《液体折射率测定》.doc

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1、评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：液体折射率测定班级：电信06-1姓名：黄启深学号：15指导教师：陈丽娜茂名学院技术物理系大学物理实验室实验日期：2007年11月21日《液体的折射率测定》实验提要实验课题及任务《液体的折射率测定》实验课题任务方案一：光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象，当入射击角为某一极值（掠射）时，会产生一特殊的光学现象，能同时看到有折射光和无折射光的现象，就可以实现液体折射率的测量。学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《液体的折射率测定》的整体

2、方案，内容包括：（写出实验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出实验内容和步骤)，然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。设计要求⑴通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。⑵选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。⑶测量5组数据，。⑷应该用什么方法处理数据，说明原因。⑸实验结果用标准形式表达，即

3、用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。实验仪器分光仪、钠光灯、毛玻璃与待测液体实验提示掠入射法测介质折射率的原理如图示3-1所示。将待测介质加工成三棱镜，用扩展光源（用钠光灯照光的大毛玻璃）照明该棱镜的折射面AB，用望远镜对棱镜的另一个折射面AC进行观测。在AB界面上图中光线、、的入射角依次增大，而光线为掠入线（入射角为），对应的折射角为临界角。在棱镜中再也不可能有折射角大于的光线。在AC界面上，出射光、、的出射角依次减小，以光线的出射角为最小。因此，用望远镜看到的视场是半明半暗的，中间有明显的明暗分界线。

4、证明：棱镜的折射率与棱镜顶角A、最小出射角有如下关系：若在AB面加折射率为n的待测液体，上述关系又如何。评分参考(10分)⑴正确写出实验原理和计算公式，2分。⑵正确的写出测量方法，1分。⑶写出实验内容及步骤，1分。⑷正确的联接仪器、正确操作仪器，2分。⑸正确的测量数据，1.5分。⑹写出完整的实验报告，2.5分。(其中实验数据处理，1分；实验结果，0.5分；整体结构，1分)学时分配实验验收，4学时，在实验室内完成；教师指导(开放实验室)和开题报告1学时。提交整体设计方案时间学生自选题后2～3周内完成实验整体设

5、计方案并提交。提交整体设计方案，要求电子版。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。实验题目：液体折射率测定实验目的：1.进一步加深对分光计的认识，掌握调整和使用分光计的方法2.掌握用掠入射法测量棱镜折射率。3掌握用掠入射法测液体折射率。实验仪器：分光仪、钠光灯、毛玻璃与待测液体，实验原理：液体折射率的测定----掠入射法光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象，当入射角为某一极值（掠射）时，会产生一特殊的光学现象，能同时看到有折射光和无折射光的现象，用望远镜看到的视场是半明半暗，中间有明显的明暗分界线。利

6、用这现象就可以实现固体和液体折射率的测量。1.棱镜折射率的测定用扩展光源（用钠光灯照光的大毛玻璃）照明该棱镜的折射面，用望远镜对棱镜的另一个折射面AC进行观测。在界面上图中光线、、的入射角依次增大，而光线为掠入线（入射角为90°）的折射角为临界角。在棱镜中再也不可能有折射角大于的光线。在界面上，出射光、、的出射角依次减小，以光线的出射角为最小。因此，用望远镜看到的视场是半明半暗的，中间有明显的明暗分界线。棱镜的折射率与棱镜顶角、最小出射角即极限角，有如下关系由于A＝60°，由公式可知：只要测出极限角i′，就

7、可以计算棱镜的折射率。测出明暗分界线方向以及AC面的法线方向，这两个方向间的夹角就是i′。折射光线C方向及AC面的法线方向测量方法将棱镜置于载物平台上。先用眼睛直接观察平行光经棱镜折射后的出射方向，再将望远镜转至该出射方向，使在望远镜中清楚地看见由钠灯发出的光经棱镜后的光线。然后缓慢地转动载物平台，让入射光线与AB面调至确定折射光线移动方的转折位置，然后固定平台。转动望远镜，使双十字叉丝的竖直线对准折射光线，记录与望远镜在该明暗光线分界位置（即C光线）相应的两个游标读数和再转动望远镜，使双十字叉丝竖直线对准

8、平行光的狭缝像，记录与AC面垂直的光线角度相应的两游标读数和i′=（－）＋（－）2在测量望远镜转过的角度时，要注意游标是否经过了刻度盘的零点。如果过了，则必须在相应的读数上加上360°后再计算2.液体折射率的测定将折射率为n的待测液体，放在已知折射率为n1（n＜n1）的直角棱镜的折射面AB上，若以单色的扩展光源照射分界面AB，则入射角为π/2的光线Ⅰ将掠射到AB界面而折射进入三棱镜内，其折射角ic应为临界角。从图