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阿贝折射计测量透明介质的折射率ppt

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  • 素材授权:免费下载
  • 更新时间:2017-11-08
  • 素材类别:仪器设备PPT
  • 素材上传:yangdong
  • 素材格式:.ppt
  • 关键提要:阿贝折射计测量透明介质的折射率,折射计
  • 素材版本:PowerPoint2003及以上版本(.ppt)
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这是阿贝折射计测量透明介质的折射率ppt,包括了目的、仪器和用具,原理与仪器描述,实验中应注意下列事项,复习思考题等内容,欢迎点击下载。

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阿贝折射计测量透明介质的折射率ppt

PPT内容

实验十一
阿贝折射计测定透明介质的折射率
目的
1.了解阿贝折射计的工作原理,并熟悉其使用方法
2.掌握用阿贝折射计测定透明介质的折射率;
仪器和用具
        阿贝折射仪一台,折射率液(溴代萘)一瓶,待测液(自来水,酒精,糖溶液)、滴管 、脱脂棉及擦镜纸。
原理与仪器描述
          阿贝折射计是测量固体和液体折射率的常用仪器,测量范围为1.3~1.7,可以直接读出折射率数值,操作简便,测量比较准确(精度为0.000 3),还可测量不同温度时的折射率。测量液体时所需样品很少,测量固体时对样品的加工要求不高。
阿贝折射计是根据全反射原理设计的.它有两种工作方式,即透射式和反射式.阿贝折射计中的折射棱镜ABC和照明棱镜都是直角棱镜,由重火石玻璃制成.照明棱镜的面经过磨砂,供透射式测量作为漫射光源用.折射棱镜的BC面也经过磨砂,供反射式测量作为漫射光源用.
透射式测量光路如图4—4(a)所示.将折射率为n的待测物质放在折射率为n’的直角棱镜的斜面上,其棱角为A,并用光源s照明之.如果介质的折射率n<n’,与图4—1相同,经棱镜ABC两次折射后,由AC面射出的光束,在望远镜视场中将观察到半荫视场,明暗分界线就对应于掠面入射光束,测出AC面上相应的临界出射角,即可应用式
计算.
应用阿贝折射计测定固体折射率时,不用照明棱镜.对于加工有两个抛光面的固体样品,测量光路可采用如图4—4(b)所示的透射式测量,对于加工只有一个抛光面的固体样品,则可采用如图4—4(c)所示的反射式测量.
用光源S照亮折射棱镜上的磨砂面BC,使之成为一个扩展的平面光源.从面上各点发出的光线I、Ⅱ射抵AB面上的E点时,入射角均不相同。其中入射角大于临界角ic者,皆发生全反射后再由AC面射出,同样,在望远镜对准I’观察时,亦可看到半荫视场,只是明暗分布恰与透射光的视场分布相反,其临界出射角当为最大,而且视场中明暗的对比也不如透射光明显,这是由于照射在AB面上那些小于临界角的光线,也会在AB面上产生部分的反射.测出AC面上的临界出射角,仍可代入式,
计算待测固体的折射率.
测定时,将待测样品的抛光面与折射棱镜AB面紧密地叠合在一起,中间添加一层接触液,形成均匀的液膜,其折射率应大于样品的折射率(例如α一溴代萘,nD=1.66),当样品折射率大于1.66时,可用二碘甲烷(nD =1.74)进行测量,可以证明接触液的加入,并不影响计算公式               的适用性.
阿贝折射计的光学系统由两部分组成:望远系统与读数系统,如图4—5所示.
望远系统:光线经反射镜1反射进入照明棱镜2及折射棱镜3,待测液体放置在棱镜2与3之间,经阿米西消色差棱镜组4以抵消由于折射棱镜与待测物质所产生的色散,通过物镜5将明暗分界线成像于分划板6上。再经目镜7、8放大成像后为观察者所观察.
阿米西消色差棱镜组由两个完全相同的直视棱镜组成,每一个直视棱镜又由三个分光棱镜复合而成.棱镜I和Ⅲ的介质相同,与棱镜Ⅱ互为倒置,并使钠黄光(D线)能无偏向地通过,但对波长较长的红光(C线)、波长较短的紫光(F线),因复合棱镜的色散,将产生相应的偏折,其主截面如图4—6所示.消色差棱镜组通过一个公用的旋钮调节,使之绕望远镜的光轴沿相反方向同时转动.
转动的角度可从读数盘上读出.在平行于阿贝折射棱镜的主截面内,产生一个随转动角度改变的色散,色散的方向和数值的大小均可变化,以抵消由于折射棱镜和待测样品产生的色散,使观察的半荫视场清晰、界线分明.从消色差棱镜组转动的角度,对照仪器的附表,使可查知样品的平均色散nF一nC.
读数系统:光线由小反光镜14经毛玻璃13照明刻度盘12,经转向棱镜ll反物镜10将刻度成像于分划板9上,再经目镜7’、8’放大成像后为观察者所观察.
国产WYA型阿贝折射计的外形如图4—7所示,图中1l为阿贝棱镜组,下面的棱镜为辅助照明棱镜,上面的棱镜为折射棱镜,它们整个连接在一个可以旋转的臂上.当旋转手轮2时,棱镜组同时转动,可使明暗分界线位于视场中央,并与测量叉丝的交点对准.视场里的分度标尺上有两行刻度,一行可以直读折射率的数值,另一行刻有百分浓度,作为测定糖溶液浓度的专用标尺
1.液体折射率的测定
         (1)转动棱镜锁紧手柄10,打开棱镜,用脱脂棉沾一些无水酒精将棱镜面轻轻地擦干净.在照明棱镜的磨砂面上滴上一两滴待测液体,旋紧棱镜锁紧手柄,使液膜均匀,无气泡,并充满视场.
         (2)调节两反光镜4及12.使两镜筒视场明亮.
(3)旋转手轮2使棱镜组11转动,这时在望远镜视场中可观察到明暗分界线上下移动,旋转阿米西棱镜手轮8,使视场中除黑白二色外无其他颜色.将分界线对准十字又丝中心,于是读数镜视场右边所指示的刻度值,即为待测液体折射率n的数值.例如图4—8所示时,折射率为n=1.438 3.
(4)依同样方法,重复步骤(1)一(3),测量另一种待测液体的折射率,并与方法一测得的结果进行比较,分析测量误差.
2.固体折射率的测定
           自行设计实验步骤,测定玻璃样品的折射率  .
实验中应注意下列事项:
          1.测量工作开始前,注意做好棱镜面的清洁工作,以免在工作面上残留其他物质而影响测量精度.
2.必须对阿贝折射计进行读数校正.通常,最简便的方法是用蒸馏水来校正,因蒸馏水在一定温度(20。)和一定光源(钠光589.3 nm)照射下,它的折射率为已知值n水=1.333 0.为此,只要滴几滴蒸馏水到进光棱镜上,调节并读取其折射率数值,如不相符,可微动仪器上的校正螺旋,使之完全相同。这样,折射计的读数就得到校正.
如使用仪器中的标准玻璃块(nD=1.517 2)进行校正,则应根据测定固体折射率的方法,在标准玻璃块与折射棱镜之间滴入高折射率的接触液,按上述方法进行校正.
3.任何物质的折射率都与测量时使用的光波的真空波长和温度有关,本仪器在消除色散的情况下测得的折射率,其对应光波的波长)λ=589.3 nm;如需要测量不同温度时的折射率,可将阿贝折射计与恒温、测温装置连用,待阿贝棱镜组和待测物质达到所需温度后,方能进行测量.一般均在室温下进行.
复习思考题
          1.怎样应用掠入射法测定玻璃棱镜的折射率?简要说明实验方法,并推导出折射率的计算公式.
           2.用阿贝折射计测量固体折射率时,为什么要滴人高折射率的接触液?为什么它对测量结果没有影响?试论证之.
           3.将粉末状透明固体和某种液体混合后,放在显微镜下观察,二者折射率相同或不同时看到的现象有何差异?参照此问题,可利用阿贝折射计和显微镜测量粉末状透明固体的折射率,试说明如何组织测量?
 

《阿贝折射计测量透明介质的折射率ppt》是由用户yangdong于2017-11-08上传,属于仪器设备PPT。

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