折射率的测定（物理常数测定课件）

折射率的测定一、实验目的

1.理解液体有机物折光率测定的意义；

2.了解阿贝折光仪测定折光率的原理；

3.掌握阿贝折光仪测定折光率的方法和操作要领；

4.练习用阿贝折光仪进行乙醇、乙酸乙酯折光率测定。二、实验原理

光在两个不同介质中的传播速度是不相同的。当光线从一个介质A进入另一个介质B时，如果它的传播方向与两个介质的界面不垂直时，则在界面处的传播方向发生改变。这种现象称为光的折射现象。

若介质A是真空，规定N=1，则

根据折射定律，波长一定的单色光线，在确定的外界条件（如温度、压力等）下，从一个介质A进入另一个介质B时，入射角α和折射角β（如下图）的正弦之比和这两个介质的折光率N（介质A的）与n（介质B的）成反比，即：

所以一个介质的折光率，是光线从真空进入这个介质时的入射角和折射角的正弦之比。这种折光率称为该介质的绝对折光率，通常测定的折光率，都是以空气作为比较的标准。

物质的折光率与它的结构和光线波长有关，而且也受温度、压力等因素的影响。折光率常用ntD表示

D是以钠灯的D线（5893Å）作光源，t是与折光率相对应的温度。由于通常大气压的变化，对折光率的影响不显著，所以只在很精密的工作中，才考虑压力的影响。

一般当温度增高一度时，液体有机化合物的折光率会减少3.5×10-4～5.5×10-4，不同温度测定的折光率，可换算成另一温度下的折光率。为了便于计算，一般采用4×10-4为温度每变化1度的校正值。这个粗略计算，所得的数值可能略有误差。但却有参考价值。通常文献中列出的某物质的折光率是温度在20度的数值。当实际测定时的温度高于（或低于）20度时，所测折光率值应加上（或减去）Δｔ×4×10-4。三、阿贝折光仪

如果介质A对于介质B是疏物质，即nA<nB时，则折射角β必小于入射角α，当入射角α为900时，sinα=1,这时折射角达到最大值，称为临界角，用β0表示。很明显，在一定波长与一定条件下，β0也是一个常数，它与折光率的关系是：

n=1/sinβ0可见通过测定临界角β0，就可以得到折射率，这就是通常所用阿贝（Abbe）折光仪的基本光学原理。1.阿贝折光仪工作原理2.阿贝折光仪的结构

1.反射镜2.转轴折光棱镜3.遮光板4.温度计5.进光棱镜

6.色散调节手轮7.色散值刻度圈8.目镜9.盖板10.棱镜锁紧手轮11.折射棱镜座12.照明刻度盘聚光镜13.温度计座14.底座15.折射率刻度调节手轮16.调节物镜螺丝孔17.壳体18.恒温器接头3.阿贝折光仪的使用与操作方法（1）准备工作①测定前，必须先用标准试样校对读数②每次测定工作之前及进行示值校准时必须将进光棱镜的毛面，折射棱镜的抛光面及标准试样的抛光面，用无水酒精与乙醚（1︰4）的混合液和脱脂棉花轻檫干净，以免留有其他物质，影响成象清晰度和测量精度。（2）乙醇、乙酸乙酯折光率测定

将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面，并将进光棱镜盖上，用手轮（10）锁紧，要求液层均匀，充满视场，无气泡。打开遮光板（3），合上反射镜（1），调节目镜视度，使十字线成象清晰，此时旋转手轮（15）并在目镜视场中找到明暗分界线的位置，再旋转手轮（6）使分界线不带任何彩色，微调手轮（15），使分界线位于十字线的中心，再适当转动聚光镜（12），此时目镜视场下方显示的示值即为被测液体的折光率。

若需测量在不同温度时的折射率，将温度计旋入温度计座（13），接上恒温器的通水管，把恒温器的温度调节到所需测量温度，接循环水，待温度稳定十分钟