液体折射率的测定——用掠面入射法测定液体折射率试验目的学习用

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实验十四 用掠入射法测定液体的折射率

实验十四 用掠入射法测定液体的折射率

实验十四用掠入射法测定液体折射率[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、掌握用掠入射法测定液体的折射率。

[实验仪器与用具]分光计(JJY1’)、等边三棱镜、钠光灯(Gp20Na)、水、酒精、读数小灯、毛玻璃,毛玻璃屏,小烧杯(2个),滴管(2支)。

[仪器介绍]分光计是一种常用的的光学仪器,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,用来观察光谱,测量光谱线的波长等。

下面介绍JJY1’型分光计的结构原理和调节方法。

一、分光计的结构分光计主要由底座、望远镜、准直管、载物台和刻度盘等几部分组成,每部分均有特定的调节螺钉,图(一)为JJY型分光计的结构外型图。

图(一)JJY型分光计的结构示意图1-平行光管狭缝锁紧螺钉;2-平行光管狭缝装置;3-平行光管狭缝调节螺钉;4-平行光管倾斜度调节螺钉;5-平行光管水平方向调节螺钉;6-平行光管,7-载物台锁紧螺钉;8-载物台;9-载物台调平螺钉;10-望远镜;11-望远镜目镜锁紧螺钉;12-望远镜目镜调焦手轮;13-小电珠;14-望远镜倾斜度调节螺钉;15-望远镜水平方向调节螺钉(背面);16-游标盘;17-转座水平方向微调螺钉(背面);18-游标;19-刻度盘;20-底座;21-转座与刻度盘锁定螺钉;22-转座;23-望远镜止动螺钉(背面);24-游标盘微动螺钉;25-游标盘止动螺钉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,刻度盘和游标内盘套在中心轴上,可以绕中心转轴旋转。

2、准直管固定在底座的立柱上,它是用来产生平行光的。

准直管的一端装有消色差物镜,另一端装有狭缝的套管,狭缝的宽度可在0.02~2mm范围内改变。

3、望远镜安装在支臂上,支臂与转座固定在一起,套在主刻度盘上,它是用来观察目标和确定光线进行方向的。

常用的阿贝式目镜其结构和目镜视场如图(二)所示。

测液体折射率实验报告

测液体折射率实验报告

测液体折射率实验报告测液体折射率实验报告引言:折射率是光线在不同介质中传播时的速度差异所引起的物理现象。

测量液体的折射率是光学实验中常见的实验之一,它不仅有助于我们了解光在不同介质中的行为,还可以应用于许多实际问题的解决,如眼镜镜片的设计和制造、化学物质的纯度检测等。

本实验旨在通过测量液体的折射率,探索光在液体中的传播规律,并通过实验结果验证理论知识。

实验原理:实验中我们将使用折射仪来测量液体的折射率。

折射仪是一种常用的光学仪器,它利用光线在不同介质中传播速度的差异来测量折射率。

折射仪由一束光线经过一个透明的半球形物体(通常是玻璃)进入液体中,然后通过一个刻度盘上的刻线观察光线的偏折角度。

根据斯涅尔定律,光线在两个介质之间的折射角和入射角之间满足一个简单的关系式:n1sinθ1 = n2sinθ2,其中n1和n2分别是两个介质的折射率,θ1和θ2分别是入射角和折射角。

实验步骤:1. 准备实验装置:将折射仪放置在平稳的桌面上,调整仪器使其水平。

2. 校准刻度盘:将刻度盘上的游标调整到零刻度位置,以保证测量的准确性。

3. 加入液体:将待测液体注入折射仪的半球形物体中,确保液体充满整个物体。

4. 观察光线偏折:通过透视镜观察光线在液体中的偏折情况,调整刻度盘上的游标,使其对准光线的偏折方向。

5. 测量入射角和折射角:通过刻度盘上的刻线,测量入射角和折射角的位置。

6. 计算折射率:根据斯涅尔定律,利用测得的入射角和折射角,计算液体的折射率。

实验结果:在实验中,我们选择了水和酒精作为待测液体,进行了多次测量,并计算得到了它们的折射率。

实验结果显示,水的折射率约为1.33,而酒精的折射率约为1.36。

这与已知的水和酒精的折射率值相当吻合,验证了实验的准确性和可靠性。

讨论与分析:通过本实验,我们不仅仅得到了液体的折射率数值,还可以进一步探索光在液体中的传播规律。

实验结果表明,不同液体的折射率是不同的,这是由于液体的分子结构和光的相互作用导致的。

大学物理实验设计性实验液体折射率测定

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ci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。

证明:棱镜的折射率1n 与棱镜顶角A 、最小出射角'i 有如下关系:21sin cos 'sin 1⎪⎭⎫⎝⎛++=A A i n若在AB 面加折射率为n 的待测液体,上述关系又如何。

液体折射率的测量

液体折射率的测量

液体折射率的测量液体折射率的测量是物理学和化学学科中重要的实验内容之一。

折射率是衡量光线在穿过透明媒介的时候偏转程度的物理量。

液体折射率的测量可以应用于纯度检测、浓度测量、材料鉴定、光学仪器的制造等方面。

下面将对液体折射率的测量方法、实验步骤和误差分析进行介绍。

液体折射率的测量方法主要包括折射法、反射法、干涉法等。

其中,折射法是最常用的液体折射率测量方法之一。

1.折射法折射法是将光线从空气穿入液体中,通过测量光线在空气和液体之间的偏转程度来计算液体折射率的方法。

具体步骤如下:1)调整环境:将两个平行的透明玻璃(或石英)板架起,两板间距离相等并不小于液体的深度,使板的表面洁净、平整、不弯曲,且平板正对平板。

调节射线平行光源的位置,使其光线垂直于透明玻璃板。

在某一个特定的角度Θ下发射一束光线,使它从玻璃中穿过到达液体表面上方形成一个照射角Θi (即入射角);从液体表面向玻璃中发过一束光线,使它在玻璃中形成一个折射角Θr(即折射角)。

此时,只有当Θi和Θr之间满足Snell定律时,光线才不会偏折,即:n1SinΘ1=n2SinΘ2其中,n1是空气的折射率,n2是液体的折射率。

2)测量灵敏度:根据施密特—哈特公式。

令: n= sin ((Θ+ΔΘ)/2)/sin(ΔΘ/2)式中n为折射率,ΔΘ为实验中的调节角度,这种方法可以提高测量精度。

3)求解折射率:通过测量光线入射角和折射角,利用Snell定律计算液体折射率。

2.反射法反射法是利用液体和其表面的反射面之间的光线反射和退射特性计算液体折射率的方法。

具体步骤如下:1)根据费马原理计算入射角:根据液体和表面反射的角度,根据费马原理计算出光线的入射角度。

2)测量反射角:反射角等于入射角,可以通过测量反射角来得到折射角。

3.干涉法1)制备等厚样品:将液体倒入两块平行的透明玻璃(或石英)板之间,调节两块板的间距和液体表面的平齐度,制备出一块等厚样品。

2)测量光程差:在液体上方通过一束P波的单色平行光,利用干涉现象测量出光线在从液体中穿过时的光程差。

测定液体的折射率实验报告

测定液体的折射率实验报告

测定液体的折射率实验报告
通信(1)班赵雯琳 1140031
【实验目的】
1、掌握用掠入射法测定液体的折射率
2、了解阿贝折射计的工作原理,并熟悉其使用方法。

【实验仪器】
分光计,阿贝折射计,甘油,酒精,钠灯
【实验原理】
运用折射极限法测定液体的折射率,其光路图如下:
根据折射定律,n1·sinA=n2·sinB.当角A达到最大的度数90度时,角B同时达到最大,根据互补原则,角C达到最小角,同时角D也达到最小角,因此光线产生明暗分界线。

阿贝折射计通过测定角D的极限度数折算成折射率,在目镜的分划板中显示。

【实验内容】
1、打开钠灯,调节阿贝折射计的反光镜,使得目镜的视野光亮,
让仪器处于工作状态。

2、调节目镜,使得分划板聚焦清晰,读数刻度聚焦清晰。

3、往三棱镜组中滴入甘油,准备观察。

4、旋转手轮,使得明暗分界线位于视野中央。

5、在度数目镜中读出折射率的数值,记录数据。

6、重复三组数据,记录备用。

7、用酒精擦拭三棱镜,洗掉甘油,收好仪器,关灯。

【实验数据】
N=1.4711±0.0001
【误差分析】
1、肉眼度数不是非常准确,有度数误差
2、仪器中存在固有的机械误差
【注意事项】
1、分划板的焦距清晰,降低实验误差
2、滴入甘油时,避免进入空气气泡,影响明暗分界线不明显
3、在找明暗分界线时,旋转三棱镜组一侧的旋钮,避免出现散光
现象,减低误差。

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大学物理实验设计性实验液体折射率测定

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ci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。

证明:棱镜的折射率1n 与棱镜顶角A 、最小出射角'i 有如下关系:21sin cos 'sin 1⎪⎭⎫⎝⎛++=A A i n若在AB 面加折射率为n 的待测液体,上述关系又如何。

用掠入法测定液体折射率

用掠入法测定液体折射率
25������45′
代入n = sin ∠������√������12 − ������������������2������ + cos ∠������ sin ������得,n=1.334。
实验结论
1. 用掠入射法可以较为准确的测量得到透明液体的折射率; 2. 计算公式的选取与棱镜顶角与掠入射的光线第一次折射角的相对大小有关; 3. 将光源放在适当的位置可以使明暗半荫视场呈现的较为明显; 4. 半荫视野分界线有一下特点:分界线两侧分别为明场和暗场,明场有干涉条纹,小
东北师范大学物理学院基础物理实验报告
用掠入法测定液体折射率
实验目的
掌握用掠入法测定液体的折射率。
物理学院 华远杰
仪器和用具
分光计、三棱镜(两块)、单色光源(钠灯)、待测液体(水)、平面镜。
实验原理
将折射率为 n 的待测物质放在已知折射率为������1的直角棱镜的折射面 AB 上,且n < ������1。 若以单色的拓展光源照射分界面 AB 时,则从图 4-1 可以看出:
设想:可用线光源代替拓展光源进行实验。
3/3
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东北师范大学物理学院基础物理实验报告
当∠A = 45������;������1 = 1.516;测得
法线方向 分界线方向
ψ 平均值
游标 1 102������15′ 游标 2 282������15′ 游标 1 128������0′ 游标 2 308������0′ 游标 1 25������45′ 游标 2 25������45′
范围移动底座时条纹的位置不变。
实验反思
一般的掠入射法是利用半荫视场的分界线作为掠入射光线的出射线,而由于使用面扩展 光源,实验过程中不可避免地导致扩展光源的部分光线和环境杂散光直接进入望远镜,从而 对观察和分辨明暗视场的分界线造成干扰,使实验中经常观察到的是一个明暗过渡带,明暗 分界线不清晰。因此以肉眼分辨分界线的确切位置,会存在较大的主观性,容易产生误差,造 成测出的最小出射角误差较大。另一方面,由于扩展光源的辐射角较小,棱镜入射面上入射 角最大的光线与最小的光线有一定的夹角,因此在棱镜出射面上观察到的是一个亮的光柱, 存在着两条半荫视场的分界线,对于找准分界线也会存在一定影响。

实验十 用掠入射法测定液体折射率

实验十 用掠入射法测定液体折射率
1
如果棱镜 A 90 ,则上式简化为
n n12 sin 2
(4—2)
图4—2给出了 A90 的情形,图4—2(a)、 Aic 4—2(b)分别对应于 与 两种情 Aic Aic (4—1)将有何 况.请考虑当 时,式 变化?观察的现象有何变化?
实验内容
1.将分光计调节好,包括将望远镜对无穷 远调焦,并使其光轴垂直于仪器的主轴;调 节棱镜的主截面也垂直于仪器主轴.
入射角为 2 的光线I将掠入射到AB界面而折
射进入三棱镜并射到AC面,再经折射而进入 空气.除掠入射光线I外,其他光线例如光线 Ⅱ在AB面上的入射角均小于 ,因此经三 2 棱镜折射最后进入空气时,都在光线I’的左 侧.当用望远镜对准出射光方向观察时,视 场中将看到以光线I’为分界线的明暗半荫视 场.一般地,待测物质的折射率由如下关系 式算得: n sin A n 2 sin 2 cos A sin (4—1)
4 .利用自准直方法,测出 AC 面的法线 方向,记下两游标读数( v1 , v2 ).重复几 次,取平均值,则
1 (| v1 v1 | | v2 v2 |) 2
5.将 值代入式(4—2),计算n,进行误 差分析. 6.依同样方法,重复以上步骤,测定另一 种液体是否准确?(如何 判断?) 2.辅助棱镜的作用是让较多的光线能投 射到液层和折射棱镜的AB面上,使观察 到的分界线更为清楚。两棱镜之间的液 层一定要均匀,不能含有气泡.滴入液 体不宜过多,避免大量渗漏在仪器上。 3.当改换另一种被测液体时,必须将棱 镜擦拭干净。
实验四 用掠入射法测定 液体折射率
目的 掌握用掠入射法测定液体的折射率; 仪器和用具 分光计,三棱镜(两块),钠灯,待测液 体(水、酒精),读数小灯,毛玻璃屏.

大学物理实验设计性实验液体折射率测定

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ci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。

证明:棱镜的折射率1n 与棱镜顶角A 、最小出射角'i 有如下关系:21sin cos 'sin 1⎪⎭⎫⎝⎛++=A A i n若在AB 面加折射率为n 的待测液体,上述关系又如何。

分光计测液体折射率

分光计测液体折射率

液体折射率的测定的设计与实验摘要:利用实验室给定的实验仪器,。

测得相关数据,推导最终公式,并得出结论。

关键词:掠入射法、折射率、液体、极限角一、引言:在分光计上已学会三棱镜折射率的测定。

本实验的主要目的是通过已有的基础,根据实验室提供的光学仪器,自行设计方案测定液体的折射率。

一、 试验任务1. 调节分光计满足测量条件;2. 用掠入射法或最小偏向角法测量出透明液体的折射率。

三、实验仪器JJY 型分光计一台(本实验不提供平面镜),三棱镜一个,钠灯一个,黑玻璃一块,水槽一个,水 四、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)用自准法调节望远镜,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。

1.用三棱镜代替平面镜;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.用掠入射法测定三棱镜的折射率折射率是反映光在两种各向同性媒介质中光速比值的一个物理量。

光从一种介质进入另一种介质时,其入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比,被定义为光从介质1进入介质2时的相对折射率n 12,即rin sin sin 12=(1) 介质相对于真空的折射率叫做介质的绝对折射率。

若以n 1、n 2分别表示介质1和介质2绝对折射率,则介质2相对介质1的折射率n n n 1212=(2)。

如果介质1是空气,由于空气的绝对折射率仅为1.00028(20℃时),所以,可以近似的将空气的相对折射率看为1。

用掠入射法测液体折射率

用掠入射法测液体折射率

用掠入射法测液体折射率光信息科学与技术摘要: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原理简述: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,称为极限角。

实验十四 用掠入射法测定液体的折射率

实验十四 用掠入射法测定液体的折射率

实验十四用掠入射法测定液体折射率[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、掌握用掠入射法测定液体的折射率。

[实验仪器与用具]分光计(JJY1’)、等边三棱镜、钠光灯(Gp20Na)、水、酒精、读数小灯、毛玻璃,毛玻璃屏,小烧杯(2个),滴管(2支)。

[仪器介绍]分光计是一种常用的的光学仪器,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,用来观察光谱,测量光谱线的波长等。

下面介绍JJY1’型分光计的结构原理和调节方法。

一、分光计的结构分光计主要由底座、望远镜、准直管、载物台和刻度盘等几部分组成,每部分均有特定的调节螺钉,图(一)为JJY型分光计的结构外型图。

图(一)JJY型分光计的结构示意图1-平行光管狭缝锁紧螺钉;2-平行光管狭缝装置;3-平行光管狭缝调节螺钉;4-平行光管倾斜度调节螺钉;5-平行光管水平方向调节螺钉;6-平行光管,7-载物台锁紧螺钉;8-载物台;9-载物台调平螺钉;10-望远镜;11-望远镜目镜锁紧螺钉;12-望远镜目镜调焦手轮;13-小电珠;14-望远镜倾斜度调节螺钉;15-望远镜水平方向调节螺钉(背面);16-游标盘;17-转座水平方向微调螺钉(背面);18-游标;19-刻度盘;20-底座;21-转座与刻度盘锁定螺钉;22-转座;23-望远镜止动螺钉(背面);24-游标盘微动螺钉;25-游标盘止动螺钉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,刻度盘和游标内盘套在中心轴上,可以绕中心转轴旋转。

2、准直管固定在底座的立柱上,它是用来产生平行光的。

准直管的一端装有消色差物镜,另一端装有狭缝的套管,狭缝的宽度可在0.02~2mm范围内改变。

3、望远镜安装在支臂上,支臂与转座固定在一起,套在主刻度盘上,它是用来观察目标和确定光线进行方向的。

常用的阿贝式目镜其结构和目镜视场如图(二)所示。

用掠入射法测液体折射率

用掠入射法测液体折射率

班级:测绘工程141班学号:0130 姓名:李海明联系方式:实验时间:2015年11月25日摘要: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一、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二、实验任务复习分光计的调节方法用掠入射法测定透明液体的折射率三、实验仪器JJY型分光计一台、三棱镜一个、钠灯一个、黑玻璃一块、水槽一个、水。

四、实验原理掠入射法:图1:掠入射法测液体折射率示意图图2 :不同顶角棱镜折射率情况示意图五、实验内容六、数据处理和分析七、实验误差分析1.系统误差:分光计自身仪器误差,钠光灯不是严格意义上的单色光,不同波长光的折射率不同导致误差,水中含有杂质导致的误差,由于气温和大气的流动空气折射率并不为1导致的误差。

2.偶然误差:分光计游标读数时观测人员感官无规则变化导致的误差,实验台面有微小振动导致入射光角度的变化所引起的误差。

八、结束语本文利用掠入射法测量液体折射率进行了探索实验,并在实验拓展中再次应用掠入射法对透明液体(水)折射率进行了积极探索,进一步拓展完善了测量各种物质折射率的实验原理,说明可以用掠入射法测量各种透明机械的折射率。

九、参考文献(1)期刊:徐崇.用掠入射法测量透明介质折射率的探讨(2)书籍:赵丽华等.大学物理实验.中国农业出版社.2013。

液体折射率的测定

液体折射率的测定

实验报告
实验题目液体折射率的测定——用掠面入射法测定液体折射率
一、实验目的及要求
学习用掠面入射法测量酒精的折射率
二、实验仪器(规格、型号、件数)
分光仪,三棱镜,钠灯,酒精,毛玻璃片
三、实验原理及实验步骤
将折射率为n的待测物质放在已知折射率为N的直角棱镜的折射面AB 上,且n<N,当临界光线以入射角π/2掠射到AB界面而折射入三棱镜内。

临界光线折射到镜面BC后,再经折射而进入空气。

除临界光线外,其他光线在AB面上的入射角皆小于π/2。

因此经三棱镜折射最后进入空气的光线都在临界出射光线的左侧,当用望远镜对准出射方向观察时,则在视场中将看到以临界出射光线为分界线的明暗半影视场。

因此,当棱镜的折射率N为已知时,测出φ角即可得待测物质的折射率n,上述方法称为掠面入射法。

实验步骤:
1.将分光计调节好。

2.找到棱镜BC平面的法线方向,记下左右两边的读数
3.点燃钠灯,使光折线沿AB掠面入射,待测酒精滴在棱镜的AB面上。

4.固定棱镜台,转动望远镜,找到视野中明暗半影视场分界线的确切位置,,记下两游标读数。

5.φ= 半影视场与BC面法线的夹角,以φ值代入,求n。

四、实验数据记录、数据处理。

用掠入射法测液体折射率2

用掠入射法测液体折射率2

用掠入射法测液体折射率2设计性实验用掠入射法测液体折射率在食品、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、读数显微镜等仪器进行测量,虽阿贝折射计测量精度高,但要接触式测量,是非在线检测,给生产检控带来不便。

读数显微镜虽可用在非接触式测量,但其精度不是很好,有一定的局限性,特别在医药行业浓度的精确度要求较高时,往往达不到较理想的要求。

改用掠入射法只需常用仪器分光计及附件三棱镜,可用来在线检测,仪器普通、测量简捷、准确度高,在工业生产中有实用意义。

一、设计任务1、推导出用掠入射法测液体折射率的公式2、测出液体(水)的折射率n’二、实验仪器JJY型分光计,三棱镜,待测液体(水),毛玻璃,钠光灯。

三、设计内容1、调节和使用分光计,并用分光计测量出三棱镜的折射率n和顶角A。

2、设待测液体的折射率为,三棱镜的折射率为n,测出相关量,求出n’四、预习要求1、查阅有关资料,掌握分光计的调节和使用方法。

2、掌握三棱镜的折射率和顶角A的测量方法。

3、掌握用掠入射法测液体折射率的原理和数据处理方法。

五、实验提示掠入射法测量液体折射率原理如图1,三棱镜ABC为等边棱镜,BC 为磨砂面,虚线为被测液体,当光线BO以90°入射时,棱镜内的折射光线为OO′,在AC面再折射,出射线为O′P,其折射角为φ,其他入射角小于90°的光线的折射角都大于φ,所以在O′P光线的右边为暗区,被测液体的折射率n’。

有如下关系:='sin cos sinn Aφ(1)式中n、A分别为三棱镜折射率和棱镜角,其值用实验方法事先测定,由于三棱镜折射率n随入射光波长不同而改变,事先可用相同光源采用掠入射法进行测定,如图2所示,根据几何关系有:12,3,23sin sin sin 'sin ,i n i i n i i i A ==+= 联立消去2i 和3i ,1i =90°时,得n = (2)如图2,用分光计测出三棱镜顶角和'i 角,代入式(2)即可求得n 值。

用掠入射法测定三棱镜和液体地折射率

用掠入射法测定三棱镜和液体地折射率

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 。

液体折射率的测定——用掠面入射法测定液体折射率试验目的学习用

液体折射率的测定——用掠面入射法测定液体折射率试验目的学习用

液体折射率的测定——用掠面入射法测定液体折射率
实验目的:学习用掠面入射法酒精的折射率
实验仪器:分光仪,三棱镜,钠灯,酒精,毛玻璃片
将折射率为n的待测物质放在已知折射率为N的直角棱镜的折射面AB上,且n<N,当光线以入射角π/2掠射到AB界面而折射入三棱镜内。

光线“1”折射到镜面BC后,再经折射而进入空气。

除光线“1”外,其他光线在AB面上的入射角皆小于π/2。

因此经三棱镜折射最后进入空气的光线(例如光线“2”)都在光线“1”的左侧,当用望远镜对准出射方向观察时,则在视场中将看到以光线“1”为分界线的明暗半影视场。

因此,当棱镜的折射率N为已知时,测出φ角即可得待测物质的折射率n,上述方法称为掠面入射法。

实验步骤:
1.将分光计调节好。

2.找到棱镜BC平面的法线方向,记下左右两边的读数
3.点燃钠灯,使光折线沿AB掠面入射,待测酒精滴在棱镜的AB面上。

4.固定棱镜台,转动望远镜,找到视野中明暗半影视场分界线的确切位置,,记下两游标读数。

5.φ=半影视—BC面法线,以φ值代入,求n。

实验数据记录
分光计读数左右
BC面法线
半影视场分界位置
φ=半影视—BC面法线
n。

液体折射率的测定实验报告

液体折射率的测定实验报告

2023REPORTING 液体折射率的测定实验报告•实验目的•实验原理•实验步骤•实验结果与分析•结论与建议•参考文献目 录CATALOGUE 20232023REPORTINGPART01实验目的了解折射率的概念折射率:光线在两种不同介质间传播时,由于速度的改变而发生的方向改变的现象,用符号n表示。

学习测定液体折射率的方法折射率的测定方法:有临界角法、干涉法、全反射法等。

实验中采用全反射法,通过测量全反射临界角来计算折射率。

掌握阿贝折射仪的使用阿贝折射仪:是一种常用的测量液体折射率的仪器,通过测量棱镜的临界角来计算折射率。

使用阿贝折射仪时,需要注意仪器的清洁、调整棱镜角度、正确读数等操作步骤,以保证测量结果的准确性。

2023REPORTINGPART02实验原理光在介质中传播时,速度发生变化,导致方向发生改变的物理量。

折射率的概念及物理意义折射率临界角法利用光在液体表面发生全反射时的临界角来测定折射率。

当入射角等于临界角时,会发生全反射,此时反射光的光强最大。

通过测量入射角和反射角的大小,可以计算出折射率。

干涉法利用光的干涉现象来测定折射率。

通过调整分束器将一束光分为两束相干光,分别经过待测液体和标准折射率棱镜后发生干涉,通过测量干涉条纹的移动距离和光源波长,可以计算出折射率。

折射率的测定原理阿贝折射仪的工作原理2023REPORTINGPART03实验步骤阿贝折射仪实验容器测量尺记录纸和笔准备实验器材01020304用于测量液体的折射率。

用于盛放待测液体。

用于测量实验中需要测量的长度。

用于记录实验数据和结果。

将阿贝折射仪放置在平稳的工作台上,确保仪器稳定。

打开阿贝折射仪的盖子,将测量棱镜安装到仪器上,并确保其紧固。

将实验容器放置在测量棱镜的前方,确保容器与棱镜平行。

安装阿贝折射仪调整阿贝折射仪的测量棱镜,使其与液体的界面平行。

使用测量尺测量棱镜与液体的距离,并调整仪器,使棱镜与液体界面保持恒定的距离。

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液体折射率的测定——用掠面入射法测定液体折射率
实验目的:学习用掠面入射法酒精的折射率
实验仪器:分光仪,三棱镜,钠灯,酒精,毛玻璃片
将折射率为n的待测物质放在已知折射率为N的直角棱镜的折射面AB上,且n<N,当光线以入射角π/2掠射到AB界面而折射入三棱镜内。

光线“1”折射到镜面BC后,再经折射而进入空气。

除光线“1”外,其他光线在AB面上的入射角皆小于π/2。

因此经三棱镜折射最后进入空气的光线(例如光线“2”)都在光线“1”的左侧,当用望远镜对准出射方向观察时,则在视场中将看到以光线“1”为分界线的明暗半影视场。

因此,当棱镜的折射率N为已知时,测出φ角即可得待测物质的折射率n,上述方法称为掠面入射法。

实验步骤:
1.将分光计调节好。

2.找到棱镜BC平面的法线方向,记下左右两边的读数
3.点燃钠灯,使光折线沿AB掠面入射,待测酒精滴在棱镜的AB面上。

4.固定棱镜台,转动望远镜,找到视野中明暗半影视场分界线的确切位置,,记下两游标读数。

5.φ=半影视—BC面法线,以φ值代入,求n。

实验数据记录
分光计读数左右
BC面法线
半影视场分界位置
φ=半影视—BC面法线
n。

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