测量液体折射率随温度变化的曲线

设计性实验（报告）中文题目： 测量液体折射率随温度变化的曲线英文题目:： ACurveOfTemperature-basedMeasurementOfLiquidRefractiveIndex在液体的各种属性中，诸如密度、浓度、温度等的改变都会影响液体的折射率，此外，外界条件如压强的改变也会在一定程度上改变液体的折射率。在生产实际中，通过测定液体折射率随不同属性的变化情况，有重要的意义。通过实验测量，甘油的折射率随温度变化的情况，温度升高，折射折射率随之减小。关键字液体折射率；温度；阿贝折射仪；曲线目录TOC\o"1-5"\h\z摘要 I关键字 I\o"CurrentDocument"第一节前言 1\o"CurrentDocument"第二节材料与方法 2\o"CurrentDocument"第三节结果 3\o"CurrentDocument"第四节讨论 4\o"CurrentDocument"参考文献 5致谢 6第一节前言折射率是表征液体光学性质的基本物理量之一。在液体的各种属性中，诸如密度、浓度、温度等的改变都会影响液体的折射率，此外，外界条件如压强的改变也会在一定程度上改变液体的折射率。在生产实际中，通过测定液体折射率随不同属性的变化情况，有重要的意义。如在食品生产中，通过测量液体折射率可以鉴别食品组成、深度及品质。为了对液体折射率有一个更深的理解，本文对甘油在不同温度下的折射率进行了测定。第二节材料与方法材料：阿贝折射仪、甘油、恒温器。阿贝折射仪的基本原理即为折射定律：sin以］=n^sin^，n1，气为交界面的两侧的两种介质的折射率（图一）。a为入射角，匕为折射角'。2若光线从光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角：改变入射角可以使折射角达到90°，此时的入射角称为临界角，本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。图二中当不同角度光线射入AB面时，其折射都大于i，如果用一望远镜对出射光线观察，可以看到望远镜视场被分为明暗两部分，二者之间有明显分界线。见图三所示，明暗分界处即为临界角的位置。图三图三图二中ABCD为一折射棱镜，其折射率为n°AB面上面是被测物体。（透明固体或液体）其折射率为气，由折射定律得：2TOC\o"1-5"\h\zn•sin90o=n•sina （1）n•sinp=sini （2）中=以+。2 则a=o-P代入（1）式得：n=nsin（①-P）=n（sin①cosP-cos①sinP） （3）由（2）式得：n2sin2p=sin2i推出cosp=：（n；-sin2i）n2代入（3）式得：n=sin中侦n2-sin2i-cos①sini棱镜之折射角i与折射书n均已知。当测的临界角i时，即可换算的被测物体之折射率n。 2方法：用滴管滴少量甘油于两棱镜面之间，然后对样品进行加热，并稳定在所须要的每个温度上，在阿贝折射仪上读出其相应的折射率值。得到一组不同温度（25°c—90Q下的甘油折射率值，然后作n—t图像。（因实验的目的只是测量液体折射率随温度变化的情况，所以不必进行较对）

第三节结果我们对不同温度下甘油的折射率进行了测量，所得数据如下表所示。温度技。025.030.035.040.045.050.555.0折射率n1.46651.46581.46501.46391.46281.46131.4604温度技。C)60.065.070.075.080.085.090.0折射率n1.45921.45801.45681.45511.45411.45271.4515其n—t曲线如下所示，从测量数据和n-t曲线可以很明显地看出，甘油的折射率随温度变化的情况，温度升高，折射折射率随之减小。第四节讨论当液体（甘油）温度增加时，液体受热膨胀，密度随之减小，从而导致光在水中速度减小，而折射率与光速是成正比的，因此折射率就减小。从甘油的n-t曲线可以看出，折射率与温度接近线性关系，我们对所测数据进行线性拟合，得到相关系数R=-0.99794，相关程度较大，但我们不能由此得到液体折射率与温度成线性关系，我们的实验数据还远远不足以证明这一点。参考文献张宏万葆红.《大学物理实验》.1998年第01期张映辉.《大学物理实验》.机械工业出版社，2010致谢本实验是由笔者和其他三位同学共同完成，在实验过程中，多次遇到无法解决的问题，在此特感谢金逢锡老对我们的悉心指导。同时，也感谢和我共同实验的三位同学，他们实验中某些问