基于液体浓度光学测量的实验研究.pdf

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1、基于液体浓度光举测量的实驗研究ExperimentalStudyoftheOpticalMeasurementofLiquidsConcentration作者：张静指导救师：朱红波教授-级学科：物理学_二级学科：光学研究方向：光学检瀏学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年5月学校代码：10200研究生学号：201110178S分类号：043密级：无硕士学位论文基于液体浓度光学测量的实验研究ExperimentalStudyoftheOpticalMeasurementofLiquid'sConcentration作者：张静指4教师：朱

2、红波教授-级学科：物理学二级学科:光学研究方向:光学检测学位类咽：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年5月独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担.学位论文作者签名：MM日期:>giLiiX学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交

3、学位论文的复印件和电子版.允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：孤粉指导教师签名;專叫良R期：MAX日期：5、7-5学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话-通讯地址：邮编:摘要对于与液体浓度有关的研究一直是科研工作者研究的热点问题，光学的相关知识与理论在液体浓度的研究中也日趋重要，一般利用相关的光学参量和液体浓度的关系来达到对浓度的精确测量。本文从具有一定浓度的液体的折射率，吸收光谱以

4、及旋光特性三个角度来完成对溶液的光学特性的分析。在实验中对生产生活中较为常见的NaCl溶液和蔗糖溶液进行了深入的研究，为此后研究其他液体提供参考。对于不同浓度液体折射率的测量，主要采取了基于光的衍射和干涉的两种测量方法。光栅衍射法进行的折射率的测量，依据是折射率和放入待测液体前后的光栅衍射角的关系进行测量液体的折射率。数据分析过程中细致研究了因玻璃容器壁的厚度存在引起的条纹间距的偏差对测量结果的影响，与水的折射率公测值进行对比，发现修正后的折射率更接近于公测值。我们还引入了高阶衍射对折射率结果进行了修正。我们搭建了迈克尔逊干涉仪光路，基于光的干涉原理

5、和四步相移理论结合进行折射率的测量。该方法的主要原理是利用四步相移理论求得放入待测液体前后的相位差，根据相位差和光程差的关系求解液体的折射率。我们对与液体的浓度相关联的吸收光谱和蔗糖溶液的旋光特性进行了研究，对于蔗糖溶液的旋光角度进行了测量，得出了浓度和旋光角度基本呈线性关系。关键词：浓度；折射率；光栅衍射法；四步相移；旋光特性IIAbsrtactIthasbeenahotissueforscientistsandresearcherstodoliquid’sconcentrationrelatedstudy,inwhichopticsrelated

6、theoreticalknowledgehasplayedamoreandmoreimportantrole.Generallyspeaking,inordertoobtainpreciseresultsofcertainliquid’sconcentration,therelationbetweentheconcentrationoftheliquidbeingtestedandtherelatedopticalparametersisneeded.Inthispaper,weanalyzedthreeaspectsoftheopticalprop

7、ertiesofthetestedsolutions:therefractiveindex,theabsorptionspectroscopyandtheopticalrotationpropertyofthetestedliquidwithcertainconcentrationrespectively.Inourexperiment,wedidin-depthresearchontheNaClsolutionandsucrosesolution,whichallarethekindofliquidthathasbeenplayedveryimpo

8、rtantroleindailylifeaswellasindustrialproduction.Ourre