分光计测量液体折射率

分光计测量液体折射率摘要介绍了分光计的新用途 测量液体的折射率。该方法拓展了分光计的使用范围，且同时也将测量液体折射率的途径又增多了。关键词分光计；液体；折射率1前言分光计是实验室中常用的测量物体折射率的一种实验仪器。我们可以通过这种仪器来测量许多棱镜的折射率，而且测量结果的精度与准确度都非常高。但是，分光计这种仪器的测量范围就只能局限在棱镜这种固体的范围内吗？难道就不能将其测量范围扩大一些吗？当然可以，通过我们的推导以及反复实验，我们发现了一个分光计的新用途，那就是用分光计来测量液体的折射率，这种方法恰好解决了我们提出的问题，将分光计的测量范围扩大了。那么，怎样用分光计测量液体的折射率呢？我们可将液体用透明容器(长方形)装好，放在调好的分光计上，当光从平行光管呈一定的角度射入，遇到容器及其中液体会发生折射现象，这种现象可以透过望远镜观察并测量，从而算出液体的折射率。其具体方法如下：实验原理1、实验原理图AA2、 分析一束光以e的入射角入射至宽为d的长方形玻璃容器上，经过一系列的折射后，出射光线对入射光线的侧移为L。设液体的折射率为n，这束光在液体中的折射角为Q。则由实验原理图可知:L=BCsinP且BC=d/cosP而卩=e-P则L=dsin(e-P)/cosP=d(sinecosp-cosesinp)/cospcosesinP=dsine(1- )cosPsine利用折射定律：n=丽

1cos0 cos0 cos0可得：L=dsin0(1- )=dsin(l- )=dsin(l- )ncos申 n£l—sin2p v'n2一sin20解得：n=vsin20(dsin0—L)2+d2sin20cos20

dsin0—解得：n=a用分光计可测出出射光线对入射光线的侧移角度a,则L= 。则液体的折射率n可以3600通过测量容器的宽度d、光的入射角0及侧移角度a而算出。注：光在容器的玻璃面上也有折射,如下图：所以测量出的结果会有误差，可以根据水的折射率的标准值n=1.333算出误差。实验方法1、 米尺测量长方形玻璃容器的宽do2、 调节分光计，并且将刻度盘恰好调为零（便于测量）。3、 将玻璃容器装好水，放在分光计的载物台上，并且是容器较长的一面与分光计的轴垂直。4、 打开激光器电源，是激光垂直射入容器中，通过望远镜观察激光。5、 调节载物台的角度，使入射角0（即刻度盘上的读数）分别为100（左100右1900）、200（左200右2000）、300（左300右2100）、400（左400右2200）、500（左500右2300）时，测量望远镜中折射光的角度a及像的角度bo6、 将测量出的数据整理出来，并且代入我们经过推倒所得出的折射率公式 n=vsin20（dsin0—L）2+d2sin20cos20dsin0—L7、 实验完毕，将仪器归位。实验结果的比较与分析1、实验数据及处理：表1分光计测量液体折射率0100200300400500a左10.050左2O.O9o左30.280左40.450左50.810右190.05。右200.090右210.280右220.450右230.810

b左10.800左21.590左32.680左44.050左56.110右190.800右201.590右212.680右224.050右236.110a=a-b0.7501.5002.4003.6005.300aL= (m)36002.08x10-34.17x10-36.67x10-310x10-314.72x10-3n1.3071.2891.2831.2841.2952、计算结果：_1.307+1.289+1.283+1.284+1.295n= =1.292n一n标—n一n标—n标x100%=1.333-1.292|1.333x100%沁3%n=1.292x(1土3%)3、结论：这就测得了液体（水）的折射率n=1.292x（1土3%）。利用这种方法我们可以出来各种液体的折射率，这便解决了我们此次实验的根本问题 分光计测量液体折射率。从而，我们研究出了分光计的新用途，也就扩大了分光计的使用范围，同时，这也可以算是测量液体折射率的新途径