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大学物理实验报告之阿贝折射仪.doc

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大学物理实验报告之阿贝折射仪.doc

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大学物理实验报告之阿贝折射仪.doc

文档介绍

文档介绍:大学物理实验报告


姓名学号
学院 班级
实验日期 2017年6月6日实验地点:实验楼B413室
实验名称
用阿贝折射仪测定液体的折射率
组号
第 组
【实验目的】
,学会阿贝折射仪的调整和使用方法。

,确定其浓度。
【实验器材】
阿贝折射仪、待测液体、葡萄糖溶液(若干不同浓度值)、无水酒精、蒸馏水、镜头纸、滴管(三支)。
【实验原理】
若待测物为透明浓体,一般用透射光即掠入射方法来测量其折射率nx。
图1
阿贝折射仪中的阿贝棱镜组由两个直角角棱镜(折射串率为n)组成,一个是进光棱镜,它的弦面是磨砂的,其作用是形成均匀的扩展面光源。另一个是折射棱镜。待测液体
(nx<n)夹在两棱镜的弦面之间,形成薄膜。
如图1所示,光先射入进光棱镜,由其磨砂弦面A,B,产生漫射光穿过液层进入折射棱镜(图中ABC)。因此到达液体和折射棱镜的接触面(AB面)上任意一点E的诸光线(如1,2,3等)具有各种不同的入射角,最大的入射角是90度。这种方向的入射称为掠入射。对不同方向入射光中的某条光线,设它以入射角i射向AB面,经棱镜两次折射后,从AC面以角出射,若,则由折射定律得
(式1)
(式2)
其中α为AB面上的折射角,β为AC面上的入射角。由图1得棱镜顶角A与α角及β角的关系为
则代入式1得
(式3)
由式2得


代入式3得:
从图1可以看出,对于光线“1”,有i→90°,sini→1,→,则上式变为
因此,若折射棱镜的折射率n、折射顶角95已知,只要测出出射角即可求出待测液体的折射率。
若,这时出射光线与顶角A在AC面法线的同侧,上式变为
阿贝折射仪是如何测量与光线“1”相对应的出射角呢?由图1可知,除光线“1”外,其它光线“2”、“3”等在AB面上的入射角皆小于90度。因此当扩展光源的光线从各个方向射向
AB面时,凡入射角小于90度的光线,经棱镜折射后的出射角必大于角而偏折于“1’”的左侧形成亮视场。而“1”的另一测因无光线而形成暗场。显然,明暗视场的分界线就是掠入射光束“1”的出射方向(“1)。
阿贝折射镜标出了与角对应的折射率值,测量时只要使明暗分界线与望远镜叉丝交点对准,就可从视场中折射率刻度读出nx值。
【实验步骤】
阿贝折射仪的外形结构如图1所示。
一、校准仪器
仪器在测量前,先要进行校准。校准时可用蒸馏水(nD20=)或标准玻璃块进行(标准玻璃块标有折射率)
1、用蒸馏水校准
(1)将棱镜锁紧扳手12松开,将棱镜擦干净(注意:用无水酒精或其他易挥发溶剂,以镜头纸擦干)。
(2)用滴管将2~3滴蒸馏水滴入两棱镜中间,合上并锁紧。
(3)调节棱镜转动手轮2,。
(4)从测量镜筒中观察黑白分界线是否与叉丝交点重合。若不重合,则调节刻度调节螺丝9,使叉丝交点准确地和分界线重合,若视场出现色散,可调节阿米西棱镜手轮10至色散消失。
2、用标准玻璃块校准
(1)松开棱镜锁紧扳手,将进光棱镜拉开。
(2)在玻璃块的抛光底面上滴溴化萘(高折射率液体),把它贴在折光棱镜的DE