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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,*,创新实验,云南大学物理教学实验中心,典型多媒体课件（,1,）,主讲教师：普小云,教授,创新实验之一,-,用玻璃毛细管测量液体的折射率,3,6,4,5,1,2,（产生方法）,（替代原因）,（使用原因）,用玻璃毛细管测量液体的折射率,1,，,实验目的和要求,（,1,）圆盘法；,（,2,）,阿贝法；,（,3,）,液滴焦点测量法。,3,，玻璃毛细管测量方法（,1,）读数显微镜测量方法,（,1,）实验原理；,（,3,）装置框图；,（,4,）技术特点。,（,2,）公式推导；,2,，,几种测量液体折射率的方法,掌握实验原理，自组装一台,“,玻璃毛细管液体折射计”，用自组装的折射计测量几种标准样品的的折射率，应用设计。,4,，玻璃毛细管测量方法（,2,）,CCD,摄像头测量方法,（,1,）装置框图；,（,2,）技术特点,;,（,3,）应用设计。,2,（,1,）：,圆盘法,方法：,调整液面高度,h,当：,2,=,/2(,全反射）时,看不见灯泡。此时，,由折射定律，,n,=1/sin,1,=1/sin,c,=,（,R,2,+h,2,),1/2,/R,缺点,：,用量大,，精度低，,开放式测量。,用于全反射现象的演示。,2,1,h,R,n=,？,灯泡,棱镜,（,n,已知,),n,0,=1,待测液体,（,n,x,=,？,n,x,n,),毛玻璃,t2,t1,i,n,x,sin,(,i,)=,nsin,(,t1,),第一个界面,：,sin,(,t2,)=,nsin,(/2-,t1,),=,n,cos,(,t1,),第二个界面,：,sin,2,(,t2,)=,n,2,-,n,2,x,sin,2,(,i,),sin,2,(,t2,),min,=,n,2,-,n,2,x,i,=/2,2,（,2,）：,阿贝法（市售阿贝折射仪测量原理）,掠入射光源,光阑,t2,=,（,t2,）,min,i2,=,（,i2,）,min,sin,2,(,t2,),min,=,n,2,-,n,2,x,当：,i,=/2,暗区,亮区,暗区和亮区的交界线位置唯一地确定,n,x,值,2,（,3,）：,液滴焦点测量法,F,B,O,A,L,OF,D,AB,（,1,）,作业,1,：推导（,1,）式,实施液滴测量法存在什么问题？,1,，,液滴开放式地悬挂在空气中，尺寸的变化不利于折射率测量；不利于毒性、刺激性液体的测量。,待测位置产生的测量,偏,差累积成较大的折射率测量偏差。,2,，,待测量多达,4,个,，折射率的测量偏差满足：,解决方案,1,：,利用液滴气化和凝聚的动态平衡特性来稳定液滴的形状和尺寸。,解决了第一个问题！,但是，待测量仍是,4,个。,3,：玻璃毛细管焦点测量法（,1,）,解决方案,2,：,测量吸入待测液体后毛细管的焦点位置，计算出待测液体的折射率。,同时,解决了两个问题！,不锈钢针管,玻璃毛细管,d,=OF,O,O,1,O,2,F,B,n,n,0,r,R,（,2,）,A,O,3,O,4,（,1,）测量原理,-,（,3,）,公式推导依据：,单一球面的成像公式：,-,像距；,-,物距；,-,像方折射率；,-,物方折射率；,-,球面半径。,作业,2,：推导（,2,）式,(2),公式推导,；,第一球面：,解出：,-,（,3-1,）,；,第二球面：,-,（,3-2,）,O,O,1,n,n,0,r,R,（,1,）,（,n,0,）,（,r,）,（,n,）,（,n,0,）,O,O,2,n,n,0,r,R,（,R,）,（,-,）,；,第四球面：,-3-4,）,O,O,4,n,n,0,r,R,d,（,2,）,；,第三球面：,-,（,3-3,）,O,O,3,n,n,0,r,R,-,（,3-5,）,（,3,）装置框图,1,：玻璃毛细管；,2,：待测液体；,3,：显微镜镜筒；,4,：遮光狭缝；,5,：平行光源；,6,：一维位移平台。,d,2,准直光源,狭缝,毛细管,读数显微镜,F,A,B,D,1,D,2,（,4,）技术特点,（,1,）,待测液体封闭于玻璃毛细管内，解决了开 放式测量带来的诸多问题；,（,2,）,待测量由“液滴焦点测量方法”的四个减少到一个（毛细管参数,r,R,n,0,和轴线位置都可以可提前测定）,显著地减小了折射率的测量误差；,（,3,）,待测液体的需要量少（一次测量约需,0.004,ml,，仅是“阿贝折射仪”需要量的,1/50,），解 决了微量液体折射率的测量问题。,4,：玻璃毛细管焦点测量法（,2,）,d,2,LED,狭缝,毛细管,CCD,摄像头,F,A,B,D,1,D,2,准直透镜,成像透镜,计算机,4-(1):,装置框图,4-(2):,技术特点,（同学自己分析总结）,4-(3):,应用设计,（水溶液中的糖度或盐度测量）,
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