❶ 在实验“测定玻璃的折射率”中,得到了如图所示的初步结果图,虚线是玻璃砖的位置,P 1 、P 2 、P 3 和P
(1)A、为了制减小测量的误差,大头针P 1 和P 2 、P 3 和P 4 的间距要适当大些,故A正确,B错误.![]() |
sini |
sinr |
❷ 如何用牛顿环装置来测透明液体的折射率
将牛顿环浸没在透明液体里,这样牛顿环的平凸透镜和平玻璃板中间就不再是空气专而是透明液体。既然属你已经知道牛顿环是怎么一回事,那么就很容易理解了,通常牛顿环光程差2nd+λ/2中的n隐去不写,是由于空气折射率n=1,放入液体后n留着即可。声光调制利用光在声场中的衍射现象进行调制。当声波传入到介质中时,介质中存在着疏密波,介质的折射率也相应地发生周期性的变化,形成以声波波长值为常数的等效相位光栅。当光束以一定的角度入射到此介质中时,光束即发生衍射(图3)。衍射光的强度、频率和方向都随声场的变化而变化。这样,就可以实现光束的调制和偏转。声光衍射可分为喇曼-奈斯衍射和布喇格衍射两种。后者衍射效率高,常被采用。声光调制器通常由电声换能器、声光介质和吸声装置组成。声光调制具有驱动功率低、光损耗小、消光比高等优点。
❸ 液态有机化合物折射率的测定用的实验仪器
液态有机化合物折射率的测定用的实验仪器
对于一个顶角为θ、折射率为n待测的棱镜,将它放在空气中( = =1)。当棱镜第一表面的入射角 等于在第二表面的折射角折射率测量时,偏向角达到最小值 ,则用测角仪测定 和θ,便可算出n。(见图1)
用精度不低于1角秒的大型精密测角仪,采用最小偏向角法测定固体光学材料的折射率,可获得±5×10-6的测量精度,是各种测量方法中精度较高的一种。 在测角仪上也可采用自准直法测量材料的折射率。如图2所示,光线在棱镜前表面的入射角为i,如果折射光线OC刚好垂直于棱镜后表面BD,则反射后的光路COS与入射光路SOC重合,称为自准直光路。由图2所示几何关系知道,此时光线在前表面的折射角f与棱镜顶角θ 相等,因此根据折射定律
n=sini/sinθ,
测出i和θ,即可求得n。
在测角仪上通过观察和调整来建立最小偏向角光路或者自准直光路,不仅麻烦,且有主观误差,多年来,中国在数字式测角仪的基础上研制了全自动折射仪,在这种仪器上用最小偏向角法或自准直法测折射率时能自动寻的,测量结果也能自动处理。测定波长范围可扩展到紫外和红外(0.2~15μm)。 具有代表性的仪器是阿贝折射仪。 图3表示折射率n待测的液体试样涂布在该仪器两块棱镜的接触面间(测固体试样时不需要进光棱镜)。 标准棱镜本身的折射率已知为 ,在 >n的条件下,光线折射进入标准棱镜。光线入射角不会超过90°,由折射定律知道折射角不会超过 90°。
因此在仪器视场中看到与 折射率测量对应的明暗分界线,根据明暗分界线位置的变化便可确定 n值。假如光线逆行,则 折射率测量正好是发生全反射的临界角,因此称为临界角法。
阿贝折射仪的光学系统见图4。在度盘上根据有关公式标出一系列n值,当分划板的叉丝中心对准明暗分界线时,可直接由度盘读出被测试样的n值,使用很方便。阿米奇棱镜用来消除分界线上的色散现象,因此,虽然采用白光而不用单色光源,仍能得到无色而清晰的明暗分界线。阿贝折射仪的折射率测量范围为1.3~1.7,精度Δn=±3×10-4。
❹ 在实验“测定玻璃的折射率”中,得到了如图所示的初步结果图,虚线是玻璃砖的位置,P1、P2、P3和P4是四枚
(1)A、为了减小测量的误差,大头针P1和P2、P3和P4的间距要适当大些,故A正确,B错误.内
❺ 折光率的如何测定
当光由介质A进入介质B,如果介质A对于介质B是疏物质,即nA< nP=1/sin 也是一个常数,它与折光率的关系是: 表示。很明显,在一定波长与一定条件下,可见通过测定临界角 ,就可以得到折光率,这就是通常所用阿贝(Abbe)折光仪的基本光学原理。
为了测定值,阿贝折光仪采用了“半明半暗”的方法,就是让单色光由 0—90°的所有角度从介质A射入介质B,这时介质B中临界角以内的整个区域均有光线通过,因而是明亮的;而临界角以外的全部区域没有光线通过,因而是暗的,明暗两区域的界线十分清楚。如果在介质B的上方用一目镜观测,就可看见一个界线十分清晰的半明半暗的象。
介质不同,临界角也就不同,目镜中明暗两区的界线位置也不一样。如果在目镜中刻上一“十”字交叉线,改变介质B与目镜的相对位置,使每次明暗两区的界线总是与“十”字交叉线的交点重合,通过测定其相对位置(角度)并经换算,便可得到折光率。而阿贝折光仪的标尺上所刻的读数即是换算后的折光率,故可直接读出。同时阿贝折光仪有消色散装置,故可直接使用日光,其测得的数字与钠光线所测得的一样。这些都是阿贝折光仪的优点所在。
阿贝折光仪的使用方法:先使折光仪与恒温槽相连接,恒温后,分开直角棱镜,用丝绢或擦镜纸沾少量乙醇或丙酮轻轻擦洗上下镜面。待乙醇或丙酮挥发后,加一滴蒸馏水于下面镜面上,关闭棱镜,调节反光镜使镜内视场明亮,
转动棱镜直到镜内观察到有界线或出现彩色光带;若出现彩色光带,则调节色散,使明暗界线清晰,再转动直角棱镜使界线恰巧通过“十”字的交点。记录读数与温度,重复两次测得纯水的平均折光率与纯水的标准值( =1.33299)比较,可求得折光仪的校正植,然后以同样方法测求待测液体样品的折光率。校正值一般很小,若数值太大时,整个仪器必须重新校正。 使用折光仪应注意下列几点:
(1)阿贝的量程从1.3000至1.7000,精密度为±0.0001;测量时应注意保温套温度是否正确。如欲测准至±0.0001,则温度应控制在±0.1℃的范围内。
(2)仪器在使用或贮藏时,均不应曝于日光中,不用时应用黑布罩住。
(3)折光仪的棱镜必须注意保护,不能在镜面上造成刻痕。滴加液体时,滴管的末端切不可触及棱镜。
(4)在每次滴加样品前应洗净镜面;在使用完毕后,也应用丙酮或95%乙醇洗净镜面,待晾干后再闭上棱镜。
(5)对棱镜玻璃、保温套金属及其间的胶合剂有腐蚀或溶解作用的液体,均应避免使用。
最后还应当指出,阿贝折光仪不能在较高温度下使用;对于易挥发或易吸水样品测量有些困难;另外对样品的纯度要求也较高。 一般地说,当温度增高一度时,液体有机化合物的折光率就减小3.5×10-4—5.5×10-4。某些液体,特别是待求折光率的温度与其沸点相近时,其温度系数可达7×10-4。在实际工作中,往往把某一温度下测定的折光率换算成另一温度下的折光率。为了便于计算,一般把4.5×10-4作为温度变化常数。这个粗略计算所得的数值可能略有误差,但却有参考价值。换言之,折光率随温度的升高而降低,摄氏温度每变化1度,折光率大约改变0.00045。我们能够通过下面的公式计算得到校正到20℃的折光率:nD(t) = nD(20) - 0.00045(t-20℃)
其中 nD(t) 是在温度 t 时实验测得的折光率。这表明在实验温度高于20℃时,nD(20) 比 nD(t) 大;而实验温度低于20℃时,nD(20) 则比 nD(t) 小。
例:已知 nD(t) =1.3667, t=25.2℃,计算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 光波长的影响
物质的折射率因光的波长而异,波长较长折射率较小,波长较短折射率较大。测定时光源通常为白光。当白光经过棱镜和样液发生折射时,因各色光的波长不同,折射程度也不同,折射后分解成为多种色光,这种现象称为色散。光的色散会使视野明暗分界线不清,产生测定误差。为了消除色散,在阿贝折光仪观测镜筒的下端安装了色散补偿器。
温度的影响
溶液的折射率随温度而改变,温度升高折射率减小;温度降低折射率增大.折光仪上的刻度是在标准温度20℃下刻制的.所以最好在20℃下测定折射率。否则,应对测定结果进行温度校正。超过20℃时,加上校正数;低于20 ℃时,减去校正数。
❻ (1)几位同学做“用插针法测定玻璃的折射率”实验,图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃的两个界
解答:
❼ 折射率的实验测定
介质的折来射率通常由实验自测定,有多种测量方法。对固体介质,常用最小偏向角法或自准直法,或通过迈克尔逊干涉仪利用等厚干涉的原理测出;液体介质常用临界角法(阿贝折射仪);气体介质则用精密度更高的干涉法(瑞利干涉仪)。
❽ 某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图所示).实验的主要步骤如下:A.把白纸用图钉钉在木板上,
解答: