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/共頁實(shí)驗(yàn)一：利用折射定律測定液體的折射率1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解測量液體折射率的主意（2）利用折射定律測定液體的折射率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第一次測量9.1515.0010.00第二次測量9.1815.059.85第三次測量9.1615.089.96平均值9.16315.0439.937n=1.33實(shí)驗(yàn)二．用插針法測定半圓形玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解測量固體折射率的主意（2）利用折射定律測定固體的折射率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)原理及步驟用插針法測定半圓形玻璃磚的折射率，與用插針法測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擋住通過玻璃磚看見到的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計(jì)算折射率。主意如下：以入射點(diǎn)O為圓心，以單位長度為半徑畫一個(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’第一次測量14.2310.24第二次測量14.2810.38第三次測量14.3810.25平均值14.29710.29n=1.405實(shí)驗(yàn)三：阿貝爾折射儀測量液體的折射率阿貝爾折射儀測量液體的折射率是按照全反射原理，通過測量處于臨界光芒的出射角，從而計(jì)算出待測液體的折射率。1.測量原理簡介用阿貝折射儀測量折射率，利用的是全反射原理(見圖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)算被測玻璃的折射率：式的符號(hào)取法與(3)式相同。由測量原理可知，本主意所測試樣的折射率必須小于。2.儀器簡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，被測液體就放在此空隙內(nèi)。當(dāng)光芒（太陽光或日光燈）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抵消因?yàn)檎凵淅忡R對(duì)不同被測物體所產(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.測定液體的折射率在測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)，而影響測量結(jié)果。用滴管將少許待測液滴（自來水）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，待測液在中間形成一層勻稱無氣泡的液膜。打開進(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，消除視場中浮上的色彩，使視場中惟獨(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)，目鏡視場中折射率刻度示值即為被測液體的折射率。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)的平均值為一次測量值。在定標(biāo)時(shí)，倘若測出水的折射率不是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)，而影響測量結(jié)果。用滴管將少許待測液滴（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，待測液在中間形成一層勻稱無氣泡的液膜。打開進(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，消除視場中浮上的色彩，使視場中惟獨(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)，目鏡視場中折射率刻度示值即為被測液體的折射率。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)過一系列的操作，我們測出水的折射率為1.33.在定標(biāo)的基礎(chǔ)上，我們測量了酒精的折射率，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