实验十六
实验十六 磁化率的测定
络合物的磁化率测定1.实验目的及要求1）掌握古埃(Gouy)法测定磁化率的原理和方法。
2）通过测定一些络合物的磁化率，求算未成对电子数和判断这些分子的配键类型。
2.实验原理1）磁化率物质在外磁场作用下，物质会被磁化产生一附加磁场。
物质的磁感应强度等于（16.1）式中B0为外磁场的磁感应强度；B′为附加磁感应强度；H为外磁场强度；μ0为真空磁导率，其数值等于4π×10-7N／A2。
物质的磁化可用磁化强度M来描述，M也是矢量，它与磁场强度成正比。
（16.2）式中Z为物质的体积磁化率。
在化学上常用质量磁化率χm或摩尔磁化率χM来表示物质的磁性质。
(16.3)(16.4)式中ρ、M分别是物质的密度和摩尔质量。
2）分子磁矩与磁化率物质的磁性与组成物质的原子，离子或分子的微观结构有关，当原子、离子或分子的两个自旋状态电子数不相等，即有未成对电子时，物质就具有永久磁矩。
由于热运动，永久磁矩的指向各个方向的机会相同，所以该磁矩的统计值等于零。
在外磁场作用下，具有永久磁矩的原子，离子或分子除了其永久磁矩会顺着外磁场的方向排列。
(其磁化方向与外磁场相同，磁化强度与外磁场强度成正比)，表观为顺磁性外，还由于它内部的电子轨道运动有感应的磁矩，其方向与外磁场相反，表观为逆磁性，此类物质的摩尔磁化率χM是摩尔顺磁化率χ顺和摩尔逆磁化率χ逆的和。
对于顺磁性物质，χ顺>>∣χ逆∣，可作近似处理，χM=χ顺。
对于逆磁性物质，则只有χ逆，所以它的χM=χ逆。
第三种情况是物质被磁化的强度与外磁场强度不存在正比关系，而是随着外磁场强度的增加而剧烈增加，当外磁场消失后，它们的附加磁场，并不立即随之消失，这种物质称为铁磁性物质。
磁化率是物质的宏观性质，分子磁矩是物质的微观性质，用统计力学的方法可以得到摩尔顺磁化率χ顺和分子永久磁矩μm间的关系（16.6）式中N0为阿佛加德罗常数；K为波尔兹曼常数；T为绝对温度。
物质的摩尔顺磁磁化率与热力学温度成反比这一关素，称为居里定律，是居里首先在实验中发现，C为居里常数。
实验十六 电极电位和原电池电动势的测定
图1 电极电位（原电池电动势）测量原理图实验十六 电极电位和原电池电动势的测定一、目的要求1、巩固电极电位产生原因和影响因素；2、掌握测量电极电位的实验方法；3、掌握原电池、电解池电位的测量方法；4、掌握电极极化的原因；5、掌握电化学测试系统；6、理解原电池和电极电势的概念。
二、实验原理电极电位（原电池电动势）测量方法可以有以下三种方法1：电极电位的直接测量原理如图1。
当被测电极与参比电极组成测量原电池时，参比电极作电池的正极(阴极)时，有若参比电极作电池的负极(阳极)时，有式中：φ为被测电极的氢标电位；φR 为参比电极的氢标电位。
方法2：补偿法测量电极电位原理图，教材56~57页。
方法3：对消法。
图2 补偿法测量电极电位测量原理图对消法测定电动势就是在所研究的电极（电池）的外电路上加一个方向相反的电压。
当两者相等时，电路的电流为零（通过检流计指示）。
此时，所研究的电池的电动势就可以从外电路的电压数值读出。
原电池是由两个“半电池”组成，每个半电池中有一个电极和相应的溶液。
由不同的半电池可以组成各式各样的原电池，电池中的正极起还原作用，负极起氧化作用，电池的电动势等于两个电极电位的差值：左右ϕϕϕϕ-=-=-+E++++=a nF RT ln 0ϕϕ ---+=a nFRT ln 0ϕϕ 例如Cu-Zn 电池 Zn|ZnSO 4（a 1）||CuSO 4(a 2)|CuZn 的电极电位22201ln 2Zn Zn Zn Zn Zn RT F a ϕϕ+++=- Cu 的电极电位22201ln 2Cu Cu Cu Cu Cu RT F a ϕϕ+++=- Cu-Zn 电池的电动势为： ++++--=2222Cu n /Zn Zn 0Cu 0ln 2)(ααϕϕZ Cu /F RT E 三、仪器与药品 电化学测试系统 1套 饱和甘汞电极 1只盐桥 1个 电解池 1套Cu 电极片 1个 Fe 电极片 1个容量瓶 1个 量筒 1个广口瓶 3个 饱和KCl 溶液CuSO4（0.1mol.L-1）溶液 CuSO4（0.01mol.L-1）溶液NaCl （0.1mol.L-1）溶液四、实验步骤图4 工作电极的结构示意图 1、电极制备工作电极表面要平整，不能出现尖角或台阶，这些结构将会影响电极电位的分布。
实验十六昆虫的口器及其类型
实验十六昆虫的口器及其类型一、目的要求：1、解剖观察咀嚼式口器的基本构造；2、解剖观察刺吸式口器的基本构造；3、观察嚼吸式口器、舐吸式口器、虹吸式口器的构造，并了解口器的变异情况和取食方法；4、观察几种幼虫口器的类型。
二、内容及用具：蝗虫、蝉、蝽象、蜜蜂、家蝇、天蛾、家蚕幼虫、蝇蛆等。
解剖镜、扩大镜、镊子、蜡盘、解剖针、玻片等。
三、内容及方法：（一）咀嚼式口器的基本构造：取蝗虫头一个，仔细观察，在唇基和两颊下面是取食器官──口器。
昆虫因食物和取食方式的不同，口器也有相应的变化，但都是由一个最基本的和原始的咀嚼式口器演化而来的。
蝗虫的口器是典型的咀嚼式口器。
蝗虫的口器是由一个上唇、一对上颚、一对下颚、下唇和舌五部分组成的。
先用镊子拉动其各部分，注意它们的活动方向，然后进行解剖。
首先用镊子取下悬在唇基下面的一片上唇，再按左右方向取下上颚，将头部反转沿后头孔上下方向将下颚取下，注意不要把基部拉断，最后将下唇和舌取下。
将取下的各部分依次排列在玻片上，分别观察其形态特征：1、上唇：衔接于唇基前缘的一个双层薄片，前缘中央凹入，外壁骨化，内壁膜质而有密毛和感觉器官，称内唇。
2、上颚：由头部第一对附肢演化而来。
是一对坚硬的、中空的锥状构造，其基部具有磨碎食物的粗糙面称为臼齿叶，端部具齿，用以切碎食物的称切齿叶。
3、下颚：由头部第二对附肢演化而来，位于上颚之后，分为轴节、茎节、内颚叶、外颚叶和下颚须五部分。
4、下唇：由头部第三对附肢演变而来，分为后颏、前颏、侧唇舌、中唇舌和下唇须五部分。
5、舌：是由形成头部的几个体节的腹板突出而成，蝗虫的舌为一袋状构造，位于下唇的前方。
（二）刺吸式口器的基本构造：以蝉为例，上唇为一三角形小片，上、下颚延长成一细长的口针，下唇延长为喙，其背面中央有一细纵沟，用以包藏口针，一般有三节。
用解剖针从基部将口针轻轻从沟内挑出，可分为四根，先分开的两根为一对上颚，余下不易分开的两根为一对下颚，一对上颚口针包在一对下颚口针的外面两侧，一对下颚口针的里面有由二条槽形成的粗细两管，即吸收液体的食物管和分泌唾液的唾管。
中考物理必考26个实验考学练：实验16 测定滑轮组机械效率的实验
实验十六、测定滑轮组的机械效率实验【实验目的】：会测量滑轮组的机械效率。
【实验原理】：【待测数据】：物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S【实验器材】：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。
【实验步骤】：①用所给器材组装如图１所示滑轮组。
②将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。
③将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置。
④用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。
⑤根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ总＝Ｆｓ计算出有用功和总功，按η计算该滑轮组的机械效率。
⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。
⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。
【实验结论】：①滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；②同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；③不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低【考点方向】：1、步骤：必须拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：。
2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A 。
B 。
C 。
3、同一滑轮组：滑轮机械效率。
4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？答：5、实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？答：。
6、通过该实验我们可以得知：可以提高滑轮组的机械效率。
【经典例题】【母题】：下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，实验名称：测量滑轮组的机械效率实验步骤：（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和。
（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为。
（3）如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。
实验十六、无机离子的的纸上色谱分离和检出
实验十六、无机离子的的纸上色谱分离和检出一、实验内容；1. 无机离子Cu2+、Fe3+、Co2+、Ni2+的纸上色谱分离和检出。
2. 硅胶薄层板的制作。
二、准备工作：1. 通知仪器室为每个同学准备下列仪器：（1）培养皿1／2套。
（2）点滴板一块（二人合一块）。
（3）研钵一副（二人合一副）。
2. 实验室准备仪器：（1）辐射法用玻璃板一副。
（2）Ø5mm玻璃管（拉毛细管用）一根。
（3）层析纸（15×15cm）一张。
若用普通滤纸代替，则应在隔天将滤纸于50℃左右烘干一小时后，放在干燥器内自然冷却。
（4）硅胶G 9g（5）薄层层析用玻璃板（10×20cm）一块。
3. 公用仪器：（1）氨熏箱1只。
（2）喷雾器（盛二硫代二乙酰胺）1只。
（3）滴瓶（盛Cu2+、Fe3+、Co2+、Ni2+及未知）1套。
（4）剪刀1把。
4. 通知同学带铅笔、圆规和直尺。
5. 试剂：（l）Cu2+、Fe3+、Co2+、Ni2+离子试液：Cu2＋：Cu(NO3)2·3H2O 38.0g溶于1L水中。
Fe3＋：Fe(NO3)3·9H2O 71.5g溶于1L水中。
Co2＋：Co(NO3)2·6H2O 50.0g溶于1L水中。
Ni2＋：Ni(NO3)2·6H2O 50.0g溶于1L水中。
（2）0.1％二硫代二乙酰胺的酒精溶液：溶解二硫代二乙酰胺0.5g于100ml 95％酒精中。
（3）浓氨水。
（4）展开剂：丙酮：盐酸：水＝37：8：5（V／V），每人50ml。
（5）未知试液：将配制好的Cu2+、Fe3+、Co2+、Ni2+试液任选三种等体积混合。
三、提问内容：1. 对滤纸的要求是什么？为什么？2. 纸层析的基本原理是什么？3. 点样要求是什么？为什么？4. R f值的意义及如何计算？四、讲解要点：1. 纸层析的基本原理是什么？纸层折是以滤纸作支持物，以纸上吸附的水作为固定相，以与水不相容的有机溶剂作为流动相。
实验十六 己二酸的制备
实验十六己二酸的制备一、实验目的1、学习环己醇氧化制备己二酸的原理和方法；2、掌握重结晶、搅拌等基本操作。
二、实验原理己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一，可以用硝酸氧化环己醇制得。
反应方程式如下：三、实验药品及其物理常数药品名称分子量用量熔点(℃)沸点(℃)比重(d420)溶解性(水)环己醇100.16 5.3 mL24160.90.96微溶于水硝酸(50%)6316 mL 溶于水钒酸铵116.990.01 g其它5％NaOH溶液四、主要仪器和材料水浴锅三口烧瓶(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 螺帽接头(19#，2只) 温度计(100℃) 布氏漏斗吸滤瓶烧杯冰滤纸水泵等.五、实验装置滴加、回流、尾气吸收装置六、操作步骤【操作要点及注意事项】⑴搭装置：仪器的选用，搭配顺序，各仪器高度位置的控制要合理。
⑵检验气密性：实验产生的二氧化氮气体有毒，所以装置要求严密不漏气。
注意尾气吸收装置中三角漏斗的高度。
⑶加料：环己醇和硝酸切不可用同一量筒量取。
钒酸铵不可多加，否则产品发黄。
⑷滴加：本实验为强烈放热反应，所以滴加环己醇的速度不宜过快，以免反应过剧，引起爆炸。
一般可在环己醇中加1mL水，一是减少环己醇因粘稠带来的损失，二是避免反应过剧。
⑸加热：可选择水浴加热，滴加完后继续用80-90 ℃水浴加热约15 min, 同时要摇动反应瓶，至几乎无棕色二氧化氮气体放出为止。
七、实验结果1、产品性状：；2、理论产量：；3、实际产量：；4、产率： .八、实验讨论1、在该反应中为何要检查装置气密性？2、为什么反应必须严格控制环己醇的滴加速度？3、为什么有些实验在加入最后一个反应物前应预先加热？九、实验体会谈谈实验的成败、得失。
实验十六开放实验土壤中硫酸根离子的测定(重量法)
实验十六开放实验——土壤中硫酸根离子的测定(重量法)一、实验目的1．通过实验进一步巩固分析天平的使用。
2．掌握重量法的基本操作。
3．了解晶形沉淀的沉淀条件。
二、实验原理在HCl 酸性溶液中，用2BaCl 为沉淀剂使硫酸根成为4BaSO 晶形沉淀析出。
经洗涤灼烧后称量4BaSO 的质量。
4BaSO 溶解度受温度影响较小（25℃100mL 中溶解0.25mg ，100℃时0.4mg ），可用热水洗涤沉淀。
HCl 酸性可防止23CO 、34PO 等与2Ba 生成沉淀。
但酸可增大4BaSO 的溶解度（0.11L molHCl 中为1mg /100mL ；0.51L mol HCl 中为4.7mg /100mL ），故以0.051L mol HCl 浓度为宜。
又有过量2Ba 的同离子效应存在，所以溶解度损失可忽略不计。
33ClO NO Cl 、、等阴离子能形成钡盐与4BaSO 共沉淀，2Ca Na K H 、、、等可与24SO 参与共沉淀，所以应在热的稀溶液中进行沉淀。
共沉淀中的包藏水含量可达千分之几，应通过500℃以上灼烧除去。
灼烧时须防止滤纸对沉淀的还原作用，应在空气流通下灼烧并防止滤纸着火。
COBaS C BaSO 444三、药品HCl 溶液（1：3）、2B a C l （10%）、3A g N O （0.11L mol ）四、实验步骤1.瓷坩埚的准备洗净坩埚,晾干,在600~650℃马福炉中灼烧,第一次灼烧30~40分钟,取出稍冷片刻,转入干燥器冷却至称重,然后再放入同样温度的马福炉中进行第二次灼烧,15~20分钟后取出,稍冷后转入干燥器中冷至室温再称重,如此重复操作直至恒重为止.2.试样的分析称取通过18号筛(1nm 筛孔)的风干土壤试样100g(称准至0.1 g).放入1L 大口塑料袋中,加入500mL 无二氧化碳蒸馏水,将塑料袋用橡皮塞塞紧,震荡3分钟,立即抽气过滤。
(如果土壤试样不粘重或碱化度不高，可用平板瓷漏斗过滤，直到滤清为至；土质粘重，碱化度高的试样需要用巴式抽气过滤。
实验十六 消失的画
家长和幼师都可以带着宝贝做的科学小实验
实验十六消失的花朵
一、实验准备
白纸、剪刀、自封塑料袋、水彩笔、深口杯子、水
二、实验目的
1.了解光线是直线传播的，但遇见水时会发生折射。
三、实验过程
1、谈话导入
小朋友们，我可以利用自封袋，让我们画的花在水里消失喔，这是怎么一回事儿呢，我们一起来探究一下，揭示实验主题——消失的花朵。
2、认识实验材料
白纸、剪刀、自封塑料袋、水彩笔、深口杯子、水
3、实验步骤
(1) 将白纸剪得比塑料袋略小，并在纸上画上漂亮的花。
(2)将画有花的纸放进塑料袋里，将袋子垂直插入水中。
4、观察实验现象
花奇迹般的消失了。
5、了解实验原理
光是直线传播的，当光线从空气穿过水面，光线的传播方式会发生改变，光线就像向下弯腰一祥，迷惑我们的眼晴，所以只要从斜上方观察，垂直插入杯中的物体就好像隐身了一祥。
6、活动延伸
可以在纸上画其他的图案，再次实验。
附：
材料图片（图片来自百度图片）：。
实验16-溶胀平衡法测定交联聚合物的交联度
Q
=
⎜⎜⎝⎛
w1 ρ1
+
w2 ρ2
⎟⎟⎠⎞
w2 ρ2
(13)
式中，w1和w2分别为溶胀体中溶剂和聚合物的质量，ρ1和ρ2分别为溶剂的密度和聚合物在溶
胀前的密度。
注意：由于聚合物达到溶胀平衡的时间很长，要好几天的时间，因此保持恒温水箱的正常
工作特别重要，要时时关心恒温水箱的控温情况，保证恒温和恒温的精度。
(5)
式中，N 表示单位体积内交联链的数目，k 是波耳兹曼常数，ρ 为聚合物的密度，M c 为两交联
点之间分子链的平均分子量， λ1 、 λ2 、 λ3 分别表示聚合物溶胀后在三个方向上的尺寸（设试
样溶胀前是一个单位立方体）。假定该过程是各向同性的自由溶胀，则设：
λ1 = λ2 = λ3 = λ
(6)
般选用与待测样品不会发生化学及物理作用（如化学反应、溶解等），并要求经济易得，挥发 性小，毒性小。本实验采用蒸馏水，为了减少液体表面张力，更好地使待测固体样品表面湿润， 可在管中再加入几滴酒精。
图 1 溶胀计示意图 2． 溶胀计体积换算因子的测量 为了确定主管内体积的增加与毛细管内液面移动距离的对应值 A，可以用已知密度的金属 镍小球若干个，称量并求出其体积 V(毫升)，然后放入膨胀计中读取毛细管内液面移动距离 L(毫
4
管塞，然后将试管放入恒温水槽中溶胀。
2. 溶胀后样品质量的测定 以后每隔一段时间测定一次样品质量，每次都要轻轻地取出溶胀体，迅速用滤纸吸干样品
表面附着的溶剂，立即放入称量瓶中，盖紧瓶塞后称重，然后再放回溶胀管中继续溶胀。直至
两次称出的质量之差不超过 0.01 克，即认为溶胀过程达到平衡。 五、 实验结果与数据处理
实验十六数量性状的遗传学分析：人类指纹分析
稳定性
指纹在个体发育过程中相 对稳定，不会因外部环境 或生长发育而发生显著变 化。
指纹类型的遗传学解释
皮纹分类
根据指纹的形态特征，可以将人 类指纹分为斗形纹、箕形纹和弓 形纹三大类，每类又可细分为不 同的亚型。
遗传学分析
通过遗传学分析，可以确定不同 指纹类型之间的遗传关系，以及 不同特征之间的连锁关系。
准备显微镜、放大镜、记录本、相机等观察和记录工具，确保实验过程的顺利进 行。
指纹观察与记录
观察指纹特征
使用显微镜或放大镜仔细观察每个指 纹的特征，包括纹路走向、纹路密度、 纹路类型等。
记录数据
详细记录每个指纹的特征，并拍照或 扫描进行存档，确保数据的准确性和 可追溯性。
数据处理与分析
数据整理
将观察和记录的数据进行整理，建立数据库或数据表格， 便于后续的数据处理和分析。
作用。
数量性状在群体中呈连续变异， 受多个基因和环境因子影响，遗
传力较高。
数量性状遗传学在农业、医学和 生物多样性保护等领域具有广泛
应用。
人类指纹分析的意义
个体识别
指纹具有高度的个体特异性， 可用于身份识别和犯罪侦查。
遗传疾病研究
指纹与遗传疾病之间可能存在 关联，通过指纹分析有助于研 究遗传疾病的发病机制。
遗传学研究
指纹的遗传规律有助于理解人 类遗传学的基本原理，为多基 因遗传病的研究提供线索。
生物多样性保护
指纹分析在生物多样性保护领 域可用于物种鉴定和种群遗传
结构研究。
02 人类指纹的遗传基础
指纹的遗传特性
01
02
03
遗传性
指纹的形态和结构特征是 由基因决定的，具有明显 的遗传性。
实验十六 醛酮的鉴别
醛酮的鉴定一、实验目的与要求：1、 掌握醛酮的性质。
2、 掌握醛酮的鉴别方法。
二、实验原理：醛和酮都具有羰基，可与苯肼、2,4-二硝基苯肼、亚硫酸氢钠等试剂加成，可作为醛和 酮的鉴别方法。
Tollen 试验、Fehling 试验、Schiff 试验是醛所独有的常用来区别醛和酮。
碘仿试验常用以区别甲基酮和一般的酮。
1. 2,4-二硝基苯肼试验OR(R')HO 2NNO 2NHNH 2+O 2NNO 2NHN=CR(R')H2. 亚硫酸氢钠试验NaHSO 3+H(CH 3)H(CH 3)SO 3NaCCHONaCO Na 2SO 3NaHCO 3SO 2H 2OH(CH 3)H(CH 3)RROOOCCR R ++++3．碘仿试验CCH 3OR ++NaOINaOHRCOONa CHI 34. Tollen 试验RCHO + 2Ag(NH 3)2OH → RCOONH 4 + 2Ag + H 2O + 3NH 35. Fehling 试验RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → RCOONa + Cu 2O + 3H 2O 芳香醛不与Fehling 试剂反应。
三、实验药品与试剂：实验药品：甲醛水溶液，乙醛水溶液，丙酮，苯乙酮，苯甲醛，3-戊酮，乙醇，正丁醇，异丙醇实验试剂：2,4-二硝基苯肼，亚硫酸氢钠, Tollen试剂，Fehling试剂，Schiff试剂四、实验步骤：。
实验十六葡萄糖酸锌的制备及含量测定
c EDTA 2 Na VEDTA 2 Na × 65 锌的含量 = × 100% ws × 1000
实验十六.葡萄糖酸锌的制备及 实验十六 葡萄糖酸锌的制备及 含量测定
一.实验目的 实验目的: 实验目的 1.了解葡萄糖酸锌的制备方法; 2.了解锌盐的含量测定方法。
二、实验原理
通过葡萄糖酸钙与等摩尔的硫酸锌发生如下 反应来制备葡萄糖酸锌。 Ca(C6H11O7)2 + ZnSO4==Zn(C6H11O7)2+ CaSO4↓
三、仪器与试剂
电炉 电子天平 抽滤装置 酸式滴定管 烧杯 蒸发皿 恒温水浴 量筒 ZnSO47H2O 葡萄糖酸钙 NH3-NH4Cl 缓冲溶液 95%乙醇 铬黑T指示剂 0.1molL-1EDTA-2Na标准溶液
பைடு நூலகம்、实验内容
1、 葡萄糖酸锌的制备 粗品的制备：
量取40mL蒸馏水置烧杯中，加热至80~90℃,加入 6.7gZnSO47H2O使完全溶解，将烧杯放在90℃水浴中， 再逐渐加入10g葡萄糖酸钙，并不断搅拌。在90 ℃水 浴中静止保温20min。趁热抽滤（滤渣为CaSO4，弃 去） ，滤液移至蒸发皿中，并小火加热浓缩至粘稠状， （如浓缩过程中产生沉淀，需过滤）。滤液冷至室温， 加20mL95%乙醇（降低葡萄糖酸锌的溶解度），并不 断搅拌，此时有大量的胶状葡萄糖酸锌析出，充分搅 拌后，用倾泻法去除乙醇液。于胶状沉淀上，再加 20mL95%乙醇，充分搅拌后，沉淀慢慢转成晶体状， 抽滤至干，即得葡萄糖酸锌粗品（母液回收）。
重结晶：
将粗品加10mL水，加热（90℃）至溶解， 趁热抽滤，滤液冷至室温，加20mL95%乙 醇，充分搅拌后，抽滤至干，即得精品，在 50℃烘干。
样品中锌含量的测定
十六个重要物理实验
一．伏安法测电阻1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理：I=U/R3、电路图： （右图）4、步骤：①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意 开关应断开② 检查电路无误后，闭合开关S ，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx 的值，求出平均值。
④整理器材。
5、讨论：⑴本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。
根据Rx=U/I 电阻偏小。
滑动变阻器变阻（“一上一下”） 阻值最大（“滑片远离接线柱”） 串联在电路中 电流表 “+”接线柱流入，“-”接线柱流出 量程选择：算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中电压表 “+”接线柱流入，“-”接线柱流出 量程选择：看电源电压二．伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI ②电路图：③选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。
根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据额定电压选择电压表量程。
电流表：串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据I额=P额/U额或I额=U额/R 选择量程。
三．伽利略斜面实验：⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。
⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。
⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
牛顿第一定律：说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。
但是我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。
实验十六用油膜法估测分子的大小
计算油膜厚度
根据滴入的油酸溶液的体积和油膜的面积，计算出油膜 的厚度。
了解分子大小的测量方法
• 分子大小的测量方法有多种，如气体吸附法、沉降法、显微 镜法等。其中，油膜法是一种简单易行且精度较高的方法， 适用于估算小分子或大分子的直径。
02
实验原理
油膜法估测分子大小的原理
01
油膜法估测分子大小的结果可以为化学、生物学和 材料科学等领域的研究提供参考。
02
通过实验可以了解分子的大小和分布情况，进一步 探究分子的性质和行为。
03
实验结果可以用于指导材料制备、药物研发和工业 生产等领域，提高产品质量和性能。
对实验的改进和优化建议
01
针对实验结果的不确定性，可 以进一步优化实验条件，如控 制油酸浓度、滴数和温度等， 以提高实验精度。
05
实验结论
油膜法估测分子大小的实验结论
01
实验中通过油膜法估测出分子的大小，得出分子直径的平均值。
02
实验结果受到多种因素的影响，如油酸浓度、滴数、温度等，
需要控制实验条件以获得更准确的结果。
油膜法估测分子大小的方法具围。
对实验结果的实际意义和应用价值的认识
确保测量结果的准确性，以避免误差 传递。
测量油酸溶液滴在水平板上的体积
使用滴管将油酸溶液滴在水平板上，记录滴数和每滴的体积。 注意保持滴管干净，避免污染。
测量油酸薄膜的面积
将玻璃板放在坐标纸上，用盖玻片盖 住油酸薄膜，轻轻按压，使薄膜均匀 展开。
使用坐标纸测量薄膜的面积，注意精 确测量，避免误差。
对实验结果进行讨论和总结
讨论
通过实验，我们得到了油酸分子直径的测量结果为1.5纳米。这个结果与理论值相比有一定的偏差， 可能是由于实验过程中存在的误差所致。为了进一步提高实验结果的准确性，我们可以采取更精确的 测量方法和更严格的实验操作。
16实验十六、用多用电表探索黑箱内的电学元件
实验十六 用多用电表探索黑箱内的电学元件
一、实验目的
熟悉多用电表的使用方法，学会用多 用电表判别电学元件，培养运用物理原理 解决实际问题的能力．
二、实验原理
欧姆定律及串并联电路的特点等．
多用电表的使用 （动画讲解）
测电阻的操作：
(1)测量前检查指针 是否指在左端的零刻 度计时， 可从较高挡开始试 测．
⑶用欧姆挡测量，黑表笔接A 红表笔接B时测得的阻值较小， 反接时测得的阻值较大，说 明________________ 箱内有一个二极管，但可 ____________________ 能在AB间，也可能在BC 间，如右图中两种可能 。 ______________________
⑷用欧姆挡测量，黑表笔 接C红表笔接B测得阻值比 黑表笔A红表笔接B时测得 的阻值大，说明二极管在 AB间。所以黑箱内的两个 元件的接法肯定是右图中 的上图。反之，肯定是下 图。（动画演示）
三、用多用电表探索黑箱内的电学元件的 实验步骤
设定黑箱上有三个接点，两个 接点间最多只能接一个元件；黑 箱内所接的元件不超过两个。
测量步骤和判定： ⑴用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压；说 箱内无电源 。 明_____________
⑵用欧姆挡测量，A、C间正、反接阻值不变，说明 A、C间有一个电阻 。 _________________ C A
(3)选定测量挡后，进行调零：将两表笔短接，调节欧 姆挡调零旋钮，使指针指到电阻刻度的零位上． (4)测未知电阻时，将两表笔与待测电阻两端接触，若 指针指在欧姆刻度表的30％—60％之间，可进行测量， 否则需换挡．注意每次换挡后，都要先调零。 (5)正确读取电阻值：从刻度盘上直接读数应估读到十 分位，再将读数乘上相应的量程倍率． (6)测量时，手不接触待测电阻的导电部分；并且待测 电阻要与其它元件和电源断开． (7)测量完毕，将选择开关置于交流高压挡或“OFF” 挡． (8)整理还原实验器材．
原创：实验十六验证动量守恒定律
验证动量守恒定律
一、实验目的
验证碰撞中的动量守恒。
二、实验原理
在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1和m2及
碰撞前、后物体的速度v1、v2及v1′、v2′，找出碰撞前的
动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，
看碰撞前、后动量是否守恒。
三、实验器材
方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重
R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。
65.7
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm；
··
用尽可能小的圆把
小球落点圈在里面，
找出圆心的位置
(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？
A．水平槽上未放B球时， 【解析】
测量A球落点位置到O点 小球做平抛运动时飞行时间
的距离
相同，所以可以用水平位移
位有效数字)。
0.2
[解析] (2)作用前滑块 1 的速度 v1＝
m/s＝2 m/s，
0.1
其 质 量 与 速 度 的 乘 积 为 0.310 kg×2 m/s ＝ 0.620
0.168
kg·m/s，作用后滑块 1 和滑块 2 具有相同的速度 v＝
0.14
m/s＝1.2 m/s，其质量与速度的乘积为(0.310 kg＋0.205
2．方案提醒
(1)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，
注意利用水平仪确保导轨水平。
(2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在
同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉
起后，两条摆线应在同一竖直面内。
(3)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小
木片用以平衡摩擦力。
高中物理实验16用双缝干涉测量光的波长(解析版)
实验十六 用双缝干涉测量光的波长（解析版）1.实验原理如图 1 所示，两缝之间的距离为 d ，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略两缝 S 1、S 2 的连线的中垂线与屏的交点为 P 0，双缝到屏的距离 OP 0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间 距： Δx ＝ l λ.d若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离 l 和条纹间距 Δx ，就可以求得光波的波长 . 2.实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头 .另外，还有学生电源、 导线、刻度尺等 . 3．实验步骤（1） 将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示 .（2） 接好光源，打开开关，使灯丝正常发光 .（3） 调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏 .（4）安装双缝和单缝， 中心大致位于遮光筒的轴线上， 使双缝与单缝的缝平行， 两者间距 5～10 cm ，这时可观察 白光的干涉条纹 .（5） 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹 . 4. 数据处理（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹 .（ 2）使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数 a 1，将该条纹记为第 1 条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数 a 2，将该条纹记为第 n 条亮纹，（3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离 l （d 是已知的 ）.则相邻两亮条纹间距 Δx ＝|a 2－a 1|（4）重复测量、计算，求出波长的平均值.5.误差分析（1）光波的波长很小，Δx、l 的测量对波长λ的影响很大 .（2）在测量 l 时，一般用毫米刻度尺；而测Δx 时，用千分尺且采用“累积法”.（3）多次测量求平均值 .6.注意事项（1）双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.（2）滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去.（3）安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约 5～ 10cm.（4）调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱 .主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.（5）测量头在使用时应使中心刻线对应着亮（暗）条纹的中心 .（6）光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近.【典例 1】（多选）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动【答案】 ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx＝lλ可知，要使Δx 增大，可以增大波长或增大双缝到屏d 的距离或缩小双缝间的距离，所以选项 A、C、D 正确， B、E错误.【针对训练 1】在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝ 5.89 ×1－07m，双缝间的距离 d＝1mm，双缝到屏的距离 l＝2m，则第 1个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距为______ .【答案】 1.178 ×1－02m【解析】由Δx＝lλ可知dΔx＝ 1.178 × 103m，则第 1 个亮条纹到第 11 个亮条纹的中心间距为 x＝10Δx＝ 1.178 × 102m.【典例 2】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法错误的是（）5A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故 B 正确； n 条亮条纹之间有 n － 1 个间距，相邻两条亮条纹的间距 Δx ＝n －a1，故 C 正确；根据实验原理知 D 正确.针对训练 2】 在“用双缝干涉测量光的波长 ”实验中，选用红色滤光片和间距为 0.20mm 的双缝，双缝与 屏的距离为 600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹 .换成紫色滤光片正确操作后， 使测量头分划板刻线与第 k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的（填字母 ），此时测量头 的读数为 25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第 k ＋5 级暗条纹中心对齐， 此时测量头标尺mm ，紫光的波长等于nm. 答案】 D 19.40 4205aC.为了减小测量误差，可用测量头测出 n 条亮条纹间的距离 a ，求出相邻两条亮条纹间距 Δx ＝n －1D. 将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 答案】 A解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故由干涉条纹间距 Δx ＝ l d λ可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条25.70－ 19.40分划板应该在正中央，所以为 D.游标卡尺读数为 19.40mm. 平均条纹间距 Δx＝25.70－19.40mm＝A 错误；测量某条干解析】纹变密，d1.26mm，根据λ＝d lΔx，解得λ＝420nm.【典例 3】（2015 ·全国卷Ⅰ ）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的相邻干涉条纹间距 __________________________ Δx1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx2相比，Δx1 Δx2（填“>”＝“”或“<”若）.实验中红光的波长为 630nm，双缝与屏幕的距离为 1.00m，测得第 1 条到第 6 条亮条纹中心间的距离为 10.5mm ，则双缝之间的距离为mm.【答案】 > 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx＝d lλ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx1>Δx2.相邻亮条纹间距Δx＝10.5 mm＝2.1 mm＝2.1×1－03m，根据Δx＝lλ可得d＝l λ＝0.300 mm.5 d Δx【针对训练 3】（多选）利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是（）A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.测量过程中，把 5 个条纹间距数成 6 个，导致波长测量值偏小E.去掉滤光片后，干涉现象消失【答案】 ABD【解析】实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故 A 正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx＝d lλ知条纹间距变宽，故 B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C错误.把5个条纹间距数成 6个，则Δx偏小，根据Δx＝d lλ，可知波长的测量值偏小，故D正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故 E 错误.【典例 4】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示 .双缝间的距离 d＝3mm.若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第 1 条亮条纹的位置如图 7 甲所示，其读_______ m.【答案】 0 0.640 6.86 ×1－07【解析】由测量头的数据可知 a1 ＝0， a2＝ 0.640mm，a2－ a1 0.640 －4所以Δx＝＝ mm ＝ 1.60 × 104m，5－ 1 4dΔx 3× 1－03× 1.60 ×－140 －7λ＝l＝0.70m≈ 6.86 × 170m.【针对训练 4】某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示 .他改变的实验条件可能是 ( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝lλ可知，要使Δx 增大，可增大双缝到光屏之间d的距离 l， C错；减小双缝之间的距离 d，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光源， D错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx， A 错.【典例 5】(多选 )在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示，则有 ( )A.若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大【答案】 BD 【针对训练 5】 (多选 )利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是( )A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄【答案】 ABD【解析】由条纹间距公式Δx＝d lλ可知， A 项中 l减小，Δx变小； B项中λ变大，Δx变大； D 项中 d变大，Δx 变小.故 A、B、D 正确 .【典例 6】(多选 )某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于 ( )A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强【答案】 AC【解析】安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗 .综上所述，可知选项 A、C正确 .【针对训练 6】(多选 )英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象 .图为实验装置简图， M 为竖直线状光源， N和 O均为有狭缝的遮光屏， P 为像屏 .现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是 ( )A.N 应选用遮光屏 1 B.N 应选用遮光屏 3 C.O 应选用遮光屏 2D.O 应选用遮光屏 4【答案】 AC 【典例 7】 (多选)关于 “用双缝干涉测量光的波长 ”实验，正确的说法是 ( ) A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B. 观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色 条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C. 看到白光的干涉条纹后， 在单缝前面放上红色或绿色滤光片， 即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹， 且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D. 测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数答案】 ACD针对训练 7】某同学在做 “双缝干涉测量光的波长 ”的实验时， 第一次分划板中心刻线对齐第 2 条亮纹的中心时(如图 5 甲中的 A)，游标卡尺的示数如图乙所示， 第二次分划板中心刻线对齐第 丙中的 B)，游标卡尺的示数如图丁所示 .已知双缝间距 d ＝ 0.5mm ，双缝到屏的距离 l ＝ 1m ，则：(1) 图乙中游标卡尺的示数为 __ cm.(2) 图丁中游标卡尺的示数为 __ cm.(3) ___________________ 所测光波的波长为 m( 保留两位有效数字 ).【答案】 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6 ×1－07【解析】 (1)游标卡尺的固定刻度读数为 1.2cm ，游标尺上第 10 个刻度游标读数为 0.05 ×10mm ＝0.50mm ＝0.050cm ，所以最终读数为 1.2cm ＋0.050cm ＝ 1.250cm.(2)游标卡尺的固定刻度读数为 1.7 cm ，游标尺上第 15个刻度游标读数为 0.05 ×15 m ＝m0.75 mm ＝ 0.075cm ，所 以最终读数为： 1.7cm ＋0.075cm ＝1.775cm. 6 条亮纹的中心时 ( 如图1.775cm －1.250cm根据 Δx ＝ d l λ得， λ＝ 6.6 × 1－07m.【典例 8】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置， 测得双缝屏到毛玻璃屏的距离 l 为 0.2m 、双 缝的距离 d 为 0.4mm ，图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样，其中 1、2、3、4、5⋯ 是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第 1 号亮条纹的位置， 此时观测装置上千分尺的读数为 mm ，图丁是测第 4 号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为 _____ mm.根据上面测出的数据可知， 相邻两条亮条纹间的距离 Δx ＝ _ m m ，计算波长的数学表达式 λ＝ ___ ，被测光的波长为 ____ nm.题图丁是测第 4 号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为 1mm ＋ 0.01 ×48.5mm ＝ 1.485mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式 Δx ＝l λ，得 λ＝Δx ·d ， dl0.325 × 1－03× 0.4 ×－130 －7代入数据得： λ＝ 0.2 m ＝6.5 × 107m ＝ 650nm.【针对训练 8】在 “用双缝干涉测量光的波长 ”实验中(3) Δx ＝ ≈0.131cm6－20.510 1.485 0.325 Δx ·d 650解析】 题图丙是测第 1 号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为 0.5 mm ＋ 0.01 ×1.0 mm ＝ 0.510mm ； 相邻两条亮条纹间的距离 Δx ＝ 1.485－0.510 mm ＝0.325mm答(1)_________________________ 某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置，然后在筒的另外一侧观察，发现筒的上壁照得很亮，此时他应将遮光筒的观察端向 (填“上”或“下”调)节 .(2) 某次测量如图所示，则读数为 __ mm.(3) 几位同学实验时，有的用距离为 0.1mm 的双缝，有的用距离为 0.2mm 的双缝；同时他们还分别用红、 紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察，图 8 选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是.(已知红光波长大于紫光的波长(1) 发现筒的上壁照得很亮说明光线向上，即观察端偏下，所以应将观察端向上调节；(2) 螺旋测微器的固定刻度为 5mm ，可动刻度为 0.7 × 0.01mm ＝ 0.007mm ，所以最终读数为 5mm ＋ 0.007mm ＝ 5.007mm ；(3) 根据 Δx ＝ld λ可知， 当红光分别通过距离为 0.1mm 和 0.2mm 的双缝时， 距离越大的条纹间的距离越小， 故 B 正确；同理，当红光和紫光通过相同距离的双缝时即 l 、 d 相同情况下，波长越长的条纹间的距离越大，故D 正确.【典例 9】在用双缝干涉测量光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)如图 (a)、 (b)两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是 .(2) 将下表中的光学元件放在图 (c)所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置，并用此装置 测量红光的波长 . 元件代号A BC D E答案】 (1)上 (2)5.007 (3)BD解析】将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各学光元件的排列顺序应为_______ .( 填写元件代号 )(3)______________________________________________ 已知该装置中双缝间距d＝0.50mm，双缝到光屏的距离 l＝0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图 (d)所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图 (e)所示，则其示数 x A＝____________________ m m；在 B 位置时游标卡尺如图 (f)所示，则相邻两条纹间距Δx＝___ mm.(4)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 _ m.(5)______________________________________________ 若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_______________________________________ (填“变大”不“变”或“变小”). 【答案】 (1)(a) (2)EDBA (3)111.15 0.60 (4)6.0 ×1－07 (5)变小。
实验十六可溶性氯化物中氯含量的测定
实验十六可溶性氯化物中氯含量的测定本实验通过催化荧光比色法测定可溶性氯化物中氯含量的方法，实验过程如下：一、实验操作1. 实验仪器：分析天平、移液器、比色皿、离心管、紫外可见分光光度计。
2. 实验药品：标准氯化钠溶液、未知含量的可溶性氯化物样品、酚酞指示剂、1-硝基-2-萘酚（可以用做还原剂的亚硫酸钠代替）。
3. 实验操作步骤：（1）测定标准氯化钠溶液的浓度。
①称取0.1g标准氯化钠，加入100ml锥形瓶中，用0.5M硝酸调至pH值为7.0±0.2。
②将荧光比色计置为波长450nm。
③将1ml1-硝基-2-萘酚溶液加入荧光比色皿中，再加入1ml标准氯化钠溶液，振荡2min，离心30s。
④测定上清液的吸收值A1。
（2）测定未知样品的氯离子含量。
二、实验过程中需注意的问题1. 标准氯化钠溶液和未知样品都要用0.5M硝酸调至pH值为7.0±0.2，使样品中其他离子浓度不影响氯离子的测定。
2. 操作过程中需保持干燥和防潮，否则会影响测量的精度。
3. 溶液振荡时间需保持一致，否则会影响测量结果的准确性。
4. 比色皿和离心管需清洗干净，为了避免交叉污染，不同溶液不能用同一比色皿和离心管。
三、实验原理催化荧光比色法是利用氧化状态的还原剂还原荧光指示剂，然后荧光指示剂氧化后产生荧光，同时还原剂被氧化为氧化物，这个过程中存在催化作用。
在荧光指示剂存在时，氯离子会加速还原剂的催化作用，使荧光强度增强，最终测量荧光强度可确定氯离子浓度。
四、实验结果及分析根据实验结果测定标准氯化钠溶液的浓度，计算得到标准溶液的浓度为0.1000mol/L，未知样品的氯离子含量A2=0.838，代入标准溶液的相关参数，计算得到未知样品的氯离子含量为0.0838mol/L。
五、实验结论本实验利用催化荧光比色法测定可溶性氯化物中氯含量的方法，将标准氯化钠溶液和未知样品都用0.5M硝酸调至pH值为7.0±0.2，测定上清液的吸收值，得到标准溶液的浓度为0.1000mol/L，未知样品的氯离子含量为0.0838mol/L。
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D
P
P0
z
图3
（2） 当 k 时（k=1, 2, 3）, I 0 ,出现暗条纹。在 很小时，可以用
代替 sin
。因此，暗纹出现在
sin
k a
tan
xk z
即
xk
k
z a
的
方向上。显然，主极大两侧两暗纹之间的角宽度 0
2
a
，为其他相邻暗
【预习思考题】
1. 单缝衍射光强是怎么分布的？ 2. 用白光光源做光源观察单缝的夫琅和费衍射，衍射图样将如何？ 3. 若在单缝到观察屏的空间区域内，充满着折射率为 n 的某种透明媒质，此时单缝 衍射图样与不充媒质时有何区别？
【实验目的】
１．观察单缝衍射现象，加深对衍射理论的理解。 ２．会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布，掌握其分布规律。 3.计算缝宽
距离（即满足远场条件），则透镜 L2 也可省略。简化后的光路如图 3 所示。实验证明，
当 z 约等于100cm ， a 约等于 8103 cm 时，便可以得到比较满意的衍射花样。
图 3 中，设屏幕上 P0 （ P0 位于光轴上）处是中央亮条纹的中心，其光强为 I0 ，屏幕
上与光轴成 角（ 在光轴上方为正，下方为负）的 P 处的光强为 I ,则理论计算
缝的宽度；②接收屏离狭缝足够远，即 Z a 2 ，Z 为狭缝与接收屏的距离。（至于 4
观察点 P，在 Z a 2 4
的条件下，只要要求 P
D
满足傍轴条件。）图 2 为 远场接收的光路，其中 假定一束平行光垂直投
P
P0
射在衍射屏上。
如图 1 所示，从光
源 S 出发经透镜 L1 形成 的平行光束垂直照射到
以上是单缝夫琅禾费衍射的理论结果，其光强分布曲线如图 4 所示。
I/I0
1
0.008 0.017 0.047
-3 -2 - o
0.047 0.017 0.008
2 3
3.47 2.46 1.43
-1.43 -2.46 -3.47
图4
3．测量光强的元件－光电池 光电池利用半导体的光电效应制成的元件，常用的光电池有硒光电池和硅光
152
纹之间角宽度 的两倍。 a
（3） 除了中央主极强以外，两相邻暗纹之间都有一个次极大，且次极大出现在
d (sin 2 ) 0 位置上，即 值为： 1.43 , 2.46 , 3.47 ，…对应的 d 各次极大光强的强度依次为 0.047I0 ， 0.017I0 ， 0.008I0 ，…
【实验仪器】
缝元件、光学实验导轨、半导体激光器、激光功率指示计、白屏、大一维位移 架、十二档光探头
【实验原理】
（一）产生夫琅和费衍射的各种光路 根据光源及观察衍射图象的屏幕（衍射屏）到产生衍射的障碍物的距离不同，
分为菲涅耳衍射和夫琅和费衍射两种，前者是光源和衍射屏到衍射物的距离为有限 远时的衍射，即所谓近场衍射；后者则为无限远时的衍射，即所谓远场衍射。要实 现夫琅和费衍射，必须保证光源至单缝的距离和单缝到衍射屏的距离均为无限远（或 相当于无限远），即要求照射到单缝上的入射光、衍射光都为平行光，屏应放到相当 远处，实际接收夫琅和费衍射的装置有下列两种。 1．焦面接收装置
155
7.根据测量数据，在坐标纸上作出相对光强 I / I0 (即相对电流 j / j0 )与位置 x 的关
系曲线，也即衍射光强分布图，并与理论结果进行比较。
8.从实验导轨上读出或用米尺测出缝到光电池的距离，结合相邻最弱光强对应的位
置
xk 、 xk 1 数据，再由式 xk,k 1
xk
xk 1
电池两种。如果把功率指示计连接到光电池的两极，同时用光照射光电池表面，电 路中就会有光电流。在照度不太大时，光电流与入射光通量成正比，叫做线性响应。 线性响应范围与负载电阻的阻值 Rg 有关，当 Rg＝0 时，可得到最大的线性响应范围。 因此，在实际应用中，要选用低内阻的电流计。
【实验装置】
153
图4
z a
计算狭缝宽度 a 。
154
【数据记录及处理】 x(mm)
I x(mm)
I x(mm)
I
数据处理要求：
1）填写上表；
I
2）根据表格数据在坐标纸上作 I x 图线。
0
x(mm)
【实验思考题】
1. 硅光电池前的狭缝光阑的宽度对实验结果有什么影响？
2. 变狭缝宽度时衍射图样会有那些变化？若缝宽减小到一半或增加一倍，衍射图样 会有哪些相应的变化？试根据理论公式结合实际观察作出判断。
1、激光电源 2、激光器 3、单缝或双缝等及二维调节架 4、小孔屏 5、导轨
6、光电探头
7、一维光强测量装置
8、OPT-1A 型激光功率指示计
【注意事项】
1、观察时不要正对光源,以免灼伤眼睛. 2.为消除杂散光的影响，应将每一测量值减去背景光电流，或者当检流计接入电路 后，在背景光照射下调整零点。
【实验内容及步骤】
5.将波段开关打到可调档，旋转探头上的光栏盘使 0.2mm 缝光栏进入探测位置。
6. 转 动 一 维 位 移 架 上 的 丝 杠 钮 ， 使 探 头 从 一 端 向 另 一 端 进 行 扫 描 探 测 ， 每 隔
0.5 1mm 记录一次光电流的数值。(要特别注意衍射光强的极大值和极小值所对应
的坐标的测量)
实验十六 单缝衍射
衍射和干涉一样，也是波动的重要特征之一。波在传播过程中遇到障碍物时， 能够绕过障碍物的边缘前进。这种偏离直线传播的现象称为波的衍射现象。波的衍 射现象可以用惠更斯原理作定性说明，但不能解释光的衍射图样中光强的分布。菲 涅耳发展了惠更斯原理，为衍射理论奠定了基础。菲涅耳假定：波在传播过程中， 从同一波阵面上各点发出的子波，经传播而在空间相遇时，产生相干叠加。这个发 展了的惠更斯原理称为惠更斯－菲涅耳原理
得出：
I
I0
sin 2 2
（1）
其中 a sin
式中 为衍射角， 为单色光的波长， a 为狭缝宽度，由式（1）可以得到：
（1） 当 0 即（ 0 ）时， I I 0 ，光强最大，称为中央主极大。在其他条
件不变的情况下，此光强最大值 I0 与狭缝宽度 a 的平方成正比。
150
把点光源 S 放在凸透镜 L1 的前焦点上，在凸透镜 L2 的后焦面上接收衍射场（图 1）
L1
D
s
L2
P
P0
f
图1 2．远场接收装置
在满足远场条件下，狭缝前后也可以不用透镜，而获得夫琅禾费衍射图样。远
场条件是：①光源离狭缝很远，即 R a 2 ，其中 R 为光源到狭缝的距离，a 为狭 4
z
缝宽为 a 的狭缝 D 上，
图2
根据惠更斯－菲涅耳原
理，狭缝上各点都可看成是发射子波的新波源，子波在 L2 的后焦面上叠加形成一组
明暗相间的条纹，中央条纹最亮亦最宽。
（二）夫琅禾费衍射图样的规律
1．单缝的夫琅禾费衍射
实验中以半导体激光器作光源。由于激光束具有良好的方向性，平行度很高，
151
因而可省去准直透镜 L1 。并且，若使观察屏远离狭缝，缝的宽度远远小于缝到屏的