液体折射率的测量

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1.实验目的
❖ 掌握阿贝折射仪的工作原理 ❖ 学会阿贝折射仪的调整和使用方法 ❖ 掌握液体折射率的测定方法 ❖ 通过对酒精折射率的测定，确定酒精的浓度
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2.实验原理
基本概念
光的反射现象与反射定律 光的折射现象与折射定律 全反射与临界角
测ห้องสมุดไป่ตู้原理
折射仪的工作原理
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基本概念
光的反射：一束光线照射在两种介质的分界面上时 ，要改变它的传播方向，但仍在原介质上传播，这 种现象叫光的反射，见下图。 反射定律: (1)入射线、反射线和法线总是在同一平面内，入 射线和反射线分居于法线的两侧。 (2)入射角等于反射角。
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c
v1
n2＝
c
v2
式中：n1和n2分别为第一介质和第二介质的绝对折射 率。故折射定律可表示为
sin n 1 2 sin 2 n1
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全反射：即光从光 密介质射入光疏介 质。当入射角增大 到某一角度，使折 射角达90°时，折 射光完全消失，只 剩下反射光，这种
现象称为全反射。
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阿贝折射仪的使用方法
1) 折射仪的校正 通常用测定蒸馏水折射率的方法进行校准，在20 ℃下折射仪应表示出折射率为1.33299或可溶性固 形物为0％。若校正时温度不是20 ℃应查出该温度 下蒸馏水的折射率再进行核准。对于高刻度值部 分．用具有一定折射率的标准玻璃块（仪器附件） 校准。
18.恒温接头
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影响折射率测定的因素
(1)光波长的影响 物质的折射率因光的波长而异，波长较长折射率较 小，波长较短折射率较大。测定时光源通常为白光。 当白光经过棱镜和样液发生折射时，因各色光的波 长不同，折射程度也不同，折射后分解成为多种色 光，这种现象称为色散。光的色散会使视野明暗分 界线不清，产生测定误差。
v sin 1 1
v sin 2
2
式中：v1——光在第一种介质中的传播速度；
v2——光在第二种介质中的传播速度。
α1——入射角
α2——折射角
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折射率：光在真空中的速度c和在介质中的速度v之比，
叫做介质的绝对折射率（简称折射率，折光率），以
n表示，即： n＝ c v
显然 n1＝
蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过测 定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐头 等食品的糖度，还可以测定以糖为主要成分的果 汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。
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测定液体折射率的意义
各种油脂具有其一定的脂肪酸构成， 每种脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原 子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱 和脂肪酸的折射率大得多；不饱和脂肪酸 分子量越大，折射率也越大；酸度高的油 脂折射率低。因此测定折射率可以鉴别油 脂的组成和品质。
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测量原理
1) 掠入射法
n1 sin900 n2 sin n2 sin sini
n2
n1 sin n22 sin2 i cos sini
注：n2和 已知
n1
i
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2) 反射法
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3.仪器介绍
• 折射仪是利用临界角原 理测定物质折射率的仪 器，食品工业中最常用 的是阿贝折射仪、手提 式折射仪、数字阿贝折 射仪。
液体折射率的测定
实验目的 实验原理 仪器介绍 实验内容 思考练习
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测定液体折射率的意义
折射率是物质的一种物理性质。液体折射率的 测量适用于石油工业、油脂工业、制药工业、制 漆工业、食品工业、日用化学工业、制糖工业、 和地质勘察，等领域。
食品生产中常用的工艺控制指标，通过测定液 态食品的折射率，可以鉴别食品的组成，确定食 品的浓度，判断食品的纯净程度及品质。
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光的折射：光线从一种介质（如空气）射到另一种 介质（如水）时，除了一部分光线反射回第一种介 质外，另一部分进入第二种介质中并改变它的传播 方向，见下图。
折射定律： (1)入射线、法线和折射线在 同一平面内，入射线和折射 线分居法线的两侧。
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(2)无论入射角怎样改变，入射角正弦与折射角正弦之 比，恒等于光在两种介质中的传播速度之比。
• 阿贝折射仪，其光学系 统由观测系统和读数系 统两部分组成。
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结构图
1.进光棱镜 2.折射棱镜 3.摆动反光镜 4.消色散棱镜组 5.望远物镜组
6.平行棱镜 7.分划板 8.目镜
9.读数物镜 10.反光镜
11.刻度板 12.聚光镜 13.温度计座 14.底座
15.旋钮
16.校准螺丝 17.盖板
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校正原理
标准玻璃块
nx
nx n2 , nx n n2 1.659
n2
溴代萘
n
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测定液体折射率的意义
正常情况下，某些液态食品的折射 率有一定的范围，如正常牛乳乳清的折 射率在正1.34199～1.34275之间，当这些 液态食品因掺杂、浓度改变或品种改变 等原因而引起食品的品质发生了变化时， 折射率常常会发生变化。所以测定折射 率可以初步判断某些食品是否正常。如 牛乳掺水，其乳清折射率降低，故测定 牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量， 判断牛乳是否掺水。
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校正方法
打开进光棱镜，在校准玻璃块的抛光面上滴一滴溴 代萘．将其粘在折射棱镜表面上，使标准玻璃块抛 光的一端向下，以接受光线。测得的折射率应与标 准玻璃块的折射率一致。校准时若有偏差，可先使 读数指示于蒸馏水或标准玻璃块的折射率值，再调 节分界线调节螺丝．使明暗分界线恰好通过十字线 交叉点。
❖ 为了消除色散，在阿贝折射仪观测镜筒的下端安装 了色散补偿器。
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(2)温度的影响
溶液的折射率随温度而改变，温度升高折射率
减小；温度降低折射率增大．折射仪上的刻度 是在标准温度20℃下刻制的．所以最好在20℃ 下测定折射率。否则，应对测定结果进行温度 校正。超过20℃时，加上校正数；低于20 ℃时， 减去校正数。