阿贝折射仪测溶液折射率实验报告.docx

西安理工大学实验报告
成绩
课程名称: 普通物理实验
实验日期:2011年4月21日
交报告日期:2011年4月28日
报告退发: (订正、重做)
教师审批签字:
专业班号: 应物091 组别: 2
姓名: 赵汝双学号: 3090831033
实验名称:
阿贝折射仪测介质折射率
折射率是透明材料的一个重要光学常数。测定透明材料折射率的方法很多,如全反射法和最小偏向角法,最小偏向角法具有测量精度高、被测折射率的大小不受限制、不需要已知折射率的标准试件而能直接测出被测材料的折射率等优点。但是,被测材料要制成棱镜,而且对棱镜的技术条件要求高,不便快速测量。全反射法具有测量方便快捷,对环境要求不高,不需要单色光源等特点。然而,因全反射法属于比较测量,故其测量准确度不高(大约Δn=3 ×10-4),被测材料的折射率的大小受到限制(~),且对固体材料还需制成试件。尽管如此,在一些精度要求不高的测量中,全反射法仍被广泛使用。
阿贝折射仪就是根据全反射原理制成的一种专门用于测量透明或半透明液体和固体折射率及色散率的仪器,它还可用来测量糖溶液的含糖浓度。它是石油化工、光学仪器、食品工业等有关工厂、科研机构及学校的常用仪器。
实验目的
加深对全反射原理的理解,掌握应用方法。
了解阿贝折射仪的结构和测量原理,熟悉其使用方法。
测水和酒精的折射率和平均色散
实验仪器
WAY阿贝折射仪、待测液(蒸馏水,无水乙醇)、滴管、脱脂棉
实验原理
一、仪器描述
阿贝折射仪是测量物质折射率的专用仪器,它能快速而准确地测出透明、半透明液体或固体材料的折射率(-),它还可以与恒温、测温装置连用,测定折射率与温度的变化关系。
阿贝折射仪的光学系统由望远系统和读数系统组成,如图1所示。
望远系统。光线进入进光棱镜1与折射棱镜2之间有一微小均匀的间隙,被测液体就放在此空隙内。当光线(太阳光或日光灯)射入进光棱镜1时便在磨砂面上产生漫反射,使被测液层内有各种不同角度的入射光,经折射棱镜2产生一束折射角均大于出射角度i的光线。由摆动反射镜3将此束光线射入消色散棱镜组4,此消色散棱镜组是由一对等色散阿米西棱镜组成,其作用是可获得一可变色散来抵消由于折射棱镜对不同被测物体所产生的色散。再由望远镜5将此明暗分界线成像于分划板 7上,分划板上有十字分划线,通过目镜8能看到如图2上部分所示的象。
读数系统。光线经聚光镜12照明刻度板11(刻度板与摆动反射镜3连成一体同时绕刻度中心作回转运动)。通过反射镜10,读数物镜9,平行棱镜6将刻度板上不同部位折射率示值成象于分划板7上(见图2)
图 1 望远系统读数系统光路图

图 2

读数镜视场中右边为液体折射率刻度,左边为蔗糖溶液质量分数(锤度Brix)(0-95%,刻度)

图3仪器结构图
1反射镜2棱镜座连接转轴3遮光板5进光棱座6色散调节手轮7色散值刻度圈
8目镜9盖板10锁紧手轮11折射标棱镜座12照明刻度聚光镜13温度计座
14底座15折射率刻度手轮17壳体18恒温器接头
二、实验原理