阿贝折光仪测液体折射率

阿贝折光仪测液体折射率
阿贝折光仪测液体折射率

实验一 阿贝折光仪测液体物质折射率

折射率是物质的重要光学常数之一,能借以了解物质的光学性能、纯度、及浓度大小等.在分光计的使用实验中将给出固体(玻璃)折射率的测定方法,本实验采用阿贝折光仪测定液体折射率.

实 验 目 的

(1) 学习用掠入射法测量液体折射率的原理;

(2) 了解阿贝折光仪的结构和工作原理,学会使用该仪器测量液体的折射率.

实 验 仪 器

阿贝折光仪,滴管,蒸馏水,无水酒精,少许脱脂棉,待测液体(水).

实 验 原 理

光线从光密介质进入

光疏介质,入射角小于折射

角.逐渐加大入射角,可使

折射角达到90?.折射角等

于90?时的入射角称为临界

角.反过来,若光线自光疏

介质进入光密介质,入射角

大于折射角.当光线以90?

角入射(掠射)时仍有光线

进入光密介质,此时的折射

角亦为临界角.本实验测量折射率的原理及阿贝折射

计的工作原理,就是基于测

定临界角的原理.

1 1 掠入射法测量液体的折射率

如图1.3所示,在一折射棱镜的AB 面上充满了折射率为n 1的液体,棱镜的折射率n 2> n 1.若以单色的扩展光源照射分界面AB 时,

从图1.3可看出:入射角为90?的光线1将掠射到AB 界面而折射进入三棱镜内.显然,光线1经折射面AB 后的折射角i '正如发生全反射时

的临界角,因而满足

21

sin n n i ='

(1.1)

当掠入射光线1经折射到A C面,再经折射而进入空气时,设在AC 面上的入射角为ψ,折射角为φ,则有

ψ?sin sin 2n = (1.2)

除掠入射光线1外,其它光线如光线2在AB 面上的入射角均小于90?,因此经三棱镜折射,最后从AC 面折射进入空气时,都在光线i '的左侧.由于入射角i 不可能比90?大,因而在三棱镜内不可能出现比临界角i '大的光线,即AC 面上出射的光线中,没有比φ角小的折射光线,故称φ为极限角.当用望远镜对准AC 面观察时,视场中将看到明暗两部分,其分界线就是i =90?的掠入射引起的极限角方向.

由图1.3中的光路图可知:三棱镜的棱镜角A 与角i '及角ψ有如下关系:

ψ+'=i A ,

ψ-='A i . (1.3)

应用式(1.3),并从式(1.1)和式(1.2)中消去i '和ψ后可得 ??sin cos sin sin ?--=A n A n 2221 . (1.4)

如果棱镜角A =90°,则

?2221sin -=n n . (1.5)

因此,当直角三棱镜的折射率n 2为已知时,测出φ角后即可计算出待

测液体的折射率n 1.上述测定折射率的方

法即为掠入射法.

2 阿贝折光仪的测量原理及仪器结构

阿贝折光仪是测量透明、半透明液体

或固体折射率的常用仪器.国产的阿贝计

的测量范围为 1.3000~1.7000(精度为

±0.0002).若该仪器接上恒温器,则可测

定温度为0℃~70℃内的折射率n .

阿贝折光仪也是根据全反射原理设计

的.它有两种工作方式,即透射式和反射

式.本实验只要求采用透射式方法测量透

明液体的折射率.透射式测量光路如图所

示.

将折射率为n 的待测液体放置在折射

率为N的折射棱镜的AB面上,其棱角为A,并将进光棱镜盖上,则液体将充满AB面与A’B’面之间隙,并用光源照明之.如果n

在望远镜视场中将看到半明半暗的视场,明暗分界线就对应于掠面入射光束.测出AC面上相应的临界角φ,即可应用(1.4)式计算求出待测的n值.因

阿贝折射计是用望远镜观察和进行角度测量的一种直读式仪器,所以仪器中直接刻有与φ角对应的折射率值.故不需要任何计算,可直接从调节的明暗分界现象,直接读出分界线对应的折射率值.应用阿贝计测量n值时,无论采用透射光或反射光,式(1.3)都成立.反射式测量用于测量固体(透明或半透明)物质的折射率,测量方法不再介绍.

实验方法

(1) 校准阿贝折光仪.

用蒸馏水校准.打开进光棱镜,用脱脂棉沾一些乙醚、酒精的混合液(4:1)将镜面轻擦干净,然后用滴管在镜面上滴几滴蒸馏水(其折射率标准值20℃时为1.3330),调手轮,使读数恰为1.3330,再从望远镜目镜中看叉丝交线是否与黑白分界线重合.校正完毕后,再进行测定.测定的过程中不允许随意再动此部位.

(2) 测量水的折射率.要求重复读数5次,求出待测n的平均值.

(3) 按照上述方法,测量另一种液体的折射率.

注意事项

(1) 每次测量前必须按照步骤1的方法对镜面进行清洁,清洗后必须待晾干才能再加入被测液体.

(2) 任何物质的折射率都与测量时的温度和使用的光波波长有关.本仪器是在消除色散的情况下测得的折射率,其对应光波波长λ=589.3nm.如不需要测量不同温度时的折射率,测定可在室温下进行.

(3) 实验完毕,必须用步骤1的方法清洗棱镜面.

超声光栅测液体中的声速 实验报告

实验设计说明书题目:利用超声光栅测液体中的声速 院部:理工科基础教学部 专业班级:物理学(创新实验班)1班 学生姓名:某某某 学号:41106XXX 实验日期: 2013年5月21日

超声光栅测液体中的声速 人耳能听到的声波,其频率在16Hz 到20kHz 范围内。超过20Hz 的机械波称为超声波。光通过受超声波扰动的介质时会发生衍射现象,这种现象称为声光效应。利用声光效应测量超声波在液体中传播速度是声光学领域具有代表性的实验。 一、实验目的 (1)学习声光学实验的设计思想及其基本的观测方法。 (2)测定超声波在液体中的传播速度。 (3)了解超声波的产生方法。 二、 仪器用具 分光计,超声光栅盒,高频振荡器,数字频率计,纳米灯。 三、 实验原理 将某些材料(如石英、铌酸锂或锆钛酸铅陶瓷等)的晶体沿一定方向切割成晶片,在其表面上加以交流电压,在交变电场作用下,晶片会产生与外加电压频率相同的机械振动,这种特性称为晶体的反压电效应。把具有反压电效应的晶片置于液体介质中,当晶片上加的交变电压频率等于晶片的固有频率时,晶片的振动会向周围介质传播出去,就得到了最强的超声波。 正文: 光声效应的发现无疑是物理学两大分支的又一次融合,利用超声光栅测量液体中的声速就是这一物理现象的应用。此次实验的仪器包括超声光栅池、超声仪、分光计、测微目镜以及光源。 由于声波是纵波,所以当超声波在液体(本实验用的是水)传播时,声波的振动会引起液体密度空间分布的周期性变化(如右图),进而导致液体的折射率亦呈周期性分布(如右图)。如果在某一时间t 0,液体密度的空间函数为: ()0s 02sin x t x π ρρρωλ??=+?- ? ?? ? ① 其中,0ρ是液体的静态密度,ρ?是密度的变化幅度,s ω是超声波的角频率,λ是超声波长,x 是超声波的传播方向,也是密度变化的空间方向;此时,折射率 的空间函数为:()0s 02sin n x n n t x πωλ? ?=+?-? ?? ?②,其中0n 为液体的静态折射率

阿贝折射仪操作规程

阿贝折射仪操作规程 一.使用方法 (1)仪器安装:将阿贝折射仪安放在光亮处,但应避免阳光的直接照射,以免液体试样受热迅速蒸发。用超级恒温槽将恒温水通入棱镜夹套内,检查棱镜上温度计的读数是否符合要求(一般选用(20.0±0.1)℃或(25.0±0.1)℃) (2)加样:旋开测量棱镜和辅助棱镜的闭合旋钮,使辅助棱镜的磨砂斜面处于水平位置,若棱镜表面不清洁,可滴加少量丙酮,用擦镜纸顺单一方向轻擦镜面(不可来回擦)。待镜面洗净干燥后,用滴管滴加数滴试样于辅助棱镜的毛镜面上,迅速合上辅助棱镜,旋紧闭合旋钮。若液体易挥发,动作要迅速,或先将两棱镜闭合,然后用滴管从加液孔中注入试样(注意切勿将滴管折断在孔内)。 (3)调光:转动镜筒使之垂直,调节反射镜使入射光进入棱镜,同时调节目镜的焦距,使目镜中十字线清晰明亮。调节消色散补偿器使目镜中彩色光带消失。再调节读数螺旋,使明暗的界面恰好同十字线交叉处重合。 (4)读数:从读数望远镜中读出刻度盘上的折射率数值。常用的阿贝折射仪可读至小数点后的第四位,为了使读数准确,一般应将试样重复测量三次,每次相差不能超过0.0002,然后取平均值。 二.阿贝折射仪是一种精密的光学仪器,使用时应注意以下几点:

(1) 使用时要注意保护棱镜,清洗时只能用擦镜纸而不能用滤纸等。加试样时不能将滴管口触及镜面。对于酸碱等腐蚀性液体不得使用阿贝折射仪。 (2) 每次测定时,试样不可加得太多,一般只需加2~3滴即可。 (3) 要注意保持仪器清洁,保护刻度盘。每次实验完毕,要在镜面上加几滴丙酮,并用擦镜纸擦干。最后用两层擦镜纸夹在两棱镜镜面之间,以免镜面损坏。 (4) 读数时,有时在目镜中观察不到清晰的明暗分界线,而是畸形的,这是由于棱镜间未充满液体;若出现弧形光环,则可能是由于光线未经过棱镜而直接照射到聚光透镜上。 (5) 若待测试样折射率不在1.3~1.7范围内,则阿贝折射仪不能测定,也看不到明暗分界线。 三.为了确保仪器的精度,防止损坏,请用户注意维护保养特提出下列要点以供参考: (1)仪器应置放于干燥、空气流通的室内,以免光学零件受潮后生霉。 (2)当试腐蚀性液体时应及时做好清洗工作(包括光学零件、金属零件以及油漆表面),阿贝折射仪防止侵蚀损坏。仪器使用完毕后几须做好清洁工作,放入木箱内应存有干燥剂(变色硅胶)以吸收潮气。

测液体折射率实验报告

实验题目:表面等离激元共振法测液体折射率实验 预习报告与原始数据见纸质报告。 实验步骤: 1.调整分光计,实验部件安装和线路连接已经完成; 2.传感器中心调整 粗调:将微调座放到载物台上,固定好调节架后,在调节架中心放上准星,调节载物台锁紧螺钉使激光光斑至粗调对准处,不断调节平行光管光轴水平调节螺钉与微调座的两颗微调螺钉,使当游标盘转动一圈时,激光光斑一直照在该处; 细调:调节平行光管光轴高低调节螺钉,使激光光斑射在细调对准处,不断调节平行光管与微调座使当转动游标盘一圈时,激光光斑一直射在该处; 中心调节:继续调节平行光管光轴高低调节螺钉,使激光光斑射在准星顶尖处,再次调节使转动游标盘一圈时,激光光斑一直射在顶尖处。 3.测量前准备调节 中心调节完毕后,移去准星,放入敏感元件,将游标盘和刻度盘调节到合适位置;调整敏感元件使光垂直入射至半圆柱棱镜中的镀金属膜上,拧紧游标盘止动螺钉;转动刻度盘使刻度盘0o对准游标盘0o;拧紧转座与刻度盘止动螺钉,松开游标盘止动螺钉,从此刻开始刻度盘始终保持不动,将游标盘转回至刻度盘所示65o位置处锁定,测量前准备调节完毕。

4.测量读数 保持刻度盘和游标盘不动,转动望远镜支臂,观察功率计读数,记录其中的最大读数;保持刻度盘不动,移动游标盘从66o到88o,入射角没增加1o,记录功率计最大读数。 5.数据表格与数据处理 (1)数据表格自拟; (2)画出相对光强与入射角的关系曲线图; (3)比较不同溶液的共振角有何差异。 实验样本: 本实验采用样本为:纯净水;无水乙醇;水:乙醇=1:1的乙醇溶液。 实验数据: 1.纯净水 角度(°)666768697071 角度(°)72737475767778相对光强243273376480554581641653角度(°)7980818283848586相对光强700705713733741741758765角度(°)8788

利用牛顿环测液体折射率实验报告[1]

利用牛顿环测液体的折射率 实验者:姜晨彬 同组实验者:朱欣 指导教师:夏老师 (A09港航 090304134 655162) 【摘要】本文结合牛顿环干涉原理测量空气折射率的方法,阐述了测量液体折射率的实验原理,并研究出了具体的测量方法,最后对水的折射率进行了测量,并得出了较为准确的测量结果。 【关键词】牛顿环 空气 蒸馏水 干涉 折射率 一、引言 牛顿环是一种典型的等厚薄膜干涉现象,能充分显示光的波动性。本文通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象,更新了液体折射率的测试方法,使牛顿环的应用更加丰富,开拓了物理实验的新视野。 二、设计原理 当以波长为x 的钠黄光垂直照射到平凸透镜上时,由液体膜上,下表面反射光的光程差以及干涉相消。 即暗纹条件: )1......)(2,1,0(2/)12(2/2=+=+=n n ne λλδ 式中e 为某一暗纹中心,所在处的液体膜厚度,k 为干涉级次。 利用图中的几何关系,可得:R r e 2/2 = (r 为条纹半径),代入(1)式,有 ......)2,1,0(2/)12(2//2=+=+=n n R nr λλδ (2) 则暗纹半径......)2,1,0(/==n k nR r k λ (3) 若取暗纹观察,则第m ,k 级对应的暗环半径的平方 n mR r m /2 λ= (4) k nR r n /2 λ= (5) 两式相减得平凸透镜的曲率半径)/()(2 2n m n r r R n m --= (6) 观察牛顿环时我们也将会发现牛顿环中心由于形变,灰尘,水等的影响,中心不是一点,而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑。目因而圆心不易确定。故常取暗环的直径替换。进而有 λ)(4/)(2 2n m n D D R n m --= (7) 同理对于空气膜。则有λ)(4/2 '2'n m D D R n m --= (8) 式(7)与式(8)相比,可得:)/()(2 22'2'n m n m D D D D n --= (9) 由(9)式可知,只要测出同一装置(相同的平凸透镜和平面的玻璃板)下的空气膜和液体膜的条纹直径,即可求出液体的折射率。

阿贝折射仪验证方案

阿贝折射仪验证方案 ××××××制药有限公司年月

验证方案审批表 ZG J G 009-01 审批 程 序 部门签名日期备注 起 草 会审 生产管理 部 年月 日 质量管理 部 年月 日

设备部 年月日 仪表计量室 年月日 制造四部 年月日 批准 验证领导 小组组长 年月 日 备注

目录 1 引言 2验证的组织机构 3验证实施人员及时间安排 4 安装确认 5 运行确认 6 性能确认 7 再验证周期 8 验证结果评定与结论 9 验证报告

一、引言(根据仪器实际情况调整) 1.1 概述:阿贝折射仪是能测定透明、半透明液体及固体的折射率nD和平均色散nF-nC的仪器 1.2 性能和原理:折射仪的基本原理即为折射定律:n1,n1n2为交界面的两侧的两种介质的折射率 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达到90,此时的入射角称为临界角,本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。 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视察,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。明暗分界处即为临界角的位置。1.3主要技术参数:1W、2W、2WAJ型号的参数为2 W、2W折射率ND测量范围1,300-1,700 1,300-1,700折射率ND 测量准确度0.0003 0.0002折射率ND最小分度值0.001 0.0005糖量浓度(%)测量范围0-95 0-95塘量浓度(%)最小分度值0.5 0.25数字阿贝折射仪 WYA-2S: 特点:测定液体或固体的折射率nD和糖水溶液中干固物的百分含量即Brix,采用目视瞄准,数显读数,测定锤度进可进行温度修正,配有标准打印接口,可直接打印输出数据。 1.3 主要技术参数

用掠入射法测定三棱镜和液体的折射率(1)

大学物理实验设计性实验 实 验 报 告 实验题目: 液体折射率的测定 浙江农林大林 物理实验室 实验日期:2012 年5 月29日 班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:

液体(水)的折射率测定 实验目的: 1.温习分光仪的结构,并掌握分光仪调节和使用方法 2. 学习用掠入射法测定三棱镜和待测液体的折射率 实验仪器 分光仪,钠光灯,毛玻璃,待测液体(水),三棱镜 实验原理: 1.分光仪的调节 (1)目测粗调 目测调节望远镜光轴﹑平行光管光轴﹑载物台平面,三者大致垂直于分光中心旋转轴。目测是重要的一部,是进一步细调的基础,可以缩短调整时间。 (2)望远镜的调焦,使之能接受平行光,调节步骤如下: 1.目测调焦 2.物镜调焦 (3)调节望远镜光轴及载物台面垂直于仪器中心转轴。 2.调节载物台下G2或G3两螺钉之一,使此h 缩短为h /2,在调节望远镜倾度调节螺钉,使十字反射像与十字叉丝重合。 3.旋转载物台,用“各半”调节法使另一反射面的十字反射像与“上十字叉丝”重合,这需要2,3两步反复调整数次,要细心,耐心。 4.将载物台转动90°后放在载物台,调节载物台下螺钉G1,使十字反射像与上十字叉丝重合。 2.用掠入射法测三棱镜的折射率 掠入射法测三棱镜折射率的原理如图23-1所示。按照图23-1摆好实验仪器,用扩展光钠光灯源(用钠光灯照亮的毛玻璃)照明该棱镜的折射面AB ,用望远镜对棱镜的另一个折射面AC 进行观测。在AB 界面上图中光线a 、b 、c 的入射角依次增大,而c 光线为掠入线(入射角为?90),对应的折射角为临界角,用望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线整体移动分光计或刻度盘使钠光灯大体位于AB 光学面的延长线上,用眼睛在出射光的方向找到一个明暗相间的分界线,再将望远镜转至该方位—望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线,使竖直“+”字叉丝对准明暗相间的分界线,将刻度盘固定记下左右游标读数1i 和2i 。记下转动望远镜AC 面的法线位置,记下两游标读数3i 和4i ,从而可求光线经过三棱镜的最小出射角i 。在棱镜中再也不可能有折射角大于c i 的光线。在AC 界面上,出射光a 、b 、c 的出射角依次减小,以c 光的入射角为?90,出射角'i 为最小,

阿贝折射仪测介质折射率

实验阿贝折射仪测介质折射率 折射率是透明材料的一个重要光学常数。测定透明材料折射率的方法很多,如全反射法和最小偏向角法,最小偏向角法具有测量精度高、被测折射率的大小不受限制、不需要已知折射率的标准试件而能直接测出被测材料的折射率等优点。但是,被测材料要制成棱镜,而且对棱镜的技术条件要求高,不便快速测量。全反射法具有测量方便快捷,对环境要求不高,不需要单色光源等特点。然而,因全反射法属于比较测量,故其测量准确度不高(大约Δn=3×10-4),被测材料的折射率的大小受到限制(约为1.3~1.7),且对固体材料还需制成试件。尽管如此,在一些精度要求不高的测量中,全反射法仍被广泛使用。 阿贝折射仪就是根据全反射原理制成的一种专门用于测量透明或半透明液体和固体折射率及色散率的仪器,它还可用来测量糖溶液的含糖浓度。它是石油化工、光学仪器、食品工业等有关工厂、科研机构及学校的常用仪器。 【实验目的】 1.加深对全反射原理的理解,掌握应用方法。 2.了解阿贝折射仪的结构和测量原理,熟悉其使用方法。 3.通过对葡萄糖溶液折射率的测定确定其浓度。 【实验仪器】 WAY阿贝折射仪、标准玻璃块一块,折射率液(溴代萘)一瓶,待测液(自来水,酒精,糖溶液)、滴管、脱脂棉及擦镜纸 【实验原理】 一、仪器描述 阿贝折射仪是测量物质折射率的专用仪器,它能快速而准确地测出透明、半透明液体或固体材料的折射率(测量范围一般为1.4-1.7),它还可以与恒温、测温装置连用,测定折射率与温度的变化关系。 阿贝折射仪的光学系统由望远系统和读数系统组成,如图1所示。 望远系统。光线进入进光棱镜1与折射棱镜2之间有一微小均匀的间隙,被测液体就放在此空隙内。当光线(自然光或白炽灯)射入进光棱镜1时便在磨砂面上

阿贝折射仪WAYW标准操作规程

阿贝折射仪W A Y W标准操作规程 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

福建中合医药股份有限公司GMP文件 1 目的:制定一个阿贝折射仪操作规程,保证其正确使用 2 依据:WYA-2W阿贝折射仪说明书 3 适用范围:阿贝折射仪的使用操作 4 责任者:QC主管、QC检验员 5 规程内容: 5.1 准备工作 5.1.1 在开始测定前,必须先用蒸馏水或用标准试样校对读数。如用标准试样则对折射棱镜抛光面加1-2滴溴代萘。再贴上标准试样的抛光面,当读数视场指示标准试样上之值时,观察望远镜内明暗分界线是否在十字线中间,若有偏差则用螺丝刀微量旋转。5.1.2 开始测定之前必须将进光棱镜及折射棱镜擦洗干净,以免留有其他物质影响测定精度。(若用乙醚或酒精清洗必须等干后再加入被测液体。) 5.2 测定工作 5.2.1 将棱镜表面擦干净后把待测液体用滴管加在进光棱镜的磨砂面上,旋转棱镜锁紧手柄,要求液体均匀无气泡并充满视场。(若被测液体为易挥发物则在测定过程中须用针筒在棱镜组侧面的一小孔内加以补充)。 5.2.2 调节两反光镜使二镜筒视场明亮。 5.2.3 旋转手轮使棱镜组转动,在望远镜中观察明暗分界线上下移动,同时旋转阿米西棱镜手轮使视场中除黑白二色外无其他颜色,当视场中无色且分界线在十字线中心时观察读书镜视场右边所指示刻度值。 5.2.4 测量固体时,固体上需有二个互成垂直的抛光面。测定时,不用反光镜及进光棱镜,将固体一抛光面用溴代萘粘在折射棱镜上,另一抛光面向上,其他操作与上同。若被测固体的折射率大于1.66,则不应用溴代萘粘固体而改用二碘甲烷。 5.2.5 当测量半透明固体时,固体上需有一个抛光面,测量时将固体的一个抛光面用溴代萘粘在折射棱镜上,取下保护罩作为进光面,利用反射光来测量,具体操作同上。5.2.6 测量糖溶液内含糖量浓度时,操作与测量液体折射率时,应以从读数镜视场左边所指示值读出,即为糖溶液含糖量浓度的百分数。 5.2.7 测定色散值时,转动阿米西棱镜手轮,直到视场中明暗分界线无颜色为止,此时 在色散值刻度圈记下所指示出的刻度值Z再记下其折射率n D 。根据折射率n D 值,在色散 表的同一行中找出A和B值,若n D 为1.351则可以由n D 为1.350和1.360之A,B值之差 数用内插法求得其A,B值。

大学物理实验设计性实验液体折射率测定

评分:大学物理实验设计性实验实验报告 实验题目:液体折射率测定 班级: 姓名:学号: 指导教师:

《液体的折射率测定》实验提要 实验课题及任务 《液体的折射率测定》实验课题任务方案一:光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象,当入射击角为某一极值(掠射)时,会产生一特殊的光学现象,能同时看到有折射光和无折射光的现象,就可以实现液体折射率的测量。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《液体的折射率测定》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 设计要求 ⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解 仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶测量5组数据,。 ⑷应该用什么方法处理数据,说明原因。 ⑸实验结果用标准形式表达,即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。 实验仪器 分光仪、钠光灯、毛玻璃与待测液体 实验提示 掠入射法测介质折射率的原理如图示3-1所示。将待测介质加工成三棱镜,用扩展光源(用钠光灯照光的大毛玻璃)照明该棱镜的折射面AB,用望远镜对棱镜的另一个折射面AC进行观测。在AB界面上图中光线a、b、c的入射角依次增大,而c光线 i。在棱镜中再也不可能有折射角为掠入线(入射角为 90),对应的折射角为临界角 c i的光线。在AC界面上,出射光a、b、c的出射角依次减小,以c光线的出射角大于 c 'i为最小。因此,用望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线。证

分光计实验报告

分光计实验报告 【实验目的】 1、了解分光计的结构和工作原理 2、掌握分光计的调整要求和调整方法,并用它来测量三棱镜的顶角和最小偏向角。 3、学会用最小偏向角法测棱镜材料折射率 【实验仪器】 分光计,双面平面镜,汞灯光源、读数用放大镜等。 【实验原理】 1、调整分光计: (1)调整望远镜: a目镜调焦:清楚的看到分划板刻度线。 b调整望远镜对平行光聚焦:分划板调到物镜焦平面上。 c调整望远镜光轴垂直主轴:当镜面与望远镜光轴垂直时,反射象落在上十字线中心,平面镜旋转180°后,另一镜面的反射象仍落在原处。 (2)调整平行光管发出平行光并垂直仪器主轴:将被照明的狭缝调到平行光管物镜焦面上,物镜将出射平行光。 2、三棱镜最小偏向角原理 介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上 用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的 精度。这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。如 果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中 间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进 行测量。 当平行的单色光,入射到三棱镜的AB面,经折射 后由另一面AC射出,如图7.1.2-8所示。入射光线LD 和AB面法线的夹角i称为入射角,出射光ER和AC 面法线的夹角i’称为出射角,入射光和出射光的夹角 δ称为偏向角。 可以证明,当光线对称通过三棱镜,即入射角i0等于出射角i0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin。由图7.1.2-8可知: δ=(i-r)+(i’-r’)(6-2) A=r+r’(6-3) 可得:δ=(i+i’)-A (6-4)

三棱镜顶角A 是固定的,δ随i 和i’而变化,此外出射角i’也随入射角i 而变化,所以偏向角 δ仅是i 的函数.在实验中可观察到,当i 变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角. 令 0=di d δ ,由式(6-4)得 1' -=di di (6-5) 再利用式(6-3)和折射定律 ,sin sin r n i = 'sin 'sin r n i = (6-6) 得到 r n i i r n di dr dr dr dr di di di cos cos )1('cos 'cos ''''? -?=??= ' 'csc csc 'sin 1cos sin 1'cos 2 2 2 2222 2 22r tg n r r tg n r r n r r n r --= --- = ' )1(1)1(12 2 22r tg n r tg n -+-+- = (6-7) 由式(6-5)可得:')1(1)1(12222r tg n r tg n -+=-+ 'tgr tgr = 因为r 和r’都小于90°,所以有r =r ’ 代入式(5)可得i =i'。 因此,偏向角δ取极小值极值的条件为: r =r ’ 或 i =i' (6-8) 显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δmin ,这时由式(6-4)可得: δmin =2i –A )(21 min A i += δ 由式(6-3)可得: A =2r 2 A r = 由折射定律式(6-6),可得三棱镜对该单色光的折射率n 为 2 sin )(21 sin sin sin min A A r i n += =δ (6-9) 由式(6-9)可知,只要测出三棱镜顶角A 和对该波长的入射光的最小偏向角δmin ,就可以计算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。顶角A 和对该波长的最小偏向角δmin 用分光计测定。 折射率是光波波长的函数,对棱镜来说,随着波长的增大,折射率n 则减少,如果是复色光入射,由于三棱镜的作用,入射光中不同颜色的光射出时将沿不同的方向传播,这就是棱镜的色散现象。 【实验内容】

牛顿环测液体折射率实验报告

牛顿环测液体折射率实 验报告 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

利用牛顿环测液体的折射率 【摘要】本文结合牛顿环干涉原理测量空气折射率的方法,阐述了测量液体折射率的实验原理,并研究出了具体的测量方法,最后对水的折射率进行了测量,并得出了较为准确的测量结果。 一、实验目的: 牛顿环是一种典型的等厚薄膜干涉现象,能充分显示光的波动性。本文通过研究对比空气和水在牛顿环里发生的干涉现象,更新了液体折射率的测试方法,使牛顿环的应用更加丰富,开拓了物理实验的新视野。 二、设计原理 当以波长为x 的钠黄光垂直照射到平凸透镜上时,由液体膜上,下表面反射光的光程差以及干涉相消。 即暗纹条件: 式中e 为某一暗纹中心,所在处的液体膜厚度,k 为干涉级次。 利用图中的几何关系,可得:R r e 2/2= (r 为条纹半径),代入(1)式,有 ......)2,1,0(2/)12(2//2=+=+=n n R nr λλδ (2) 则暗纹半径......)2,1,0(/==n k nR r k λ (3) 若取暗纹观察,则第m ,k 级对应的暗环半径的平方 n mR r m /2λ= (4) k nR r n /2λ= (5) 两式相减得平凸透镜的曲率半径)/()(22n m n r r R n m --= (6)

观察牛顿环时我们也将会发现牛顿环中心由于形变,灰尘,水等的影响,中心不是一点,而是一个不甚清晰的暗或亮的圆斑。目因而圆心不易确定。故常取暗环的直径替 换。进而有λ)(4/)(22n m n D D R n m --= (7) 同理对于空气膜。则有λ)(4/2'2'n m D D R n m --= (8) 式(7)与式(8)相比,可得:)/()(222'2'n m n m D D D D n --= (9) 由(9)式可知,只要测出同一装置(相同的平凸透镜和平面的玻璃板)下的空气膜和液体膜的条纹直径,即可求出液体的折射率。 三、设计方案 1.调整实验装置 将牛顿环装置放在毛玻璃上。点燃钠光灯,调节显微镜前面的透光反射镜的角度,与水平面成045的角度,这样从目镜中看到明亮的光场旋转目镜旋钮,使分化板上的十字线位于目镜的交线上,即从目镜中看到清晰地十字线。缓慢转动手轮,使显微镜自下而上缓慢上移,直到从目镜中看到清晰地干涉图样,并使相与交叉丝无视差。略微移动牛顿环装置,使显微镜十字叉丝位于牛顿环中心。 2.实验操作 将牛顿环装置的凸透镜和平板玻璃拆开,用滴管在平板玻璃上滴一层待测液体,然后压上凸透镜。由于液体有表面张力,能够充满凸透镜和平板玻璃之间的空间。则现在凸透镜和平板玻璃之间形成了液体膜。将此装置放到显微镜的载物台上,调节手轮,使显微镜由低到高缓慢移动,直至在目镜中看到清晰地干涉条纹为止。由于液体膜压得不会很均匀。故在视场中的某个地方会出现一小块空气膜,其干涉花样如上面右图所示。 四、实验结果与分析 数据记录

2WAJ阿贝折射仪操作规程

(一)准备工作: (1)在开始测定前,必须先用标准试样校对读数。对折射棱镜的抛光面上加1-2滴溴代萘,再贴在标准试样的抛光面,当读数视场指示于标准试样上之值时,观察望远镜内明暗分界线是否在十字线中间,若有便差则用螺丝刀微量旋转图七上小孔(16)内的螺钉,带动物镜偏摆,使分界线象位移至十字线中心,通过反复地观察与效正,使示值的起始误差降至最小(包括操作者的瞄准误差)。效正完毕后,在以后的测定过程中不允许随意再动此部位。 果在日常的测量工作中,对所测的折射率示值有怀疑时,可按上述方法用标准试样进行检验,是否有起始误差,并进行效正。 (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(1:4)的混合液和脱脂棉花轻擦干净,以免留有其他物质,影响成像清晰度和测量精度。 (二)测定工作 (1)测定透明、半透明液体。 将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面,并将进光棱镜该盖上,用手轮(10)锁紧,要求液层均匀,充满视场,无气泡。打开遮光板上(3),合上反射镜(1),调节目镜视度,使十字线成象清晰,此时旋转手轮(15)并在目镜视场中找到明暗分界线的位置,再旋转手轮(6)使分界线不带任何彩色,微调手轮(15),使分界线位于十字线 的中心,再适当转动聚光镜(12),此时目镜视场下方显示的示值即可为被测液体的折射率。 (2)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上加1-2滴溴代萘,并将被测物体的抛光面擦干净放上去,使其接触良好,此时目镜视场中寻找分界线,瞄准和读数的操作方法如前所述。 (3)测定半透明固体: 被测半透明固体上也需要有一个平整的抛光面。测量时将固体的抛光面用溴代萘粘在折射棱镜上,打开反射镜(1)并调整角度利用反射光束测量,具体操作方法同上。

测液体折射率实验报告

实验题目: 表面等离激元共振法测液体折射率实验预习报告与原始数据见纸质报告。 实验步骤: 1.调整分光计,实验部件安装和线路连接已经完成; 2.传感器中心调整 粗调:将微调座放到载物台上,固定好调节架后,在调节架中心放上准星, 调节载物台锁紧螺钉使激光光斑至粗调对准处,不断调节平行光管光轴水平调节螺钉与微调座的两颗微调螺钉,使当游标盘转动一圈时,激光光斑一直照在该处; 细调:调节平行光管光轴高低调节螺钉,使激光光斑射在细调对准处,不断调节平行光管与微调座使当转动游标盘一圈时,激光光斑一直射在该处; 中心调节:继续调节平行光管光轴高低调节螺钉,使激光光斑射在准星顶尖处,再次调节使转动游标盘一圈时,激光光斑一直射在顶尖处。 3.测量前准备调节 中心调节完毕后,移去准星,放入敏感元件,将游标盘和刻度盘调节到合适位置;调整敏感元件使光垂直入射至半圆柱棱镜中的镀金属膜上,拧紧游标盘止动螺钉;转动刻度盘使刻度盘0o对准游标盘0°;拧紧转座与刻度盘止动螺钉,松开游标盘止动螺钉,从此刻开始刻度盘始终保持不动,将游标盘转回至刻度盘所示65o 位置处锁定,测量前准备调节完毕。 4.测量读数 保持刻度盘和游标盘不动,转动望远镜支臂,观察功率计读数,记录其中的最大读数;保持刻度盘不动,移动游标盘从66°到88°,入射角没增加1°,记录功率计最大读数。

5.数据表格与数据处理 (1)数据表格自拟; (2)画出相对光强与入射角的关系曲线图; (3)比较不同溶液的共振角有何差异。 实验样本: 本实验采用样本为:纯净水;无水乙醇;水:乙醇=1: 1的乙醇溶液。 实验数据: 1.纯净水 角度(° ) 87 88 相对光强751 746

用分光计测棱镜玻璃的折射率

课 题 用分光计测棱镜玻璃的折射率 教 学 目 的 1、使学生了解分光计的结构和原理,学会调节和使用分光计的方法。 2、使学生掌握测量棱镜顶角和最小偏向角的方法。 3、用最小偏向角法计算棱镜玻璃的折射率。 重 难 点 1、分光计的调节 2、最小偏向角的测量 教 学 方 法 讲授、讨论、实验演示相结合 学 时 4个学时 一、前言 分光计是一种精确测量光线偏转角度的光学仪器,常用来测量广波的波长、棱镜 的色散率等。分光计比较精密,调整部件较多,是一种具有代表性的基本光学仪器, 熟练掌握分光计的调整和使用,对一般光学仪器具有普遍的参考和指导作用。 折射率是介质材料光学性质的重要参量,测量的方法也很多,本实验通过测量三 棱镜的顶角和最小偏向角来求出棱镜玻璃的折射率。 二、实验仪器 JJY 型分光计,6.3V/220V 变压器,手持照明放大镜,双面镜、三棱镜、低压汞 灯及电源。 三、实验原理 三棱镜是分光仪器中的色散元件,其主截面是等腰三 角形,如图1所示,光线以入射角1i 投射到棱镜AB 面 上,经棱镜两次折射后,以2i 角从AC 面射出,出射光 线与入射光线的夹角δ称为偏向角。δ的大小随入射角1i 而改变。可以证明,当12i i =时,偏向角为极小值min δ称为棱镜的最小偏向角。它与棱镜的顶角 A 和折射率n 之间有如下关系: 四、实验内容及步骤 图1 光线在三棱镜中的折射

1、调节分光计 (1)调节的要求 分光计的调节要达到“三垂直”的几何要求和“三聚焦”的物理要求。“三垂直”是 指载物台平面、望远镜的主光轴、平行光管的主光轴必须与分光计主轴垂直。“三聚 焦”是指叉丝对目镜聚焦,即在目镜中能看到清晰的叉丝的像;望远镜对无穷远聚焦 即平面镜返回清晰的绿十字的像;狭缝对平行光管物镜聚焦,即在望远镜中看到清晰 的狭缝像。 (2)调节的步骤 ①参照图2,简要的介绍分光计的基本构造以及各部件的功能和调节方法。 ②目测粗调“三垂直”。 ③调叉丝对目镜聚焦。打开电源,让 照明小灯照亮望远镜视场。旋转目镜 同时眼睛从目镜中观察,直至看到叉 丝变清晰,此时叉丝正好位于目镜的 焦平面上。 ④调望远镜对无穷远聚焦。 ⑤调望远镜的主光轴与分光计主轴垂直。 ⑥调载物台平面与分光计主轴垂直。 ⑦狭缝对平行光管的物镜聚焦。 ⑧调平行光管主光轴与分光计主轴垂直。 2、调节三棱镜的两个光学面平行于分光计主轴 将三棱镜放置于载物台上,使其每一个角对准一个调平螺钉,并使其非光学面对准平 行光管。采用“二分法”反复调节,直至AB 、AC 两面返回的绿十字像与调节用的 叉丝重合,此时棱镜的两光学面就平行于分光计主轴。 3、用自准法测三棱镜的顶角。 4、测量三棱镜的最小偏向角min δ。 五、数据表格及数据处理 入射光波长:546.1nm λ= 分光计分度值:'1 图2 分光计 1-物镜 2-分划板 3-目镜 4-小棱镜 5-小电珠 图3 自准自目镜

《测定三棱镜折射率》物理实验报告标准范本

报告编号:LX-FS-A51476 《测定三棱镜折射率》物理实验报 告标准范本 The Stage T asks Completed According T o The Plan Reflect The Basic Situation In The Work And The Lessons Learned In The Work, So As T o Obtain Further Guidance From The Superior. 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

《测定三棱镜折射率》物理实验报 告标准范本 使用说明:本报告资料适用于按计划完成的阶段任务而进行的,反映工作中的基本情况、工作中取得的经验教训、存在的问题以及今后工作设想的汇报,以取得上级的进一步指导作用。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 【实验目的】 利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率; 【实验仪器】 分光计,玻璃三棱镜,钠光灯。 【实验原理】 最小偏向角法是测定三棱镜折射率的基本方法之一,如图10所示,三角形ABC表示玻璃三棱镜的横截面,AB和AC是透光的光学表面,又称折射面,其夹角a称为三棱镜的顶角;BC为毛玻璃面,称为三棱镜的底面。假设某一波长的光线LD入射到

棱镜的AB面上,经过两次折射后沿ER方向射出,则入射线LD与出射线ER的夹角称为偏向角。 【实验内容与步骤】 1.调节分光计 按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。 2.调整平行光管 (1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。 (2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。 (3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视

阿贝折射仪 WAY-2W标准操作规程

福建中合医药股份有限公司GMP文件 文件名称: WYA-2W阿贝折射仪标准操作规程文件编号: ********* 起草人日期年月日第 1 页,共2页 审核人日期年月日分发号 QA审核日期年月日生效日期年月日 批准人日期年月日颁发部门*** 分发部门*** 1 目的:制定一个阿贝折射仪操作规程,保证其正确使用 2 依据:WYA-2W阿贝折射仪说明书 3 适用范围:阿贝折射仪的使用操作 4 责任者:QC主管、QC检验员 5 规程内容: 5.1 准备工作 5.1.1 在开始测定前,必须先用蒸馏水或用标准试样校对读数。如用标准试样则对折射棱镜抛光面加1-2滴溴代萘。再贴上标准试样的抛光面,当读数视场指示标准试样上之值时,观察望远镜内明暗分界线是否在十字线中间,若有偏差则用螺丝刀微量旋转。 5.1.2 开始测定之前必须将进光棱镜及折射棱镜擦洗干净,以免留有其他物质影响测定精度。(若用乙醚或酒精清洗必须等干后再加入被测液体。) 5.2 测定工作 5.2.1 将棱镜表面擦干净后把待测液体用滴管加在进光棱镜的磨砂面上,旋转棱镜锁紧手柄,要求液体均匀无气泡并充满视场。(若被测液体为易挥发物则在测定过程中须用针筒在棱镜组侧面的一小孔内加以补充)。 5.2.2 调节两反光镜使二镜筒视场明亮。 5.2.3 旋转手轮使棱镜组转动,在望远镜中观察明暗分界线上下移动,同时旋转阿米西棱镜手轮使视场中除黑白二色外无其他颜色,当视场中无色且分界线在十字线中心时观察读书镜视场右边所指示刻度值。 5.2.4 测量固体时,固体上需有二个互成垂直的抛光面。测定时,不用反光镜及进光棱镜,将固体一抛光面用溴代萘粘在折射棱镜上,另一抛光面向上,其他操作与上同。若被测固体的折射率大于1.66,则不应用溴代萘粘固体而改用二碘甲烷。 5.2.5 当测量半透明固体时,固体上需有一个抛光面,测量时将固体的一个抛光面用溴代萘粘在折射棱镜上,取下保护罩作为进光面,利用反射光来测量,具体操作同上。 5.2.6 测量糖溶液内含糖量浓度时,操作与测量液体折射率时,应以从读数镜视场左边所指示值读出,即为糖溶液含糖量浓度的百分数。 5.2.7 测定色散值时,转动阿米西棱镜手轮,直到视场中明暗分界线无颜色为止,此时在 色散值刻度圈记下所指示出的刻度值Z再记下其折射率n D 。根据折射率n D 值,在色散表的 同一行中找出A和B值,若n D 为1.351则可以由n D 为1.350和1.360之A,B值之差数用 内插法求得其A,B值。

液体折射率汇总

用掠入射法测液体折射率 班级 学号 姓名 联系方式 实验时间 摘要: 本文采用类似阿贝折射仪中的掠入法测液体折射率原理,通过分光计望远镜可观察到由光线掠入射造成的明显的半明半暗视野以此测量90度入射液体并通过三棱镜的光线的偏转角并由此得到液体折射率。 关键字:掠入射法 分光计 液体折射率 引言: 在食品、化工、医药等生产部门,生产过程中经常要检测液体的浓度,大多数液体的折射率和浓度有一定的关系。液体折射率常用阿贝折射计进行测量, 虽阿贝折射计测量精度高但必须有专门仪器,本实验利用分光计及三棱镜等实验室常见仪器采用类似原理进行测量,仪器普通、测量简捷、准确度较高在学习,研究与生产方面均具有一定的意义 实验任务: 复习分光计的调节方法 学习用掠入射法测液体折射率。 实验仪器: 分光计 钠灯 三棱镜 毛玻璃 待测液体 实验原理: 测量液体折射率之前我们必须先测出使用的三棱镜的顶角及折射率,再测量液体的折射率,两者折射率测量原理大体相似,三棱镜的顶角测量在基本物理实验中已经做过,测出不再赘述,首先介绍三棱镜折射率的测量原理,掠入射法测三棱镜折射率的原理如图21所示。如图1摆好实验仪器,用扩展光钠光灯源(用钠光灯照亮的毛玻璃)照明该棱镜的折射面AB ,用望远镜对棱镜的另一个折射面AC 进行观测。在AB 界面上图中光线a 、b 、 c 的入射角依次增大,而c 光线为掠入线(入射角为 90) ,对应的折射角为临界角,用望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线整体移动分光计或刻度盘使钠光灯大体位于AB 光学面的延长线上,用眼睛在出射光的方向找到一个明暗相间的分界线,再将望远镜转至该方位—望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线,使竖直“+”字叉丝对准明暗相间的分界线,将刻度盘固定记下左右游标读数1i 和2i 。记下转

大学物理实验分光计的调整和三棱镜折射率的测定

实验二十 分光计的调整和三棱镜折射率的测定 【实验目的】 1.了解分光计的结构,掌握调节和使用分光计的方法。 2.了解测定棱镜顶角的方法。 3.用最小偏向角法测定棱镜玻璃的折射率。 【实验器材】 分光计、钠灯、三棱镜、双面平面镜。 【实验原理】 分光计是一种常用的光学仪器,实际上就是一种精密的测角仪,在几何光学实验中,主要用来测定棱镜角、光束的偏向角等,而在物理光学实验中,加上分光元件(棱镜、光栅)即可作为分光仪器,用来观察、测量光谱线的波长等。下面以学生型分光计(JJY 型)为例,说明它的结构、工作原理和调节方法。 一、分光计的结构 分光计主要由底座、望远镜、平行光管、载物平台和刻度圆盘等几部分组 成,每部分均有特定的调节螺钉,图5-11-1为JJY 型 分光计的结构外型图。 1.分光计的底座要求平稳而坚实。在底座的中央固定着中心轴,望远镜、刻度盘和游标内盘套在中心轴上,可以绕中心轴旋转。 2.平行光管固定在底座的立柱上,它是用来产生平行光的。其一端装有消色差的汇聚透镜,另一端装有狭缝的圆筒,狭缝的宽度根据需要可在0.02~2 图5-11-1 分光计 1-狭缝装置 2-狭缝装置锁紧螺钉 3-平行光管 4-制动架(一) 5-载物台 6-载物台调节螺钉(3只) 7-载物台锁紧螺钉 8-望远镜 9-目镜锁紧螺钉 10-分划板 11-目镜调节手轮 12-望远镜仰角调节螺钉 13-望远镜水平调节螺钉 14-望远镜微调螺钉 15-转座与刻度盘制动螺钉 16-望远镜制动螺钉 17-制动架(二) 18-底座 19-转座 20-刻度盘 21-游标盘 22-游标盘微调螺钉 23-游标盘制动螺钉 24-平行光管水平调节螺钉 25-平行光管仰角调节螺钉 26-狭缝宽度调节手轮

实验报告测量玻璃折射率

实验报告:测量玻璃折射率 高二( )班 姓名: 座号: 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示,要确定通过玻璃砖的折射光线,通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线O 1B ,就能求出折射光线OO 1和折射角θ2, 再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n=2 1 sin sin θθ。 【实验器材】 平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器(或三角板或直尺)、 铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线ad 作为玻璃砖的上界面,画一条线段AO 作为入射光线,并过O 点 画出界面ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上,使他的一个长边ad 跟严格对齐,并画出玻璃砖的另一个 长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3,调整眼睛观察的视线,要使P 3 恰好能挡住P 1P 2在 玻璃中的虚像。 6、用同样的方法在玻璃砖的bc 一侧再插上大头针P 4,使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2的虚 像。 7、记下P 3、P 4的位置,移去玻璃砖和大头针。过P 3、P 4引直线O 1B 与bc 交于O 1点,连接 OO 1,OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ,折射角θ2=∠O 1ON 1 8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值,记录在表格里。

9、改变入射角θ1,重复上述步骤。记录5组数据,求出几次实验中测得的 2 1 sin sin θθ的平均值,就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面,严禁把玻璃砖 当尺子画玻璃砖的另一边bc 。 2、实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动. 3、玻璃砖要选用宽度较大的,宜在5厘米以上,若宽度过小,则测量折射角度值的相对误差 增大;用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃毛面或棱,严禁用玻璃砖当尺子画界面; 4、入射角i 应在15°~75°范围内取值,若入射角α过大。则由大头针P 1、P 2射入玻璃中的光 线量减少,即反射光增强,折射光减弱,且色散较严重,由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡,模糊并且变粗,不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小,折射角将更小,测量误差更大,因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指“沉浸”在玻璃砖里的那一截,不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分,即顺P 3、P 4的方向看眼前的直线P 3、P 4和玻璃砖后的直线P 1、P 2的虚像是否成一直线,若看不出歪斜或侧移光路即可确定。 6、大头针P 2、P 3的位置应靠近玻璃砖,而P 1和P 2、P 3和P 4应尽可能远些,针要垂直纸面, 这样可以使确定的光路准确,减小入射角和折射角的测量误差。 【实验数据】 实验数据处理的其他方法:

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