❶ 在實驗「測定玻璃的折射率」中,得到了如圖所示的初步結果圖,虛線是玻璃磚的位置,P 1 、P 2 、P 3 和P
(1)A、為了制減小測量的誤差,大頭針P 1 和P 2 、P 3 和P 4 的間距要適當大些,故A正確,B錯誤.![]() |
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❷ 如何用牛頓環裝置來測透明液體的折射率
將牛頓環浸沒在透明液體里,這樣牛頓環的平凸透鏡和平玻璃板中間就不再是空氣專而是透明液體。既然屬你已經知道牛頓環是怎麼一回事,那麼就很容易理解了,通常牛頓環光程差2nd+λ/2中的n隱去不寫,是由於空氣折射率n=1,放入液體後n留著即可。聲光調制利用光在聲場中的衍射現象進行調制。當聲波傳入到介質中時,介質中存在著疏密波,介質的折射率也相應地發生周期性的變化,形成以聲波波長值為常數的等效相位光柵。當光束以一定的角度入射到此介質中時,光束即發生衍射(圖3)。衍射光的強度、頻率和方向都隨聲場的變化而變化。這樣,就可以實現光束的調制和偏轉。聲光衍射可分為喇曼-奈斯衍射和布喇格衍射兩種。後者衍射效率高,常被採用。聲光調制器通常由電聲換能器、聲光介質和吸聲裝置組成。聲光調制具有驅動功率低、光損耗小、消光比高等優點。
❸ 液態有機化合物折射率的測定用的實驗儀器
液態有機化合物折射率的測定用的實驗儀器
對於一個頂角為θ、折射率為n待測的棱鏡,將它放在空氣中( = =1)。當棱鏡第一表面的入射角 等於在第二表面的折射角折射率測量時,偏向角達到最小值 ,則用測角儀測定 和θ,便可算出n。(見圖1)
用精度不低於1角秒的大型精密測角儀,採用最小偏向角法測定固體光學材料的折射率,可獲得±5×10-6的測量精度,是各種測量方法中精度較高的一種。 在測角儀上也可採用自準直法測量材料的折射率。如圖2所示,光線在棱鏡前表面的入射角為i,如果折射光線OC剛好垂直於棱鏡後表面BD,則反射後的光路COS與入射光路SOC重合,稱為自準直光路。由圖2所示幾何關系知道,此時光線在前表面的折射角f與棱鏡頂角θ 相等,因此根據折射定律
n=sini/sinθ,
測出i和θ,即可求得n。
在測角儀上通過觀察和調整來建立最小偏向角光路或者自準直光路,不僅麻煩,且有主觀誤差,多年來,中國在數字式測角儀的基礎上研製了全自動折射儀,在這種儀器上用最小偏向角法或自準直法測折射率時能自動尋的,測量結果也能自動處理。測定波長范圍可擴展到紫外和紅外(0.2~15μm)。 具有代表性的儀器是阿貝折射儀。 圖3表示折射率n待測的液體試樣塗布在該儀器兩塊棱鏡的接觸面間(測固體試樣時不需要進光棱鏡)。 標准棱鏡本身的折射率已知為 ,在 >n的條件下,光線折射進入標准棱鏡。光線入射角不會超過90°,由折射定律知道折射角不會超過 90°。
因此在儀器視場中看到與 折射率測量對應的明暗分界線,根據明暗分界線位置的變化便可確定 n值。假如光線逆行,則 折射率測量正好是發生全反射的臨界角,因此稱為臨界角法。
阿貝折射儀的光學系統見圖4。在度盤上根據有關公式標出一系列n值,當分劃板的叉絲中心對准明暗分界線時,可直接由度盤讀出被測試樣的n值,使用很方便。阿米奇棱鏡用來消除分界線上的色散現象,因此,雖然採用白光而不用單色光源,仍能得到無色而清晰的明暗分界線。阿貝折射儀的折射率測量范圍為1.3~1.7,精度Δn=±3×10-4。
❹ 在實驗「測定玻璃的折射率」中,得到了如圖所示的初步結果圖,虛線是玻璃磚的位置,P1、P2、P3和P4是四枚
(1)A、為了減小測量的誤差,大頭針P1和P2、P3和P4的間距要適當大些,故A正確,B錯誤.內
❺ 折光率的如何測定
當光由介質A進入介質B,如果介質A對於介質B是疏物質,即nA< nP=1/sin 也是一個常數,它與折光率的關系是: 表示。很明顯,在一定波長與一定條件下,可見通過測定臨界角 ,就可以得到折光率,這就是通常所用阿貝(Abbe)折光儀的基本光學原理。
為了測定值,阿貝折光儀採用了「半明半暗」的方法,就是讓單色光由 0—90°的所有角度從介質A射入介質B,這時介質B中臨界角以內的整個區域均有光線通過,因而是明亮的;而臨界角以外的全部區域沒有光線通過,因而是暗的,明暗兩區域的界線十分清楚。如果在介質B的上方用一目鏡觀測,就可看見一個界線十分清晰的半明半暗的象。
介質不同,臨界角也就不同,目鏡中明暗兩區的界線位置也不一樣。如果在目鏡中刻上一「十」字交叉線,改變介質B與目鏡的相對位置,使每次明暗兩區的界線總是與「十」字交叉線的交點重合,通過測定其相對位置(角度)並經換算,便可得到折光率。而阿貝折光儀的標尺上所刻的讀數即是換算後的折光率,故可直接讀出。同時阿貝折光儀有消色散裝置,故可直接使用日光,其測得的數字與鈉光線所測得的一樣。這些都是阿貝折光儀的優點所在。
阿貝折光儀的使用方法:先使折光儀與恆溫槽相連接,恆溫後,分開直角棱鏡,用絲絹或擦鏡紙沾少量乙醇或丙酮輕輕擦洗上下鏡面。待乙醇或丙酮揮發後,加一滴蒸餾水於下面鏡面上,關閉棱鏡,調節反光鏡使鏡內視場明亮,
轉動棱鏡直到鏡內觀察到有界線或出現彩色光帶;若出現彩色光帶,則調節色散,使明暗界線清晰,再轉動直角棱鏡使界線恰巧通過「十」字的交點。記錄讀數與溫度,重復兩次測得純水的平均折光率與純水的標准值( =1.33299)比較,可求得折光儀的校正植,然後以同樣方法測求待測液體樣品的折光率。校正值一般很小,若數值太大時,整個儀器必須重新校正。 使用折光儀應注意下列幾點:
(1)阿貝的量程從1.3000至1.7000,精密度為±0.0001;測量時應注意保溫套溫度是否正確。如欲測准至±0.0001,則溫度應控制在±0.1℃的范圍內。
(2)儀器在使用或貯藏時,均不應曝於日光中,不用時應用黑布罩住。
(3)折光儀的棱鏡必須注意保護,不能在鏡面上造成刻痕。滴加液體時,滴管的末端切不可觸及棱鏡。
(4)在每次滴加樣品前應洗凈鏡面;在使用完畢後,也應用丙酮或95%乙醇洗凈鏡面,待晾乾後再閉上棱鏡。
(5)對棱鏡玻璃、保溫套金屬及其間的膠合劑有腐蝕或溶解作用的液體,均應避免使用。
最後還應當指出,阿貝折光儀不能在較高溫度下使用;對於易揮發或易吸水樣品測量有些困難;另外對樣品的純度要求也較高。 一般地說,當溫度增高一度時,液體有機化合物的折光率就減小3.5×10-4—5.5×10-4。某些液體,特別是待求折光率的溫度與其沸點相近時,其溫度系數可達7×10-4。在實際工作中,往往把某一溫度下測定的折光率換算成另一溫度下的折光率。為了便於計算,一般把4.5×10-4作為溫度變化常數。這個粗略計算所得的數值可能略有誤差,但卻有參考價值。換言之,折光率隨溫度的升高而降低,攝氏溫度每變化1度,折光率大約改變0.00045。我們能夠通過下面的公式計算得到校正到20℃的折光率:nD(t) = nD(20) - 0.00045(t-20℃)
其中 nD(t) 是在溫度 t 時實驗測得的折光率。這表明在實驗溫度高於20℃時,nD(20) 比 nD(t) 大;而實驗溫度低於20℃時,nD(20) 則比 nD(t) 小。
例:已知 nD(t) =1.3667, t=25.2℃,計算nD(20)。
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20℃)
nD(20)=1.3667+0.00045(25.2℃-20℃)
=1.3667+0.00045 × 5.2
=1.36904 光波長的影響
物質的折射率因光的波長而異,波長較長折射率較小,波長較短折射率較大。測定時光源通常為白光。當白光經過棱鏡和樣液發生折射時,因各色光的波長不同,折射程度也不同,折射後分解成為多種色光,這種現象稱為色散。光的色散會使視野明暗分界線不清,產生測定誤差。為了消除色散,在阿貝折光儀觀測鏡筒的下端安裝了色散補償器。
溫度的影響
溶液的折射率隨溫度而改變,溫度升高折射率減小;溫度降低折射率增大.折光儀上的刻度是在標准溫度20℃下刻制的.所以最好在20℃下測定折射率。否則,應對測定結果進行溫度校正。超過20℃時,加上校正數;低於20 ℃時,減去校正數。
❻ (1)幾位同學做「用插針法測定玻璃的折射率」實驗,圖示直線aa′、bb′表示在白紙上畫出的玻璃的兩個界
解答:
❼ 折射率的實驗測定
介質的折來射率通常由實驗自測定,有多種測量方法。對固體介質,常用最小偏向角法或自準直法,或通過邁克爾遜干涉儀利用等厚干涉的原理測出;液體介質常用臨界角法(阿貝折射儀);氣體介質則用精密度更高的干涉法(瑞利干涉儀)。
❽ 某同學用半圓形玻璃磚測定玻璃的折射率(如圖所示).實驗的主要步驟如下:A.把白紙用圖釘釘在木板上,
解答: