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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589 3nm 测定温度为20 时 水的折光率为1 3330 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 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 与折射 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 当 则 所以 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nB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 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 1 3000 1 7000 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 2020 3 18 10 可编辑 二 折光率的测定1 折光仪读数的校正 不做 三 实验步骤 2 加样 打开棱镜 用擦镜纸 必要时用丝绢沾少量乙醇或丙酮 轻轻擦洗上下镜面 要单向擦 不要来回擦 待溶剂挥发后 滴1 2滴待测液体于磨砂棱镜面上 小心地关闭棱镜 使液体铺满整个镜面 3 对光 调节反光镜使入射光达到最强 目镜内视场明亮 轻轻转动棱镜调节旋钮 直到在望远镜内观察到明暗分界线或彩色光带 4 消色 转动棱镜微调旋纽 消色散 至看到一个黑白明晰的分界线 如图所示 转动棱镜调节旋钮使分界线对准十字交叉线的中心 5 精调 6 读数 从镜筒读出折光率 位于下面的刻度 并记下测定时的温度 重复2 3次 7 清洗 测好样品后 用擦镜纸轻轻擦去上下镜面上的液体 再用乙醇或丙酮润湿的擦镜纸单向擦上下镜面 待棱镜干后 旋紧锁钮 5 Abbe折光仪使用前 必须用重蒸馏水 1 3330 或标准折光玻璃块校正 每次测定前 后都必需用1 2滴丙酮或乙醇滴于棱镜面上 合上棱镜 使上下镜面全部被丙酮润湿再打开棱镜 然后用擦镜纸擦干丙酮 6 严禁腐蚀性液体 强酸 强碱 氟化物等的使用 7 阿贝折射仪的关键部位是棱镜 必须注意保护 滴加液体时 滴管的末端切不可触及棱镜 擦洗棱镜时要单向擦 不要来回擦 以免在镜面上造成痕迹 在每次滴加样品前应洗净镜面 测完样品后也要用丙酮或95 乙醇擦洗镜面 待晾干后再关闭棱镜 注意 8 阿贝折射仪的量程为1 3000一1 7000 精密度为土0 0