設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告大頭

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)實(shí)驗(yàn)一：利用折射定律測(cè)定液體的折射率1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解測(cè)量液體折射率的主意（2）利用折射定律測(cè)定液體的折射率2.實(shí)驗(yàn)儀器一根標(biāo)有刻度的毫米刻度尺.裝滿待測(cè)透明液體的圓柱形玻璃杯（如圖1所示）3．實(shí)驗(yàn)原理及步驟（1）將直尺AB緊挨著杯壁豎直插入杯中，如圖1所示，在刻度尺的對(duì)面看見(jiàn)液面，能同時(shí)看到刻度尺在液體中的部分和露出液面的部分；

（2）調(diào)節(jié)視線，直到眼睛從杯子的邊緣D往下看時(shí)，刻度尺上端某刻度A經(jīng)液面反射后形成的像與看到的刻度尺在液體中的某刻度B重合；（3）讀出O、A、B、C四處所對(duì)應(yīng)的刻度值；（4）量出玻璃杯的直徑d；

（5）按照幾何關(guān)系可知：，

4.數(shù)據(jù)處理單位：cmOCOBd第一次測(cè)量9.1515.0010.00第二次測(cè)量9.1815.059.85第三次測(cè)量9.1615.089.96平均值9.16315.0439.937n=1.33實(shí)驗(yàn)二．用插針?lè)y(cè)定半圓形玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解測(cè)量固體折射率的主意（2）利用折射定律測(cè)定固體的折射率2.實(shí)驗(yàn)儀器大頭針若干枚.半圓形玻璃磚.刻度尺3．實(shí)驗(yàn)原理及步驟用插針?lè)y(cè)定半圓形玻璃磚的折射率，與用插針?lè)y(cè)定方形玻璃磚的折射率的主意基本相同。如圖3甲所示，將半圓形玻璃磚放在白紙上，記下直徑的位置MN，MN即為界面。豎直插下大頭針P1和P2，使P1和P2的延伸線玻璃的圓心O。在玻璃的另一側(cè)豎直插下大頭針P3和P4，使P3擋住通過(guò)玻璃磚看見(jiàn)到的P2和P1的像，使P4擋住P3的像。移去玻璃磚，銜接P1．P2及P3．P4，用量角器測(cè)出它們與法線的夾角i和，由折射定律可知，該玻璃磚的折射率：

若實(shí)驗(yàn)器材中未給出量角器的情況下，可以用單位圓作圖來(lái)計(jì)算折射率。主意如下：以入射點(diǎn)O為圓心，以單位長(zhǎng)度為半徑畫(huà)一個(gè)圓，如圖3乙所示，該圓與入射光芒AO和折射光芒OB分離交于P和Q點(diǎn)。分離過(guò)P點(diǎn)和Q點(diǎn)作法線的垂線和，則：4.數(shù)據(jù)處理單位：cm’PP’第一次測(cè)量14.2310.24第二次測(cè)量14.2810.38第三次測(cè)量14.3810.25平均值14.29710.29n=1.405實(shí)驗(yàn)三：阿貝爾折射儀測(cè)量液體的折射率阿貝爾折射儀測(cè)量液體的折射率是按照全反射原理，通過(guò)測(cè)量處于臨界光芒的出射角，從而計(jì)算出待測(cè)液體的折射率。1.測(cè)量原理簡(jiǎn)介用阿貝折射儀測(cè)量折射率，利用的是全反射原理(見(jiàn)圖1)。由圖（1）可知：（1）（2）或（3）按照?qǐng)D（1）所示情況，（3）式取“-”號(hào)；反之，取“+”號(hào)。最后可計(jì)算被測(cè)玻璃的折射率：式的符號(hào)取法與(3)式相同。由測(cè)量原理可知，本主意所測(cè)試樣的折射率必須小于。2.儀器簡(jiǎn)介阿貝折射儀的光學(xué)系統(tǒng)由望遠(yuǎn)系統(tǒng)和讀數(shù)系統(tǒng)組成，如圖（2）所示。望遠(yuǎn)系統(tǒng)。光芒進(jìn)入進(jìn)光棱鏡1與折射棱鏡2之間有一極小勻稱的間隙，被測(cè)液體就放在此空隙內(nèi)。當(dāng)光芒（太陽(yáng)光或日光燈）射入進(jìn)光棱鏡1時(shí)便在磨砂面上產(chǎn)生漫反射，使被測(cè)液層內(nèi)有各種不同角度的入射光，經(jīng)折射棱鏡2產(chǎn)生一束折射角均大于出射角度i的光芒。由擺動(dòng)反射鏡3將此束光芒射入消色散棱鏡組4，此消色散棱鏡組是由一對(duì)等色散阿米西棱鏡組成，其作用是可獲得一可變色散來(lái)抵消因?yàn)檎凵淅忡R對(duì)不同被測(cè)物體所產(chǎn)生的色散。再由望遠(yuǎn)鏡5將此明暗分界線成像于分劃板7上，分劃板上有十字分劃線，通過(guò)目鏡8能看到如圖3上部分所示的象。讀數(shù)系統(tǒng)。光芒經(jīng)聚光鏡12照明刻度板11（刻度板與擺動(dòng)反射鏡3連成一體同時(shí)繞刻度中央作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。通過(guò)反射鏡10，讀數(shù)物鏡9，平行棱鏡6將刻度板上不同部位折射率示值成象于分劃板7上(見(jiàn)圖4)圖2望遠(yuǎn)系統(tǒng)讀數(shù)系統(tǒng)光路圖1.進(jìn)光棱鏡2.折射棱鏡3.擺動(dòng)反光鏡4.消色散棱鏡組5.望遠(yuǎn)物鏡組6.平行棱鏡7.分劃板8.目鏡9.讀數(shù)物鏡10反光鏡11.刻度盤12.聚光鏡圖3讀數(shù)鏡視場(chǎng)中右邊為液體折射率刻度，左邊為蔗糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)（錘度Brix）（0-95％，刻度）圖4儀器結(jié)構(gòu)圖1反射鏡2棱鏡座銜接轉(zhuǎn)軸3遮光板5進(jìn)光棱座6色散調(diào)節(jié)手輪7色散值刻度圈8目鏡9蓋板10鎖緊手輪11折射標(biāo)棱鏡座12照明刻度聚光鏡13溫度計(jì)座14底座15折射率刻度手輪17殼體18恒溫器接頭3.測(cè)定液體的折射率在測(cè)量酒精折射率之前必須對(duì)阿貝爾折射儀舉行定標(biāo)，我們采用的是用水舉行定標(biāo)。用脫脂棉沾酒精將進(jìn)光棱鏡和折射棱鏡擦拭整潔，干燥后使用。避免因殘留有其他物質(zhì)，而影響測(cè)量結(jié)果。用滴管將少許待測(cè)液滴（自來(lái)水）滴在折射棱鏡的表面上，并將進(jìn)光棱鏡蓋上，旋緊棱鏡鎖緊手輪10鎖緊，待測(cè)液在中間形成一層勻稱無(wú)氣泡的液膜。打開(kāi)進(jìn)光棱鏡上的遮光板，關(guān)閉折射棱鏡上遮光板用透射光測(cè)量，旋轉(zhuǎn)折射率刻度調(diào)節(jié)手輪15找到明暗分界線使之大致對(duì)準(zhǔn)十字叉絲的交點(diǎn)。然后旋轉(zhuǎn)阿米西棱鏡手輪6，消除視場(chǎng)中浮上的色彩，使視場(chǎng)中惟獨(dú)黑白分界線。再次微調(diào)手輪15，使明暗分界線正對(duì)十字線中央。此時(shí)，目鏡視場(chǎng)中折射率刻度示值即為被測(cè)液體的折射率。讀取數(shù)據(jù)時(shí)首先沿正方向旋轉(zhuǎn)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（如向前），調(diào)節(jié)到位后，記錄一個(gè)數(shù)據(jù)。然后繼續(xù)沿正方向旋轉(zhuǎn)一小段后，再沿反方向（向后）旋轉(zhuǎn)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，調(diào)節(jié)到位后，又記錄一個(gè)數(shù)據(jù)。取兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值為一次測(cè)量值。在定標(biāo)時(shí)，倘若測(cè)出水的折射率不是1.33，再次旋轉(zhuǎn)微調(diào)手輪15，使讀數(shù)為1.33為止。定標(biāo)完成后，用脫脂棉沾酒精將進(jìn)光棱鏡和折射棱鏡擦拭整潔，干燥后使用。避免因殘留有其他物質(zhì)，而影響測(cè)量結(jié)果。用滴管將少許待測(cè)液滴（酒精）滴在折射棱鏡的表面上，并將進(jìn)光棱鏡蓋上，旋緊棱鏡鎖緊手輪10鎖緊，待測(cè)液在中間形成一層勻稱無(wú)氣泡的液膜。打開(kāi)進(jìn)光棱鏡上的遮光板，關(guān)閉折射棱鏡上遮光板用透射光測(cè)量，旋轉(zhuǎn)折射率刻度調(diào)節(jié)手輪15找到明暗分界線使之大致對(duì)準(zhǔn)十字叉絲的交點(diǎn)。然后旋轉(zhuǎn)阿米西棱鏡手輪6，消除視場(chǎng)中浮上的色彩，使視場(chǎng)中惟獨(dú)黑白分界線。再次微調(diào)手輪15，使明暗分界線正對(duì)十字線中央。此時(shí)，目鏡視場(chǎng)中折射率刻度示值即為被測(cè)液體的折射率。讀取數(shù)據(jù)時(shí)首先沿正方向旋轉(zhuǎn)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（如向前），調(diào)節(jié)到位后，記錄一個(gè)數(shù)據(jù)。然后繼續(xù)沿正方向旋轉(zhuǎn)一小段后，再沿反方向（向后）旋轉(zhuǎn)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，調(diào)節(jié)到位后，又記錄一個(gè)數(shù)據(jù)。取兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值為一次測(cè)量值。4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理我們采用的是用水定標(biāo)，經(jīng)過(guò)一系列的操作，我們測(cè)出水的折射率為1.33.在定標(biāo)的基礎(chǔ)上，我們測(cè)量了酒精的折射率，數(shù)據(jù)填在下表中。水的定標(biāo)折射率酒精的折射率1.331.6111.331.6091.331.6121.331.6061.331.613對(duì)酒精折射率舉行求平均值有，其折射率為1.609。尋找相關(guān)文獻(xiàn)知酒精的折射率為1.610?？芍獪y(cè)量值與確切值1.610只相差0.001。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析阿貝爾折射儀的精度是很高的，但是液體的折射率和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的溫度對(duì)液體折射率的影響是不