液体固体折射率的测定(课题)

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1、液体、固体折射率的测定研究材料的纯度、浓度和光学性能等，常需要测定其折射率，折射率的测量方法有多种，其中掠射法（或称折射极限法）是常用的方法。此法有专用仪器阿贝折射仪。目的要求1．学习掠射法测量固体和液体折射率的原理和方法；2．了解阿贝折射仪的结构，学习使用阿贝折射仪测量折射率。实验原理1．使用分光计进行掠射法测量固体和液体的折射率原理如图1所示，由ABC和DEF两块玻璃三棱镜拼接在一起，置于分光计截物台上。两棱镜拼接面间形成一薄层，设n1、n2、n3分别为ABC、薄层、DEF三者的折射率，且测

2、液体时n2

3、B界面有若出射光线偏向辅助棱镜ABC底边时取“-”，偏离辅助棱镜ABC底边时取“+”。式（2）代入式（1）得(1)(2)在AC界面上有图1掠射法测折射率在ＡＣ界面上有(3)可得在AC界面上有（4）（5）将式（4）和（5）代入式（3），导得测量液体折射率的实验公式为(6)测量时，将待测液体注入两棱镜的拼接夹层中，其n2即为该液体的折射率。当确知∠A、n2和ф时，即可由式（6）计算得待测液体的折射率。若需要测量某玻璃的折射率时，可将玻璃制作成ABC的棱镜试件，替代图1中ABC棱镜，拼接层即为空气（设

4、n2=1），那么式（6）中的n1即为待测玻璃的折射率，可将式（6）整理为(7)2．使用阿贝折射仪测量折射率方法阿贝折射仪测量折射率的原理同上，具体操作可参阅仪器说明书（说明书切勿带走！）注意事项使用精密光学仪器严禁用手摸光学零件的光面，如光学零件表面有灰尘，可用高级麂皮或擦镜纸擦，或用皮吹风吹去。如有油垢，可用脱脂棉蘸少许汽油轻擦，后用二甲苯或乙醚擦干净。测量折射率随温度变化的规律时，需要使用加温保温设备。本实验中将使用729型超级恒温器，详见说明书。注意事项（1）不能在未加水时通电加热，否则会

5、使电加热器干烧而毁损。另外，电加热器在盖上有电源引入孔，要注意不能使水流入，以防受潮短路。（2）接触温度计在工作时不能震动，不能让其尾部与盖板相碰，接触温度计只能当作恒温时感温开关，其上读数刻度一般只作参考，不能作为计量读数。如果标准温度计上所指的温度不同于所需温度时，应再旋动接触温度计进行调整，但调整时要慢慢转动接触温度计，切不可操之过急否则易损坏接触温度计。实验内容1．用分光计测量玻璃棱镜（固体）和水（液体）的折射率（1）调节分光计至使用状态；（2）用自准直法测定ABC三棱镜的顶角A；（3）

6、将ABC和DEF两三棱镜灰尘除净拼接于分光计平台上，将钠光放在适当的位置，测得临界光线出射位置、出射面法线位置。算得三棱镜ABC的折射率。（4）将待测水滴入两棱镜拼接缝中（注意滴少些，别让水溢沾平台），用手轻轻挤压缝中之水，使水均匀充满缝隙又无气泡，用上法测出临界光线和法线的方向，（注意应取“+”还是“一”号）算得水的折射率。2．用阿贝折射仪测定水的折射率及折射率随温度的变化（1）室温下水的折射率，测得结果与分光计测定结果进行比较，设阿贝仪测的为准确值，计算分光仪测定值的百分误差，分析分光仪测量

7、误差因素。（2）阿贝折射仪专用温度计插入阿贝仪温度计插也中，开启超级恒温器的电动泵，让恒温器内水循环，调节接触温度计至予定温升点（如室温25oCф，10oC，那么予定温升点35oC），开启加热开关加热水，使水升温到预定点，将水恒温数分钟，使阿贝仪内的水升到同温，测出该温度下水的折射率读数，和阿贝仪上温度计的读数，每升温10oC左右用此法测定一次折射率和温度，作n（t）~t曲线，作出定性结论。注意事项测量中千万别忙开启加热开关，否则水温升得太高，难于降温，以致测试不成几个点而作不出n(t)~t曲线

8、，也要关心温度是否已升过了预定温度点仍不停止加热，若不停止，说明自动控温失控，需要手控及时把加热开关关掉，让其恒温，便于将实验继续进行下去，否则，也将在实验时间内难于完成任务。数据及其处理表格各自设计。观察与思考1.测三棱镜顶角A和ф时，不什么不能转动平台？2.用望远镜测定临界光出射位置时，为什么事先需用眼睛直接观察？