仪分实验8
实验8迈克尔逊干涉仪测量He-Ne激光波长
射光 2，光束１被动镜 M2 再次反射回并穿过 G1 到达 E； 光束 2 穿过补偿片 G2 后被定镜 M1 反射回，二次穿过 G2 到达 G1 并被底层膜反射到达 E；最后两束光是频率相同、 振动方向相同，光程差恒定即位相差恒 定的相干光，它们在相遇空间 E 产生干
2 θ
Hale Waihona Puke 涉条纹。由 M１反射回来的光波在分光板 G１的第二
咳嗽等；测量时动作要轻、缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动；不能触摸光学元 件光学表面。
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-可修编-
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2、激光管两端的高压引线头是裸露的，且激光电源空载输出电压高达数千伏，要
警惕误触。
3、 测量过程中要防止回程误差。测量时，微调鼓轮只能沿一个方向转动（必须和大 手轮转动方向一致），否则全部测量数据无效，应重新测量。。
面上反射时，如同平面镜反射一样，使 M
１在 M２附近形成 M１的虚像 M１′，因而光
M2
在迈克尔逊干涉仪中自 M２和 M１的反射相
当于自 M２和 M１′的反射。由此可见，在
迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与空气
薄膜（M２和 M１′之间所夹）所产生的干
涉是等效的。
当 M２和 M１′平行时(此时 M１和 M２严格 互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条
由干涉明纹条件有 2dcosθｋ＝kλ…… （2）(考虑到 θ 较小，)
（1）d、λ 一定时，若 θ = 0，光程差 δ = 2d 最大，即圆心所对应的干涉级次最高，从
圆心向外的干涉级次依次降低；
（2）k、λ 一定时，若 d 增大，θ 随之增大，可观察到干涉环纹从中心向外“涌出”，
干涉环纹逐渐变细，环纹半经逐渐变小；当 d 增大至光源相干长度一半时，干涉环纹
8实验八-锑化铟磁电阻传感器的磁阻特性测量及应用
实验八 锑化铟磁阻特性测量磁阻器件由于灵敏度高、抗干扰能力强等优点在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿等领域应用十分广泛，如：数字式罗盘、交通车辆检测，导航系统、伪钞检测、位置测量等，其中最典型的锑化铟（InSb ）传感器是一种价格低廉、灵敏度高的磁电阻，有着十分重要的应用价值。
本实验装置结构简单、实验内容丰富，使用两种材料的传感器：利用砷化镓（GaAs ）霍尔传感器测量磁感应强度，研究锑化铟（InSb ）磁阻传感器的电阻随磁感应强度的变化情况。
一、实验目的1 、测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度变化的关系。
2 、作出锑化铟传感器的电阻变化与磁感应强度的关系曲线。
3 、对此关系曲线的非线性区域和线性区域分别进行曲线和直线拟合。
二、实验仪器FD-MR-Ⅱ型磁阻效应实验仪（直流双路恒流电源、 0~2V 直流数字电压表、电磁铁、数字式毫特仪、锑化铟磁阻传感器、电磁铁及双向单刀开关等）、示波器、电阻箱、正弦交流低频发生器及导线若干。
三、实验原理在一定条件下，载流导体或半导体的电阻值 R 随磁感应强度 B 变化的规律称为磁阻效应。
如图 43-1 所示，当半导体处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受洛仑兹力的作用，发生偏转，在两端产生积聚电荷并产生霍尔电场，如果霍尔电场作用和某一速度的载流子的洛仑兹力作用刚好抵消，那么小于或大于该速度的载流子将发生偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，电阻增大出现横向磁阻效应。
如果将图43-1中的 a 端和 b 端短路，磁阻效应更明显。
通常以电阻率的相对改变量来表示磁阻的大小，即用 )0(/ρρ∆表示。
其中)0(ρ为零磁场时的电阻率，设磁阻在磁感应强度为B 的磁场作用下的电阻率为)B (ρ，则 )0()B (ρρρ-=∆。
由于磁阻传感器电阻的相对变化率 △R/R(0)正比于)0(/ρρ∆，这里△R = R(B)－R(0)，因此也可以用磁阻传感器电阻的相对改变量△R/R(0)来表示磁阻效应的大小。
Revise-实验8：醋酸a和K的测定
醋酸电离度和电离常数的测定一、实验目的与要求：1. 测定醋酸的电离度和电离常数。
2. 进一步掌握滴定原理，滴定操作及正确判断滴定终点。
3. 学习使用pH 计。
实验原理：醋酸是弱电解质，在溶液中存在如下电离平衡：HAc ⇌ H ＋ + Ac －c 0 0c- cα cα cα α1c α[HAc]]][Ac [H 2-==-+a K [H ＋]、[Ac －]和[HAc]分别为H ＋、Ac －和HAc 的平衡浓度，K a 为HAc 的电离常数，c 为醋酸的初浓度，α为醋酸的电离度。
醋酸溶液的总浓度可以用标准NaOH 溶液滴定测得。
其电离出来的H ＋的浓度，可在一定温度下用数字酸度计测定醋酸溶液的pH 值，根据pH=－lg[H ＋]关系式计算出来。
另外，再根据[H ＋]=cα，便可求得电离度α和电离平衡常数K a 。
电离度α随初浓度c 而变化，而电离常数与c 无关，因此在一定温度下，对于一系列不同浓度的醋酸溶液，α1c α2-值近似地为一常数，取所得一系列α1c α2-的平均值，即为该温度下醋酸的电离常数K a 。
在纯的HAc 中[H +]=[Ac -]=Cα、[HAc]=C(1-α)，则α=[H +]/C×100%。
Ki=[ H +][ Ac -]/[ HAc]=[ H +]2/（C-[ H +]），当α<5%时，C-[ H +]≈C ，故Ki=[ H +]2/C 。
根据以上关系，通过测定已知浓度的HAc 浓度的pH ，就知道其[H +]，从而可以计算该HAc 溶液的电离度和平衡常数。
醋酸（CH 3COOH 或HAc ）是弱电解质，在水溶液中存在以下电离平衡： HAcH + + Ac -其平衡关系式为 [H ][A c ][H A c ]i K +-= c 为HAc 的起始浓度，[H +]、[Ac －]、[HAc]分别为H +、Ac －、HAc 的平衡浓度，α为电离度，K i 为电离平衡常数。
仪器分析 第四版(7-8章) (朱明华 胡坪 著) 高等教育出版社 课后答案
2. 摄谱仪由哪几部分构成？各组成部件的主要作用是什么？解：摄谱仪是用来观察光源的光谱的仪器，主要由照明系统、准光系统、色散系统及投影系统构成。
照明系统的作用是将光源产生的光均匀地照明于狭缝上。
准光系统的作用是将通过狭缝的光源辐射经过准光镜变成平行光束照射在分光系统（色散系统上）。
色散系统为棱镜或光栅，其作用是将光源产生的光分开，成为分立的谱线。
投影系统的作用是将摄得的谱片进行放大，并投影在屏上以便观察。
在定量分析时还需要有观测谱线黑度的黑度计及测量谱线间距的比长仪。
3. 简述ICP的形成原理及其特点。
解：ICP是利用高频加热原理。
当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因（如电火花等）在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。
其特点如下：（1）工作温度高、同时工作气体为惰性气体，因此原子化条件良好，有利于难熔化合物的分解及元素的激发，对大多数元素有很高的灵敏度。
（2）由于趋肤效应的存在，稳定性高，自吸现象小，测定的线性范围宽。
（3）由于电子密度高，所以碱金属的电离引起的干扰较小。
（4）ICP属无极放电，不存在电极污染现象。
（5）ICP的载气流速较低，有利于试样在中央通道中充分激发，而且耗样量也较少。
（6）采用惰性气体作工作气体，因而光谱背景干扰少。
4. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？resonance 解：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。
共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。
灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。
试验8铁的测定——邻菲啰啉一分光光度法
四、实验步骤：
1. 标准溶液的配制
准确移取铁标液（0.02g/L) 0.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0mL于1 ~ 6号50mL容量瓶中，依次加入5.0mL
HAc-NaAc缓冲溶液、2.5mL盐酸羟胺、2.5mL邻菲罗
啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10min。
四、实验步骤：
坐标作标准曲线。
4. 未知样中铁含量的测定
吸取未知样10.0mL于7号容量瓶中，配制方法
同标准溶液。以1号溶液为参比，在最大吸收波长
处测定其吸光度。
五、数据处理及结果计算：
1. 数据记录
分光光度计型号： 波长：
标准溶液（0.02g/L）
容量瓶编号 吸取的体积 /mL 吸光度A 总含铁量./mg 1 0.0 2 2.0 3 4.0 4 6.0 5 8.0 6 10.0
未知液
7 10.0
五、数据处理及结果计算：
2. 数据处理
（1）以标准铁盐溶液的浓度（mg/50mL)为横坐标， 相应的吸光度为纵坐标绘制邻菲罗啉铁标准曲线图。
（2）在标准曲线图的纵左边上找到试液的吸光度， 然后再横坐标处查得相应铁的含量（即10mL试液中
所含铁的毫克数）。
(3)计算公式： m（铁）/mgL-1 = x（mg）1000加入盐酸羟胺的目的是什么？如测定一
般铁盐的总铁量，是否需要加入盐酸羟胺？
2. 本实验中哪些试剂加入量的体积要比较准确？哪
些试剂则可不必？为什么？
3. 根据自己的实验数据，计算在最适波长下邻菲 罗啉铁配合物的摩尔吸光系数。
仪 器 分 析 化学 实验
指导教师：高娜
实验8. 铁的测定——邻菲罗啉-分光 光度法
实验8 短时记忆保持量的测定 - 陇东学院教育学院
实验8 短时记忆保持量的测定第一部分数字记忆广度的测量一、实验目的学习用回忆法测定短时记忆的广度，了解短时记忆的特点和提取机制。
二、实验方法（一）被试：全体同学，4人一组（二）实验仪器：记忆广度测试仪EP805C图8-1 记忆广度测试仪（华东师大科教仪器厂生产）（三）实验设计与程序1将键盘线缆的插头与仪器被试面板上的插座连接，接通电源。
2按“复位（RST）”键，码1灯与计分灯亮，数码管显示为0202：00，表示基础位长=2，基础分=02.00分。
3呈现数字编码选择；按“编码（1/11）”键，码1、码11转换。
对应指示灯亮。
主试随机决定码1码2的实验顺序。
4实验指导语：“这是个记忆实验。
请你注意前面的大数码显示屏，当你按“回车”键后，将会连续出现一组数字。
你的任务是记住这组数字，等回答灯亮，同时蜂呜器短响，你要按数字的呈现顺序，依次按数字键回答。
答对了回答灯熄，答错了蜂呜器短响。
回答完按“回车”键，呈现下一组数字。
如此循环直至蜂呜器长响以示结束。
”5被试明确指导语后，按回车即可测试。
直到蜂呜器长响时，主试按“停蜂鸣”键；6按“显示（P/T）”键，计时（T）、计分（P）转换，对应指示灯亮。
计时----显示的是操作时间。
计分----显示的是基分及附加分。
7记录完毕，按“复位RST”键，为再次测试准备。
8作完一套记忆材料，被试休息2分钟三、实验结果表8-1 数字短时记忆广度测量结果原始记录3 4 5 ……15 16 计分通过位数1234计算数字记忆广度：正确回忆的按每次0.25分加在基数之上，将其和作为记忆广度。
?四、实验讨论1.被试在识记中所采取的策略、方法，数字记忆广度和被试所用的策略有何关系。
2.根据实验结果分析说明短时记忆的特点。
第二部分用再认法检查短时记忆的保持量一、实验目的再认法是让被试在当前呈现的许多项目中认出哪些是以前呈现过的、哪些是以前没有呈现过的。
实验要分两步进行：先呈现一系列项目让被试识记，然后把这些项目和其他项目混在一起呈现，要求再认。
实验8—有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响
仪器分析实验讲义08实验地点化学楼205 实验学时 3 授课教师 实验项目 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂性质对吸收光谱的影响预习提要（自主查找资料，实验时随机提问，预习成绩计分点）1. 紫外-可见分光光度计的基本构造；2. 比色皿的使用方法；3. 四大跃迁及跃迁规律；4. 苯系物特征吸收带；5. 影响有机化合物紫外吸收光谱的因素(内因和外因)6. 紫外吸收光谱定性原理7. 定量分析原理。
朗伯定律，比尔定律，朗伯-比尔定律。
实验报告部分一、实验目的与要求1. 掌握紫外—可见分光光度计的基本构造及基本操作；2. 掌握紫外吸收光谱的绘制方法，利用紫外吸收光谱进行化合物的鉴定和纯度测定的原理和方法；3. 掌握有机化合物结构与其紫外光谱之间的关系；4. 掌握溶剂极性对*n π→跃迁，*ππ→跃迁的影响(不同极性溶剂对有机化合物紫外吸收带位置、形状及强度的影响)。
二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，如芳香族化合物，在紫外区(200～400 nm)有特征的吸收，为有机化合物的鉴定提供了有用的信息。
紫外吸收光谱定性的方法是比较未知物与已知纯样在相同条件下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图(如Sadtler 紫外光谱图)相比较，若两光谱图的λmax 和κmax 相同，表明它们是同一有机化合物。
极性溶剂对有机物的紫外吸收光谱的吸收峰波长、强度及形状有一定的影响。
溶剂极性增加，使n →π*跃迁产生的吸收带蓝移，而π→π*跃迁产生的吸收带红移。
溶液的酸碱性影响弱酸碱性有机物的解离平衡，导致吸收光谱发生变化。
三、仪器与试剂1. 仪器: 紫外—可见分光光度计(LS5(205室)、Cary 530(315室))、带盖石英比色皿(1cm)4只、比色管或容量瓶(10mL) 10个、移液管(1ml)5只、胶头滴管(比色管及移液管贴好标签)2. 试剂: 苯 (A.R.)、乙醇(A.R.)、丁酮(A.R.)、正己烷(A.R.)、氯仿(A.R.)、异亚丙基丙酮(A.R.)、去离子水四、实验步骤1. 苯的吸收光谱的测绘(五指峰)在1cm 的石英吸收池中，加入两滴苯，加盖，用手心温热吸收池底部片刻，在紫外分光光度计上，以空白石英吸收池为参比，从220～360nm 范围内进行波长扫描，绘制吸收光谱。
实验八带传动的滑动率和效率测定
实验八 带传动的滑动率和效率测定一、概述带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。
在传递转矩时传动带的紧边和松边受到的拉力不同。
由于带是弹性体，受力不同时，带的变形量也不相同。
紧边拉力大，相应的伸长变形量也大。
在主动轮上，当带从紧边转到松边时，拉力逐渐降低，带的弹性变形逐渐变小而回缩，带的运动滞后于带轮。
也就是说，带与带轮之间产生了相对滑动。
而在从动轮上，带从松边转到紧边时，带所受的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。
带与带轮间同样也发生相对滑动。
这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的滑动，称为弹性滑动。
这种弹性滑动在带传动中是不可避免的，其结果是使从动带轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使传动比不准确，并引起带传动效率的降低以及带本身的磨损。
带传动中滑动的程度用滑动率ε表示，其表达式为%100)1(1122121⨯-=-=n D nD v v v ε （8－1） 式中21v v 、分别为主动轮、从动轮的圆周速度，m/s ；21n n 、分别为主动轮、从动轮的转速,r/min ；21D D 、分别为主动轮、从动轮的直径，mm 。
如图8-1所示，带传动的滑动随有效拉力（有效圆周力）F 的增减而增减，表示这种关系的F -ε曲线称为滑动曲线（曲线1）。
当有效拉力F 小于临界点F '时，滑动率ε与有效拉力F 成线性关系，带处于弹性滑动工作状态。
当有效拉力F 超过F '点以后，滑动率急剧上升，此时带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。
当有效拉力等于m ax F 时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。
图中曲线2为带传动的效率曲线，即表示带传动效率η与有效拉力F 之间关系的F -η曲线。
当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力超过点F '时以后，传动效率急剧下降。
带传动最合理的状态，应使有效拉力F 等于或稍低于临界点F '，这时带传动的效率最高，滑动率%2~%1=ε，并且还有余力负担短时间（如起动）的过载。
实验8冷却法测金属比热容
实验八 冷却法测量金属的比热容用冷却法测定金属或液体的比热容是量热学中常用的方法之一。
若已知标准样品在不同温度的比热容，通过作冷却曲线可测得各种金属在不同温度时的比热容。
热电偶数字显示测温技术是当前生产实际中常用的测试方法，它比一般的温度计测温方法有着测量范围广，计值精度高，可以自动补偿热电偶的非线性因素等优点。
本实验以铜样品为标准样品，而测定铁、铝样品在100℃或200℃时的比热容。
通过实验了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系，以及进行测量的实验条件。
【实验目的】1．掌握用冷却法测定金属的比热容，测量铁、铝金属样品在100℃或200℃温度时的比热容。
2．了解金属的冷却速率与环境之间的温差关系，以及进行测量的实验条件。
【实验仪器】DH4603型冷却法金属比热容测量仪、待测量金属材料样品（铜、铁、铝）等 【实验原理】单位质量的物质，其温度升高1K （或1℃）所需的热量称为该物质的比热容，其值随温度而变化。
将质量为1M 的金属样品加热后，放到较低温度的介质（例如室温的空气）中，样品将会逐渐冷却。
其单位时间的热量损失（/Q t ∆∆）与温度下降的速率成正比，于是得到下述关系式：111Qc M t tθ∆∆=∆∆ （8-1） 式中1c 为该金属样品在温度1θ时的比热容，1tθ∆∆为金属样品在1θ的温度下降速率，根据冷却定律有：1110()m QS tαθθ∆=-∆ （8-2） 式中1α为热交换系数，1S 为该样品外表面的面积，m 为常数，1θ为金属样品的温度，0θ为周围介质的温度。
由式（8-1）和（8-2），可得1111110()m c M S tθαθθ∆=-∆ （8-3）同理，对质量为2M ，比热容为2c 的另一种金属样品，可有同样的表达式：1222210()m c M S tθαθθ∆=-∆ （8-4） 由式（8-3）和（8-4），可得： 所以假设两样品的形状尺寸都相同（例如细小的圆柱体），即12S S =，两样品的表面状况也相同（如涂层、色泽等），而周围介质（空气）的性质当然也不变，则有12αα=。
实验8-金属杨氏弹性模量的测量
[实验原理] 1.拉伸法测量杨氏弹性模量 设有一根粗细均匀，长为L，横截面积为S的金属丝，在 外力F 的作用下伸长了，由胡克定律得： F ∆ L = Y ( 8-1) S L 2 式中的比例系数Y称为杨氏弹性模量，其单位是N.m−。
1 πD 2 ，代入上式得 设金属丝直径为D，则S= 4
( 8-2) 上式表明，当金属丝长度为L，直径为D，所加外力 F都相同时，杨氏弹性模量大的金属丝伸长量较大 缩）形变的能力。
[思考题] • 1．在本实验中要测那几个长度量？各用的 是什么测量仪器？ • 2．本实验中，哪一个量的测量误差对结果 的影响最大？ • 3．在测量过程中，若加减砝码时，测得的 相应读数重复性不好，可能的原因有哪些？
4 FL Y= πD 2∆L
光杠杆法测微小长度变化的原理 根据（8-2）式测杨氏弹性模量，F, L和D比较 容易测量，但金属丝的伸 长量∆L是一个很小的长度变化，很难用普通的 测量长度的仪器把它测准。本实验用光杠杆测 量系统来测量微小伸长量∆L，其原理如下： 将光杠杆放在杨氏模量测定仪上，按照仪器的 调节程序将全部装置调节好，就会在望远镜中 看到由镜面S反射的标尺P的像。设此时标尺上 刻度与叉丝横线重合，如图8-3。当加上质量为 m的砝码时，钢丝伸长∆L，平面镜S转过了一 个角度，此时望远镜中标尺刻度a 与叉丝横线 重合。由光的反射定律得： m
2．观察和测量 1）读出调整好的望远镜中叉丝在标尺像上的读数a 。 2）轻轻的依次在砝码托盘上增加相同的砝码，分别 0 读出叉丝在标尺像上 的示数a ，a ，…a 。 9 3)轻轻的依次取下一个砝码，分别读出叉丝在标尺 2 1 上的示数，a ，a ，…，a ，观察a 与a ，a 与 ‘ ‘ ’ ‘ a ，…之间的差异，如果差异很大，必须先找出 8 0 1 7 0 0 ‘ 原因，再重做实验。 1 重复1）—3）的操作，再做两次。