分光計(jì)測量液體折射率

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1、分光計(jì)測量液體折射率作者：季娜指導(dǎo)老師：毛杰健(上饒師范學(xué)院物理與電子信息系04級(jí)一班學(xué)生)摘要介紹了分光計(jì)的新用途-----測量液體的折射率。該方法拓展了分光計(jì)的使用范圍，且同時(shí)也將測量液體折射率的途徑又增多了。關(guān)鍵詞分光計(jì)；液體；折射率1前言分光計(jì)是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量物體折射率的一種實(shí)驗(yàn)儀器。我們可以通過這種儀器來測量許多棱鏡的折射率，而且測量結(jié)果的精度與準(zhǔn)確度都非常高。但是，分光計(jì)這種儀器的測量范圍就只能局限在棱鏡這種固體的范圍內(nèi)嗎？難道就不能將其測量范圍擴(kuò)大一些嗎？當(dāng)然可以，通過我們的推導(dǎo)以及反復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)分光計(jì)的新用途，

2、那就是用分光計(jì)來測量液體的折射率，這種方法恰好解決了我們提出的問題，將分光計(jì)的測量范圍擴(kuò)大了。那么，怎樣用分光計(jì)測量液體的折射率呢？我們可將液體用透明容器（長方形）裝好，放在調(diào)好的分光計(jì)上，當(dāng)光從平行光管呈一定的角度射入，遇到容器及其中液體會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，這種現(xiàn)象可以透過望遠(yuǎn)鏡觀察并測量，從而算出液體的折射率。其具體方法如下：2實(shí)驗(yàn)原理1、實(shí)驗(yàn)原理圖2、分析一束光以的入射角入射至寬為d的長方形玻璃容器上，經(jīng)過一系列的折射后，出射光線對(duì)入射光線的側(cè)移為L。設(shè)液體的折射率為n，這束光在液體中的折射角為。則由實(shí)驗(yàn)原理圖可知：L=BCsin且BC=

3、d/cos而=-則L=dsin(-)/cos=d(sincos-cossin)/cos=dsin(1-)利用折射定律：n=可得：L=dsin(1-)=dsin(1-)=dsin(1-)解得：n=用分光計(jì)可測出出射光線對(duì)入射光線的側(cè)移角度，則L=。則液體的折射率n可以通過測量容器的寬度d、光的入射角及側(cè)移角度而算出。注：光在容器的玻璃面上也有折射，如下圖：所以測量出的結(jié)果會(huì)有誤差，可以根據(jù)水的折射率的標(biāo)準(zhǔn)值n=1.333算出誤差。1實(shí)驗(yàn)方法1、米尺測量長方形玻璃容器的寬d。2、調(diào)節(jié)分光計(jì)，并且將刻度盤恰好調(diào)為零（便于測量）。3、將玻璃容器裝好

4、水，放在分光計(jì)的載物臺(tái)上，并且是容器較長的一面與分光計(jì)的軸垂直。4、打開激光器電源，是激光垂直射入容器中，通過望遠(yuǎn)鏡觀察激光。5、調(diào)節(jié)載物臺(tái)的角度，使入射角（即刻度盤上的讀數(shù)）分別為（左右）、（左右）、（左右）、（左右）、（左右）時(shí)，測量望遠(yuǎn)鏡中折射光的角度a及像的角度b。6、將測量出的數(shù)據(jù)整理出來，并且代入我們經(jīng)過推倒所得出的折射率公式n=。7、實(shí)驗(yàn)完畢，將儀器歸位。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較與分析1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理：表1分光計(jì)測量液體折射率a左右左右左右左右左右b左右左右左右左右左右=a-bL=(m)2.084.176.671014.72n1.3

5、071.2891.2831.2841.2952、計(jì)算結(jié)果：==1.292=100%=100%3%n=1.292(13%)3、結(jié)論：這就測得了液體（水）的折射率n=1.292(13%)。利用這種方法我們可以出來各種液體的折射率，這便解決了我們此次實(shí)驗(yàn)的根本問題-----分光計(jì)測量液體折射率。從而，我們研究出了分光計(jì)的新用途，也就擴(kuò)大了分光計(jì)的使用范圍，同時(shí)，這也可以算是測量液體折射率的新途徑。參考文獻(xiàn)[1]楊述武，等。普通物理實(shí)驗(yàn)（三、光學(xué)部分）[M]，北京：高等教育出版社，2000。[2]趙凱華，等。光學(xué)[M]，北京：北京大學(xué)出版社，198

6、4。[3]姚啟鈞，等。光學(xué)[M]，北京：高等教育出版社，1993。