阿贝折射仪的使用

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,阿贝折射仪的使用,1,引言,折射率和平均色散是表征物质光学特性的两个重要常数，借助它们可以了解物质的光学性能、纯度、浓度及色散大小等。阿贝折射仪是最常用的测量物质折射率与平均色散的仪器，在科学研究与石油、油脂、制药、制漆、食品、制糖、日用化工等行业中有着极其广泛的应用。,2,实验目的,了解阿贝折射仪光学系统的结构及其工作原理。,学会使用阿贝折射仪的一般方法。,测定几种常见液体的折射率与平均色散。,3,实验仪器,2WA-J,阿贝折射仪,纯净水及酒精溶液,带有滴管的试剂瓶两个,脱脂棉等,目镜,折射率刻度调节手轮,色散调节手轮,温度计,进光棱镜座,恒温器接头,锁紧手轮,4,实验原理,当光线从光密介质进入光疏介质时，入射角会小于折射角。改变入射角可使折射角达到,90,，此时的入射角称为临界角。,2WA-J,阿贝折射仪测定折射率的工作即利用了测定临界角的原理如下图示,N,1,5,当入射光自待测液体中以,90,入射时，在折射棱镜中的折射角,就是临界角,c,。该光线再经一次折射后，进入望远系统的出射角记为,i,。当入射光以小于,90,的不同角度入射时，所有的出射角都将大于,i,。于是望远镜中的视场被分为明暗两个部分，二者之间的分界线即为临界角所对应的位置。记待测液体的折射率为,n,1,折射棱镜,ABCD,的折射率为,n,2,，且有,n,1,n,2,。,依折射定律有,6,由平面几何学可知,则有,代入,(1),得,由,(2),得,7,将已知的棱镜折射角,及棱镜材料折射率,n,2,、测得的临界角,i,的正弦值,sin,i,，即可算得待测液体的折射率,n,1,。将此计算结果在分划板上制成折射率标尺，在测量时即可直接 从分划板上读出测得的折射率值,。,则,8,实验步骤,测定纯净水的折射率,打开小反光镜，调节反射镜，使两个望远镜视场明亮 ，调节望远镜系统中的目镜，看清分划板上的刻度线（,X,型准线），调节读数望远镜中的目镜，并转动棱镜手轮，看清刻度值。,把棱镜组打开，用酒精将棱镜表面擦洗干净，将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面上，并将进光棱镜盖上，用手轮锁紧。要求液层均匀充满视场而无气泡。打开遮光板，合上反射镜，调节目镜使十字线成像清晰。,旋转手轮在目镜视场中找到明暗分界线的位置后旋转手轮使分界线不带任何彩色，再微调手轮使分界线位于十字线中心。,适当调节聚光镜。此时视场下方显示的示值即为待测液体的折射率。,9,实验步骤,测定纯净水的平均色散,以两个不同方向各转动色散调节手轮多次， 每次都需调至视场中的明暗分界线无彩色为止。此时需记下每次在色散刻度圈上指示的刻度值,Z,，并取其平均值。,再记下折射率,n,。,根据,n,值，在色散表的同一横行中找出对应的,A,和,B,值。再根据,Z,值在表中查出相应的,值。将所得的,A,，,B,及,代入色散公式，即可,求得待测样品的平均色散值。并将结果记录在实验记录表中。,测定酒精溶液的折射率与平均色散（步骤同上）,10,注意事项,实验中不要忘记记录实验室温度示数,先测纯净水的折射率再测酒精溶液的折射率,阿贝棱镜质地较软，再利用滴管加液时，不能让滴管碰到棱镜面上，以免划伤；并合棱镜时，应防止待测液层中存在有气泡。,每次测量后，棱镜表面必须用蒸馏水冲洗干净，用棉花擦镜纸轻轻把水分吸干，擦净。,做完实验后,整理仪器时别忘记填写仪器设备使用记录,11,思考题,如果待测液体的折射率,n,大于折射棱镜的折射率,N,，能不能用掠入射法来测定,n,？,在测量蒸馏水的折射率与温度实验曲线时，若水分蒸发完了，则会出现什么现象？为什么？,透射法（掠入射法）测定液体折射率的理论依据是什么？半影视场是怎么形成？,透射法中为什么要用照明棱镜？入射光的强弱对测量有什么影响？为什么？,12,