实验一摩尔折射度的测定-ShanxiUniversity
阿贝折射仪测溶液折射率实验报告
西安理工大学实验报告课程名称： 普通物理实验 专业班号： 应物091 组别： 2 姓名： 赵汝双 学号： 3090831033实验名称：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. 测水和酒精的折射率和平均色散实验仪器WAY 阿贝折射仪、待测液（蒸馏水，无水乙醇）、滴管 、脱脂棉实验原理一、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。
实验日期：2011年4月21日 交报告日期：2011年4月28日 报告退发： （订正、重做） 教师审批签字：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（太阳光或日光灯）射入进光棱镜1时便在磨砂面上产生漫反射，使被测液层内有各种不同角度的入射光，经折射棱镜2产生一束折射角均大于出射角度i 的光线。
阿贝折射仪测溶液折射率实验报告
西安理工大学实验报告课程名称： 普通物理实验 专业班号： 应物091 组别： 2 姓名： 赵汝双 学号： 3090831033实验名称：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. 测水和酒精的折射率和平均色散实验仪器WAY 阿贝折射仪、待测液（蒸馏水，无水乙醇）、滴管 、脱脂棉实验原理一、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。
实验日期：2011年4月21日 交报告日期：2011年4月28日 报告退发： （订正、重做） 教师审批签字：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（太阳光或日光灯）射入进光棱镜1时便在磨砂面上产生漫反射，使被测液层内有各种不同角度的入射光，经折射棱镜2产生一束折射角均大于出射角度i 的光线。
实验一摩尔折射度的测定-ShanxiUniversity
参考文献
RD 键
键
RD
键
RD
C—C C—(环丙烷) C—(环丁烷) C—(环戊烷) C—(环己烷) C=C(苯环)
C=C C≡ C(末端)
C芳香—C芳香 C—H
C—F
1．296 1．50 1．38 1．26 1．27 2．69 4．17 5．87 2．69 1．676 1．45
C—-C1 C—Br C—I C—O(醚) C—O(缩醛) C—O C=O(甲基酮) C—S C—S C—N C—N
摩尔折射度有体积的因次，通常以cm3表示。实验 结果表明，摩尔折射度具有加和性，即摩尔折射度等 于分子中各原子折射度及形成化学键时折射度的增量 之和。离子化合物其克式量折射度等于其离子折射度 之和。利用物质摩尔折射度的加和性质，就可根据物 质的化学式算出其各种同分异构体的摩尔折射度并与 实验测定结果作比较，从而探讨原子间的键型及分子 结构。
实验一 摩尔折射度的测定
【实验目的】 【实验提要】 【仪器与试剂】 【实验内容与步骤】
【思考题】 【数据处理】
【讨论】 【参考文献】
【实验目的】
• 1．了解阿贝折光仪的构造和工作 原理，正确掌握其使用方法。
• 2．测定某些化合物的折光率和密 度，求算化合物、基团和原子的摩 尔折射度，判断各化合物的分子结 构。
6．5l 9．39 14．61 1．54 1．46 3．32 3．49 4．61 11．91 1．57 3．75
摩尔折光度的测定
实验十四摩尔折光度的测定一、实验目的1.了解阿贝折光仪的结构和工作原理，正确掌握其使用方法。
2.测定某些化合物的折光率和密度，求算化合物、基团和原子。
二、实验原理摩尔折光度（R）是由于在光的照射下分子中电子云相对于分子骨架的相对运动的结果。
R可以作物为分子中电子极华率的量度。
R=(n2-1)M/(n2+2)ρN――折光度M――摩尔质量ρ――密度摩尔折光度有体积的因次，通常为cm3表示。
实验表明，摩尔折光度具有加和性。
三、仪器和药品阿贝折光仪；四氯化碳；乙醇；乙酸乙酯；乙酸甲酯；二氯乙烷。
四、实验步骤1.折光度的测定使用阿贝折光仪测定实验要求的几种物质的折光率。
2.用密度管法测定上述物质的密度。
阿贝折射仪的原理和操作方法阿贝折射仪是能测定透明、半透明液体或固体的折射率n D 和平均色散的n f -n c 仪器（其中以测透明液体为主），如仪器接上恒温器，则可测定温度为0~70℃内的折射率n D 。
折射率和平均色散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、浓度及色散大小等。
（一）工作原理图5 图6 图7阿贝折射仪的基本原理即为折射定律：sin 1n α1=2n sin α2 1n 、2n 为交界面两侧的两种介质之折射率（图5）α1为入射角 ， α2为折射角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角达到900，此时的入射角称为临界角，本仪器测定折射率就是基于测定临界角的原理。
图6中当不同的角度光线射入AB 面时。
其折射角都大于i ，如果用一望远镜对射出光线观察，可以看到望远镜视场被分为明暗两部分，二者之间有明显的分界线。
见图7所示，明暗分界线为临界角的位置。
图7中ABCD 为一折射棱镜，其折射率n 2。
为AB 面上面是被测物体。
（透明固体或液体）其折射率为n 1，由折射定律得：sin 1n 90℃=2n sin α （1）2n sin β=sini （2）Ф=α+β则 α=Ф-β代入（1）式得1n =2n sin （Ф-β）=2n (sin Фcos β-cos Фsin β） (3)由（2）式得：222sin n β=sin 2i 22n (1-cos 2β) =sin 2i 22n -22n cos 2β=sin 2i cos β=22222/)sin (n i n -代入（3）式得：1n =sin Фi n 222sin --cos Фsini棱镜折射角Ф与折射率n 2均已知。
阿贝折射仪测溶液折射率实验的报告
西安理工大学实验报告课程名称： 普通物理实验 专业班号： 应物091 组别： 2 姓名： 赵汝双 学号： 3090831033实验名称：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. 测水和酒精的折射率和平均色散实验仪器WAY 阿贝折射仪、待测液（蒸馏水，无水乙醇）、滴管 、脱脂棉实验原理一、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。
实验日期：2011年4月21日 交报告日期：2011年4月28日 报告退发： （订正、重做） 教师审批签字：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（太阳光或日光灯）射入进光棱镜1时便在磨砂面上产生漫反射，使被测液层内有各种不同角度的入射光，经折射棱镜2产生一束折射角均大于出射角度i 的光线。
摩尔折光度
ε −1 M ε +2 ρ
，ε 为介电常数，ρ 为物质的
密度，M 为被测物质的摩尔质量。由于在红外频率下测 P 变形较困难，所 以 一般是在高频电场中测 P 电子（此时 P 取向=0，P 原子=0，极性分子的摩尔 极化度 P=P 电子） 。根据光的电磁理论，在同一频率的高频电场作用下，透 明物质的介电常数ε 和折射率 n 的关系为： ε =n2 （式-2） 一般地，用摩尔折射度 R2 来表示高频区测得的摩尔极化度，即 P 电子= R2=
四、实验步骤： 1. 测量各物质的密度 取 8 个容量瓶和胶头滴管，贴上上述 8 种物质的标签，用对应的物质冲洗 容量瓶后，用吹风机吹干，冷却。在电子天平上称取瓶重，记录相应的质量 值。在 容量瓶中加入对应的物质，标定至刻度线处。擦干瓶身，称取瓶子 的总重，得到一定体积下液体物质的质量。 2. 取出阿贝折光仪，打开加液槽，用丙酮冲洗后，用擦镜纸擦干。依次加入 8 种待测液体，测量其折光度。注意每测量完一种物质后都需要用丙酮洗净 加液槽。测量完成后，关闭阿贝折光仪，清洗玻璃仪器，整理试验台。 五、实验数据记录与处理： 表 1. 实验温度：20.1℃ 容量瓶重/g 四氯化碳 乙酸乙酯 1.2-二氯乙烷 丙酮 笨
阿贝折射仪测溶液折射率实验报告
西安理工大学实验报告课程名称： 普通物理实验专业班号： 应物091 组别： 2 姓名： 赵汝双 学号：3090831033 实验名称：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. 测水和酒精的折射率和平均色散实验仪器WAY 阿贝折射仪、待测液（蒸馏水，无水乙醇）、滴管 、脱脂棉实验原理一、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。
实验日期：2011年4月21日交报告日期：2011年4月28日报告退发： （订正、重做）教师审批签字：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（太阳光或日光灯）射入进光棱镜1时便在磨砂面上产生漫反射，使被测液层内有各种不同角度的入射光，经折射棱镜2产生一束折射角均大于出射角度i 的光线。
利用迈克耳逊干涉仪测气体折射率实验报告
利用迈克耳逊干涉仪测气体折射率实验报告实验目的：通过利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率，掌握干涉仪的原理和使用方法，了解气体折射率与压强、温度的关系。
实验仪器：迈克耳逊干涉仪、气缸、气泵、温度计等。
实验原理：迈克耳逊干涉仪利用干涉现象测量光程差，通过改变气体的压强和温度，测量气体的折射率。
气体的折射率与压强和温度有一定的关系，可以通过实验测量得到。
实验步骤：1. 将迈克耳逊干涉仪放置在平稳的桌面上，并调整好仪器的平衡。
2. 将气缸连接到气泵和温度计上，将气缸放置在干涉仪的一侧。
3. 逐步改变气体的压强和温度，观察干涉条纹的变化，并记录下相关数据。
4. 根据记录的数据，计算出气体在不同压强和温度下的折射率。
实验结果：通过实验测量得到气体在不同压强和温度下的折射率数据，并绘制出相应的曲线图。
实验结果表明，气体的折射率随着压强和温度的变化而发生变化，符合一定的规律。
实验结论：通过本次实验，我们成功利用迈克耳逊干涉仪测量了气体的折射率，并得出了气体折射率与压强、温度的关系。
实验结果对于进一步研究气体的光学性质具有一定的参考价值。
存在问题及改进措施：在实验过程中，可能存在一些误差的产生，需要进一步改进实验方法，提高实验的精确度和可靠性。
可以采用更精密的仪器和更严格的实验操作，以减小误差的影响。
总结：本次实验通过利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率，深入了解了干涉仪的原理和使用方法，掌握了测量气体折射率的技术。
实验结果对于进一步研究气体的光学性质具有一定的参考价值，为相关领域的研究提供了重要的数据支持。
陕西师大物化实验部分
物化实验部分：一、电泳1、实验目的：一、了解胶体电动电位的测定原理；二、掌握Fe(OH)3胶体电动电位的测量方法。
技能要求：测定Fe(OH)3溶胶的ξ电位的技术2、实验原理：在胶体溶液中,分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒,同时在胶粒附近的介质中必然分布有与胶粒表面电性相反而电荷数量相同的反离子,形成一个扩散双电层。
在外电场作用下,,荷点的胶粒携带起周围一定厚度的吸附层向带相反电荷的电极运动,在荷电胶粒吸附层的外界面与介质之间相对运动的边界处相对于均匀介质内部产生一电势,为δ电势。
它随吸附层内离子浓度,电荷性质的变化而变化.它与胶体的稳定性有关, δ绝对值越大,表明胶粒电荷越多, 胶粒间斥力越大,胶体越稳定。
本实验用界面移动法测该胶体的电势.在胶体管中,以KCl为介质, 用Fe(OH)3溶胶通电后移动,借助测高仪测量胶粒运动的距离,用秒表记录时间,可算出运动速度。
当带电胶粒在外电场作用下迁移时,胶粒电荷为q,两极间的的电位梯度为E, 则胶粒受到静电力为f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力为 f2=Kπηru若胶粒运动速率u恒定,则f1=f2qE=Kπηru (1)根据静电学原理ζ=q/εr (2)将(2)代入(1)得 u=ζεE/Kπη(3)利用界面移动法测量时,测出时间t 时胶体运动的距离S,两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L,则有E=Φ/L, u=s/t (4)代入(3)得S=(ζΦε/4πηL)•t作S—t图,,由斜率和已知得ε和ε,可求δ电势。
3、实验用品：Fe(OH)3胶体,0.01mol/L KCl溶液,高位瓶,电泳管,测高仪,电泳仪。
4、实验步骤：1．洗净电泳管和高位瓶,然后在电泳管中加入0.01mol/L KCl溶液,使其高度至电泳管的一半,将电泳管固定在铁架台上.插入电极.(注意两电极口必须水平)。
2．在高位瓶中加入50ml的Fe(OH)3胶体溶液,赶走导管中的气泡,将其固定在铁架台上。
云纹干涉法测量流体温度场的
摘要微细尺度对流换热温度场的光学测量技术是微细尺度传热学研究领域的重要研究内容，它可以为微细尺度传热学的实验研究提供有效的技术途径。
本文针对微细尺度对流换热温度场的特点，提出了一种可用于微细尺度对流换热温度场测量的傅立叶变换莫尔偏折法。
提高莫尔偏折法的测量灵敏度，是解决微细尺度对流换热温度场测量的关键。
本文研究并探索了提高测量灵敏度的三个技术途径。
研究了利用莫尔偏折法测量微细尺度对流换热流体温度场的基本原理，建立了该方法的几何光学和物理光学模型，分析并掌握了莫尔条纹的形成规律，讨论了实验装置中光学参数对莫尔偏折法测量温度的影响，提出了探测微细尺度热流场对光学参数的要求。
最后，本文进行了实验验证，利用傅立叶变换莫尔偏折法测量了竖直加热细丝自然对流温度场。
实验中不仅顺利地探测到了细丝加热前后莫尔条纹的变化，还得到了细丝周围流场的温度分布。
实验验证表明，本文所提出的测量微细尺度对流换热温度场的傅立叶变换莫尔偏折法是可行的，所提出的提高微细尺度流场测量灵敏度的三种技术途径也是有效的，它将对微细尺度传热学的研究提供一种有效的实验方法。
关键词：微细尺度传热学，莫尔偏折法，傅立叶变换，温度场测量。
AbstractOptical flow visualization and measurement is one of the interesting fields in the experimental researches of heat transfer, especially in the field of mini/micro scale heat transfer. An optical method, Fourier Transform Moiré Deflectometry, applicable to mini/micro scale heat transfer, is proposed in this paper.In this paper, the researches are focused on the improvement of measurement sensitivity, so as to meet the needs of measurement for mini/micro scale fluid temperature distribution. Three approaches are presented. physical and mathematical models of Moiré Deflectometry are investigated to make clear the rule of Moiré fringes’ generation. Based on the investigation, it is pointed out how to select appropriate optical parameters to measure the teperature of mini/micro scale fluid.To verify the optical method, temperature distribution for natural convection around a vertical heated thin wire was measured by Fourier Transform Moiré Deflectometry. The small phase variation in moiréfringes,when the thin wire was heated, was obtained successfully. Furthermore, the temperature distribution around the heated thin wire was finally determined.proposed in this paper is actually applicable to mini/micro scale fluidtemperature measurement. The researches also showed that the three approaches to improve the measurement sensitivity work well. The optical method will be a useful experiment technique for mini/micro scale heat transfer.Key words: Mini/micro scale heat transfer, Moiré Deflectometry, Fourier transform, Temperature measurement目录1 高温云纹干涉法基本理论与研究概况 (1)1.1引言 (1)1.2 云纹干涉法的基本原理 (1)1.2.1基于空间虚栅概念的解释 (2)1.2.2云纹干涉法的波前干涉理论 (3)1.3云纹干涉法实验方法与技术 (5)1.3.1双光束光路系统 (5)1.3.2三反镜光路系统 (5)1.3.3大准直镜光路系统 (6)1.3.4光栅分光光路系统 (7)1.4云纹干涉法在高温领域的研究概况 (9)1.5小结 (11)2 莫尔偏折法测量流体温度场的基本原理 (12)2.1格拉斯通－戴尔（Gladstone-Dale）公式 (12)2.2非均匀介质中光线的传播 (13)2.3莫尔偏折法测温的基本原理 (13)2.4傅立叶变换求取莫尔条纹相位的基本原理 (18)2.5小结 (21)3 基于MATLAB的图像仿真得到相位的移动 (22)3.1试验系统及其基本工作原理 (22)3.2基于MATLAB的图像处理以获得相位变化 (22)3.3 总结 (27)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (32)1 高温云纹干涉法基本理论与研究概况1.1引言近二十年来，由于激光技术和近代光学和计算机技术的发展和推动及其在实验力学领域中的应用，产生了以全息干涉法、散斑干涉法、云纹干涉法和数字图象处理为主要研究和应用内容的“现代光测力学新领域”。
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6．5l 9．39 14．61 1．54 1．46 3．32 3．49 4．61 11．91 1．57 3．75
C=N O—H(醇) O—H(酸) S—H S—S N—H N—O N—O N—N N—N
4．82 1．66 1．80 4．80 8．11 4．94 1．76 2．43 4)是由于在光的照射下分子中电子(主要是价电子)云相对于
分子骨架的相对运动的结果。R可作为分子中电子极化率的量度，其定义为：
•
R n2 1 M
(1．1)
•
n2 2
•
式中 n为折光率；M为摩尔质量；p为密度。
•
摩尔折射度与波长有关，若以钠光D线为光源(属于高频电场，λ＝5893Ǻ)，
摩尔折射度有体积的因次，通常以cm3表示。实验 结果表明，摩尔折射度具有加和性，即摩尔折射度等 于分子中各原子折射度及形成化学键时折射度的增量 之和。离子化合物其克式量折射度等于其离子折射度 之和。利用物质摩尔折射度的加和性质，就可根据物 质的化学式算出其各种同分异构体的摩尔折射度并与 实验测定结果作比较，从而探讨原子间的键型及分子 结构。
• 2．根据有关化合物的摩尔折射度，求出 CH2、Cl、C、H等基团或原子的摩尔折射 度。
【思考题】
• 1．按表1-1数据，计算上述各化合物的摩 尔折射度的理论值，并与实验结果作比较。
• 2．讨论摩尔折射度实验值的误差来源，估 算其相对误差。
【讨论】
1．对于共价键化合物，摩尔折射度的加和性还可表现为分子的摩尔折射度等 于分子中各化学键摩尔折射度之和。表1-2列出了一些由实验总结出来的摩尔 键折射度数据（cm3·mol-1）。
S(硫化物) CN(腈) 键的增量 单键 双键 叁键 三元环 四元环 五元环 六元环
RD
7．921 5．459
0 1．575 1．977 0．614 0．317 —0．19 —0．15
【仪器与试剂】
• 仪器： 阿贝折光仪 • 试剂：四氯化碳(A．R．)；乙醇
(A．R．)；乙酸甲酯(A．R．)；乙酸 乙酯(A．R．)； • 二氯乙烷(A．R．)
所测得的折光率以nD表示，相应的摩尔折射度以RD。表示。根据马克斯韦尔
的电磁波理论，物质的介电常数ε和折射率n之间有关系：
•
() n2 ()
(1．2)
• ε和n均与波长υ有关。将上式代入(2．1)式得：
•
R 1 M
2
（1. 3）
ε通常是在静电场或低频电场(λ趋于∞)中测定
的，因此折光率也应该用外推法求波长趋于∞时的n∞， 其结果才更准确，这时摩尔折射度以R∞表示。RD和R∞ 一般较接近，相差约百分之几，只对少数物质是例外， 例如水n2D＝1.75，而ε＝8l。
• 对于同一化合物，由表1-1和由表1-2的数据求得 的摩尔折射度有略微差异。
• 对于某些化合物，由表中数据求得的结果与实验 测定结果相差较大，可能是因为表中数据只考虑 到相邻原子间的相互作用而忽略了不相邻原子间 的相互作用，或忽略了分子中各化学键间的相互 作用。如作相应的修正，二者结果将趋于一致。
表1-1列出常见原子的折射度和形成化学键时折射度的增量（cm3·mol-1）
原子
H C O(酯类) O(缩醛类) OH(醇) C1 Br I N(脂肪族的) N(芳香族的)
RD
1．028 2．591 1．764 1．607 2．546 5．844 8．741 13．954 2．744 4．243
原子
实验一 摩尔折射度的测定
【实验目的】 【实验提要】 【仪器与试剂】 【实验内容与步骤】
【思考题】 【数据处理】
【讨论】 【参考文献】
【实验目的】
• 1．了解阿贝折光仪的构造和工作 原理，正确掌握其使用方法。
• 2．测定某些化合物的折光率和密 度，求算化合物、基团和原子的摩 尔折射度，判断各化合物的分子结 构。
RD 键
键
RD
键
RD
C—C C—(环丙烷) C—(环丁烷) C—(环戊烷) C—(环己烷) C=C(苯环)
C=C C≡ C(末端)
C芳香—C芳香 C—H
C—F
1．296 1．50 1．38 1．26 1．27 2．69 4．17 5．87 2．69 1．676 1．45
C—-C1 C—Br C—I C—O(醚) C—O(缩醛) C—O C=O(甲基酮) C—S C—S C—N C—N
【实验内容与步骤】
• 1．折光率的测定 使用阿贝折光仪测定上 述物质的折光率。
• 2．物质密度的测定：用电子分析天平称干 燥且空体积为10 mL的容量瓶的质量，取上 述物质定容到10 mL，再称重，两次质量差 即为所加物质的质量，然后计算得到该物 质的密度(g·cm-3)。
【数据处理】
• 1．求算所测各化合物的密度，并结合所测 各化合物的折光率数据由(1．1)式求出其摩 尔折射度。
• 2．折射法的优点是快速，精确度高，样品用 量少且设备简单。摩尔折射度在化学上除了可鉴 别化合物，确定化合物的结构外，还可分析混合 物的成分，测量浓度、纯度，计算分子的大小， 测定摩尔质量，研究氢键和推测配合物的结构。 此外根据摩尔折射度与其它物理化学性质的关系 可推求出这些性质的数据。
参考文献
• 物理化学实验 (第二版) 东北师范大学等校 编 北京: 高等教育出版社
• 物理化学实验 (第三版) 复旦大学等编 北京:高等教育出版社
● 周公度 段连云 结构化学基础 (第三版) 北京大学出版社