观察到的明暗视场分界线是如何形成的。3.根据以上原理,写出用分光计测量液体折射率的实验步骤。4.若仪器未校准,它将主要影响测量的准确度还是精密度?旋光仪效应实验目的1熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法;2测量旋光溶液的旋光率和百分浓度实验仪器旋光仪,盛液玻璃管,温度计,已知和未知浓度的葡萄
7、糖溶液。实验原理旋光仪的工作原理是建立在偏振光的基础上,并用旋转偏振光偏振面的方法来达到测量目的。在零度位置时,AA’垂直于中线OX。上图中,AA’表示检偏镜振动方向,OP与OP’表示视场两半偏振光的振动方向。当光束经过旋光物质后,偏振面被旋转了一个角度α,如上图虚线所示,这时,两半的偏振光在AA’上的投影不等,而是右半亮,左半暗,如把检偏镜偏振面AA’在相同方向转动α角,则可重新使视场照度相等。这时,检偏镜所转的角度,就是物质的旋光度。知道旋转角(旋光度)、溶柱(试管)长度和浓度,就可根据下式求出物质的比旋光度(旋光本领或旋光率):式中:Q:在温度t时用
8、光测得的旋转角(旋光度);L:溶柱(试管)长度,用分米(dm)做
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