阿贝折光仪的使用及说明

时，折射率 。通常大气压
图5-5 阿贝折光仪
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化学热力学
1． 目镜；2．放大镜；3．恒温水接头；4．消色补偿器；5,6．棱镜；7．反射镜；8．温度计。
II
面是粗糙的毛玻璃而发生漫射，从各种角度透过
II
缝隙的被测液体；进入棱镜P 中，由前所知，从各个方向进入棱镜P 的光线均产生折射，而其折射角都落在 临界角rc之内（因为棱镜的折射率大于液体的折射率，因此人射角从
II
到
的全部光线都能通过棱镜而发
生折射）。具有临界角rc的光线穿出棱镜P 后射于目镜上，此时若将目镜的十字线调节到适当位置，则会见到 目镜上半明半暗。 从几何光学原理可以证明，缝隙中液体的折射率n 与rc间的关系为： 液
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八、阿贝折光仪的使用及说明
1．仪器构造的简单原理 实验目的 实验原理 仪器和试剂 实验步骤 实验注意事项 数据处理 思考题 式中n ，n ，v ，v 分别为1，2两介质的折射率和光在其中的传播速度，n1
1 2 1 2 ，2
根据折射定律，入射角i和折射角r之间有下列关系：当光线从介质1进入介质2时则
n2＝n ·sinrc
1
（5-4）
即在固定一种介质时，临界折射角rc的大小和折射率有简单的函数关系。
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D
折射率是物质的特性常数之一，它的数值与温度、压力和光源的波长等有关。符号 钠光D线作光源时的物质的折射率。温度对折射率有影响。多数液态有机物质当温度每增加 降低 到 ，而固体的折射率和温度的关系没有规律，一般不超过 的变化对折射率的数值影响不明显，所以只有在很精密的工作中才考虑压力的影响。
是指在
时用
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2．阿贝折光仪的使用 （1）将棱镜5和6打开，用擦镜纸将镜面拭洁后，在镜面上滴少量待测液体，并使其铺满整个镜面，关上棱 镜。 （2）调节反射镜7使入射光线达到最强，然后转动棱镜使目镜出现半明半暗，分界线位于十字线的交叉点， 这时从放大镜2即可在标尺上读出液体的折射率。 （3）如出现彩色光带，调节消色补偿器，使彩色光带消失，阴暗界面清晰。 （4）测完之后，打开棱镜并用丙酮洗净镜面，也可用吸耳球吹干镜面，实验结束后，除必须使镜面清洁 外，尚需夹上两层擦镜纸才能扭紧两棱镜的闭合螺丝，以防镜面受损。 3．阿贝折光仪的标尺零点的校正 阿贝折光仪在使用前，必须先经标尺零点的校正，可用已知折射率的标准液体（如纯水的 ＝1.3325），亦 可用每台折光仪中附有已知折射率的“玻块”来校正。可用α-溴萘将“玻块”光的一面粘附在折射棱镜5上， 不要合上棱镜6，打开棱镜背后小窗使光线由此射入，用上述方法进行测定，如果测得值和此“玻块”的折射 率有区别，旋动镜筒上的校正螺丝K进行调整。
=n1
，2
(5-3) 是介质2对于介质1的相对折射
率。折射率为物质的特性常数，对一定波长的光在一定温度压力下，是一个定值。
阿贝折光仪的使用及说明 由式（5-3）可知，当n ＞n 时，则折射角r恒小于入射角i。当人射角i增加到 时，折射角相应地增加到最 2 1 参考资料 大值rc，rc称为临界角。此时介质2中从OY到OA之间有光线通过，而OA到OX之间则为暗区，如图5-3。当入射 返回 角为 时，上式可写成：
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图5-3 光折射示意图
图5-4 仪器构造示意图
I
阿贝折光仪就是根据这个原理设计的。如图5-4是仪器构造的示意图。它的主要部分为两块直角棱镜P ，
P ，棱镜PI的粗糙表面
II
与P 的光学平面镜AD之间约有0.1到0.15mm的空隙，用于装待测液体并使在PI、
II IBaidu Nhomakorabea
PII间铺成一簿层。光线从反射镜射入棱镜P 后，由于
n ＝sinB
液
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化学热力学
B对一定的棱镜为一常数，n
棱镜
在定温下也是个定值。所以液体的折射率n 是角rc的函数。由rc可计算液
液 液 液
体折射率。折光仪上已经把读数rc换算成n 的值，可直接读出n 的值。 在指定条件下，液体的折射率因所用单色光的波长不同而不同。若用普通白光作为光源，则由于发生色散而 在明暗分界线处呈现彩色光带，使明暗交界不清楚。为了能用白光作光源，故在仪器中还装有两个各由三块 棱镜组成的“阿密西”棱镜作为补偿棱镜（上面的一块“阿密西”棱镜可以转动），调节其相对位置，在适 当取向时，可以使从下面的折射棱镜出来的色散光线重新成为白光，消除色带，使明暗界线清楚。此时，用 白光测得的折射率即相当于用钠光D线（波长5890人）所测得的折射率n 。