分光計(jì)測(cè)量液體折射率

分光計(jì)測(cè)量液體折射率摘要介紹了分光計(jì)的新用途 測(cè)量液體的折射率。該方法拓展了分光計(jì)的使用范圍，且同時(shí)也將測(cè)量液體折射率的途徑又增多了。關(guān)鍵詞分光計(jì)；液體；折射率1前言分光計(jì)是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量物體折射率的一種實(shí)驗(yàn)儀器。我們可以通過這種儀器來測(cè)量許多棱鏡的折射率，而且測(cè)量結(jié)果的精度與準(zhǔn)確度都非常高。但是，分光計(jì)這種儀器的測(cè)量范圍就只能局限在棱鏡這種固體的范圍內(nèi)嗎？難道就不能將其測(cè)量范圍擴(kuò)大一些嗎？當(dāng)然可以，通過我們的推導(dǎo)以及反復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)分光計(jì)的新用途，那就是用分光計(jì)來測(cè)量液體的折射率，這種方法恰好解決了我們提出的問題，將分光計(jì)的測(cè)量范圍擴(kuò)大了。那么，怎樣用分光計(jì)測(cè)量液體的折射率呢？我們可將液體用透明容器(長方形)裝好，放在調(diào)好的分光計(jì)上，當(dāng)光從平行光管呈一定的角度射入，遇到容器及其中液體會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，這種現(xiàn)象可以透過望遠(yuǎn)鏡觀察并測(cè)量，從而算出液體的折射率。其具體方法如下：實(shí)驗(yàn)原理1、實(shí)驗(yàn)原理圖AA2、 分析一束光以e的入射角入射至寬為d的長方形玻璃容器上，經(jīng)過一系列的折射后，出射光線對(duì)入射光線的側(cè)移為L。設(shè)液體的折射率為n，這束光在液體中的折射角為Q。則由實(shí)驗(yàn)原理圖可知:L=BCsinP且BC=d/cosP而卩=e-P則L=dsin(e-P)/cosP=d(sinecosp-cosesinp)/cospcosesinP=dsine(1- )cosPsine利用折射定律：n=麗

1cos0 cos0 cos0可得：L=dsin0(1- )=dsin(l- )=dsin(l- )ncos申 n￡l—sin2p v'n2一sin20解得：n=vsin20(dsin0—L)2+d2sin20cos20

dsin0—解得：n=a用分光計(jì)可測(cè)出出射光線對(duì)入射光線的側(cè)移角度a,則L= 。則液體的折射率n可以3600通過測(cè)量容器的寬度d、光的入射角0及側(cè)移角度a而算出。注：光在容器的玻璃面上也有折射,如下圖：所以測(cè)量出的結(jié)果會(huì)有誤差，可以根據(jù)水的折射率的標(biāo)準(zhǔn)值n=1.333算出誤差。實(shí)驗(yàn)方法1、 米尺測(cè)量長方形玻璃容器的寬do2、 調(diào)節(jié)分光計(jì)，并且將刻度盤恰好調(diào)為零（便于測(cè)量）。3、 將玻璃容器裝好水，放在分光計(jì)的載物臺(tái)上，并且是容器較長的一面與分光計(jì)的軸垂直。4、 打開激光器電源，是激光垂直射入容器中，通過望遠(yuǎn)鏡觀察激光。5、 調(diào)節(jié)載物臺(tái)的角度，使入射角0（即刻度盤上的讀數(shù)）分別為100（左100右1900）、200（左200右2000）、300（左300右2100）、400（左400右2200）、500（左500右2300）時(shí)，測(cè)量望遠(yuǎn)鏡中折射光的角度a及像的角度bo6、 將測(cè)量出的數(shù)據(jù)整理出來，并且代入我們經(jīng)過推倒所得出的折射率公式 n=vsin20（dsin0—L）2+d2sin20cos20dsin0—L7、 實(shí)驗(yàn)完畢，將儀器歸位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較與分析1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理：表1分光計(jì)測(cè)量液體折射率0100200300400500a左10.050左2O.O9o左30.280左40.450左50.810右190.05。右200.090右210.280右220.450右230.810

b左10.800左21.590左32.680左44.050左56.110右190.800右201.590右212.680右224.050右236.110a=a-b0.7501.5002.4003.6005.300aL= (m)36002.08x10-34.17x10-36.67x10-310x10-314.72x10-3n1.3071.2891.2831.2841.2952、計(jì)算結(jié)果：_1.307+1.289+1.283+1.284+1.295n= =1.292n一n標(biāo)—n一n標(biāo)—n標(biāo)x100%=1.333-1.292|1.333x100%沁3%n=1.292x(1土3%)3、結(jié)論：這就測(cè)得了液體（水）的折射率n=1.292x（1土3%）。利用這種方法我們可以出來各種液體的折射率，這便解決了我們此次實(shí)驗(yàn)的根本問題 分光計(jì)測(cè)量液體折射率。從而，我們研究出了分光計(jì)的新用途，也就擴(kuò)大了分光計(jì)的使用范圍，同時(shí)，這也可以算是測(cè)量液體折射率的新途徑