实验四 折光率的测定.ppt

实验四折光率的测定一、实验目的了解测定折光率的简单原理,掌握阿贝折射仪的使用方法。化合物的折光率折光率象沸点一样,是液体有机物最重要的物理常数之一。衡量液体有机物纯度的标准, 折光率比沸点更可靠。利用折光率不仅可鉴定未知物,且可确定沸点和结构相似的液体混合物的组成。二、实验原理液体的折光率不但与结构和入射光的波长有关, 而且也受温度、压力等因素的影响。由于大气的变化对折光率的测定影响并不显著,所以,通常表示折光率时只标明入射光线的波长和测定时的温度。例如,在入射光为钠的黄光(波长为 ) ,测定温度为 20 ℃时,水的折光率为 ,表示为=1. 3330 。这里 n代表折光率, 20 代表测定时的温度, D代表钠光。折光率可以通过折光仪精确地测定出来,常用的是阿贝( Abble )折射仪。 n D 20阿贝折射仪基本原理在一定的外界(如温度、压力等)条件下,波长一定的单色光从介质 A斜射入介质 B时,要发生折射现象。其入射角α与折射β的正弦之比是一个常数,并且与这两个介质的折射率 nA (介质 A) 、 nB (介质 B) 成反比。即: 根据折射定律可得: sin sin n Bn Aαβ=当则所以αα 0==90 。β 0=βsin n Bn Aβ 0 = sin sin BA??? ??(折射角的最大值,称为临界角) 时 sin ? 0=1 在临界角以内的区域都有光线通过,是明亮的, 在临界角以外的区域没有光线通过,是暗的。在临界角上正好是“半明半暗”(如图 4-2 所示)。目镜上有一个十字交叉线,若十字交叉线与明暗分界线重合,就表示光线由被测液体进入棱镜时的入射角正好为 90 ?。由于,棱镜的折光率 n B是常数, 各种液体的折光率不同,临界角也不同。通过测定临界角的相对位置,经过换算就可以找出液体的折光率,阿贝折光仪的刻度是经过换算后的折光率的读数,故可直接读出折光率。 sin n Bn Aβ 0 =阿贝( Abbe )折光仪阿贝( Abbe )折光仪阿贝( Abbe )折光仪的结构如图。它的主要组成部分是两块直角棱镜组成的棱镜组,上面一块是表面光滑的测量棱镜,下面一块是表面磨砂的可以开启的辅助棱镜。左面的镜筒是读数镜筒, 内有刻度盘,其上面有两行数值。右边一行是折射率数值( ~ ),左边一行是工业上测量溶液浓度的标度(0~ 95% )。右面的镜筒是测量目镜,用来观察折光情况。筒内装有消色散棱镜。光线由反射镜射入辅助棱镜,发生漫射,以不同人射角射入液层,然后再射到测量棱镜的表面上。此时一部分光线经折射后进入测量目镜, 另一部分光线则发生全反射。调节螺旋,以使测量目镜中的视野半明半暗。(二)折光率的测定 1、折光仪读数的校正(不做) 三、实验步骤