延安大学：《大学物理》课程教学资源（实验预习资料）实验四十五 酒精折射率与浓度关系的研究

实验四十五酒精折射率与浓度关系的研究 、实验仪器: 阿贝折射仪实验全部仪器 测液体 、仪器原理 阿贝折射仪测物质的折射率,用的是极限法,即根据全反射原理,基于测定临界角的 方法测定物质的折射率.如图3-154所示,入射光线SO在待测物体中以入射角a入射到 折射棱镜Ⅲ的AB面上,折射入棱镜中,再从AC面出射到空气中.由图中可见: nsia= Nsn y,Nsnp=sni.因φ=y+B,从而有:

实验四十五 酒精折射率与浓度关系的研究 一、实验仪器： 二、仪器原理 阿贝折射仪测物质的折射率，用的是极限法，即根据全反射原理，基于测定临界角的 方法测定物质的折射率．如图 3-15-4 所示，入射光线 SO 在待测物体中以入射角α入射到 折射棱镜Ⅲ的 AB 面上，折射入棱镜中，再从 AC 面出射到空气中．由图中可见： nsin  = N sin  ， N sin  = sin i ．因  =  +  ，从而有： 阿贝折射仪实验全部仪器

a=Nsin(-B)=N(sin o cos B i, sinB+COS B=1 即cosB 则 nina=sin o v2-sin2i-N cos sin B=sin o /N2-sin sin i 当a=90度时,即入射光线为掠入射时 我们用表示对应的出射角,则(4-21-1)式变为 n=sin 式中中,N均为常数,可见只要测出,即可 求出待测液体的折射率n sIn 思考题 阿贝折射仪是测量什么的专用仪器? 阿贝折射仪测量物质折射率的范围是多少? 2、阿贝折射仪测量物质折射率是根据什 么原理,它是基于测定什么的方法测定物质的 折射率? 3、光学媒质对各种波长的光,其什么是不相同的?这种现象称为什么? 4、阿贝折射仪的读数是临界角吗?如果不是,那它是通过什么直接读出待测液体的 折射率? 5、测量前或更换被测液体时,应用脱脂棉沾一些无水酒精擦洗进光棱镜和折射棱镜, 以免造成什么影响? 6、如果视场分界线处有彩色,应如何消除之? 7、简述阿贝折射仪的读数方法和它的B类不确定度? 8、物质的折射率与物质的什么有关?因此在测量精度要求高的情况下,应如何保证

nsin  = N sin( − ) = N(sin  cos  − cos sin ) N i 2 2 2 sin  = sin ,sin cos 1 2 2  +  = 即 N N i 2 2 sin cos −  = ．则 nsin sin N sin i N cos sin sin N sin i N cos sin i 2 2 2 2  =  − −   =  − −  当α＝90 度时，即入射光线为掠入射时， 我们用 表示对应的出射角，则(4-21-1)式变为 0 0 2 2 n = sin  N −sin i − N cossin i 式中φ，Ｎ均为常数，可见只要测出 ，即可 求出待测液体的折射率ｎ． 0 0 2 2 n = sin N −sin i −cossin i 三、思考题： 1、阿贝折射仪是测量什么的专用仪器？ 阿贝折射仪测量物质折射率的范围是多少？ 2、阿贝折射仪测量物质折射率是根据什 么原理，它是基于测定什么的方法测定物质的 折射率？ 3、光学媒质对各种波长的光，其什么是不相同的？这种现象称为什么？ 4、阿贝折射仪的读数是临界角吗？如果不是，那它是通过什么直接读出待测液体的 折射率？ 5、测量前或更换被测液体时，应用脱脂棉沾一些无水酒精擦洗进光棱镜和折射棱镜， 以免造成什么影响？ 6、如果视场分界线处有彩色，应如何消除之？ 7、简述阿贝折射仪的读数方法和它的 B 类不确定度？ 8、物质的折射率与物质的什么有关？因此在测量精度要求高的情况下，应如何保证

该条件? 9、若仪器未进行校准,将主要影响测量的准确度还是精确度? 10、如果只测量水和酒精两种物质的折射率,而测量结果为水的折射率比真值大;而 酒精的测量结果比真值小,试分析一下产生此结论的原因? l1、极限法测物质的折射率的理论依据是什么?有何限制? 2、测量液体的折射率时,为什么要用辅助棱镜Ⅱ?它起什么作用

该条件？ 9、若仪器未进行校准，将主要影响测量的准确度还是精确度？ 10、如果只测量水和酒精两种物质的折射率，而测量结果为水的折射率比真值大；而 酒精的测量结果比真值小，试分析一下产生此结论的原因？ 11、极限法测物质的折射率的理论依据是什么？有何限制？ 12、测量液体的折射率时，为什么要用辅助棱镜Ⅱ？它起什么作用？