阿贝折射仪测定物质折射率

阿贝折射仪测定物质折射率实验目的1. 要了解阿贝折射仪的结构和测量原理，熟悉使用方法。2. 掌握使用阿贝折射仪测定物质折射率的方法。3. 用阿贝折射仪测量液体（不同温度下）的折射率和固体折射率。实验仪器阿贝折射仪、 待测液体（若干） 、葡萄糖溶液（若干不同浓度值） 、无水酒精（若干）、蒸馏水（若干）、镜头纸、滴管（三支）。实验原理：精品资料折射仪的基本原理即为折射定律：n 1 sin1n 2 sin2 ， n1，n2 为交界面的两侧的两种介质的折射率（图一）。1 为入射角，2 为折射角。若光线从光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角， 改变入射角可以使折射角达到 90 ，此时的入射角称为临界角，本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。图二中当不同角度光线射入 ab 面时，其折射都大于 i，如果用一望远镜对出射光线观察， 可以看到望远镜视场被分为明暗两部分， 二者之间有明显分界线。见图三所示，明暗分界处即为临界角的位置。图一图二图三图二中 abcd 为一折射棱镜，其折射率为n2。ab 面上面是被测物体。（透明固体或液体）其折射率为n1 ，由折射定律得：1nsin 90 on 2sin2（ 1）n 2sinsin i则（ 2）代入（ 1）式得： n 1n 2 sin()n 2 (sincos2cossin)2（ 3）n2由（ 2）式得：2 sin 2sin 2 i推出cos（ n 2sin i）n22代入（ 3）式得： n 1sin2sin 2 icossinin2棱镜之折射角与折射率 n2 均已知。当测的临界角i 时，即可换算的被测物体之折射率 n1。实验步骤1. 在开始测定前，必须先用蒸馏水或用标准试样校对读数。2. 每次测定工作之前及进行示值校准时必须将进光棱镜的毛面，折射棱镜的抛光面及标准试样的抛光面，用无水酒精与乙醚（1： 1）的混合液和脱脂棉花轻擦干净，以免留有其他物质，影响成相清晰度和测量准确度。3. 测定透明液体：将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面，并将进光棱镜盖上， 用手轮锁紧， 要求液层均匀，充满视场，无气泡。打开遮光板，合上反射镜，调节目镜视度，使十字线成相清晰， 此时旋转手轮并在目镜视场中找到明暗分界线的位置，再旋转手轮使分界线不带任何彩色，微调手轮， 使分界线位于十字线的中心，再适当转动聚光镜，此时目镜视场下方显示的示值即为被测液体的折射率。4. 测定透明固体：被测物体上需有一个平整的抛光面。把进光棱镜打开，在折射棱镜的抛光面 加 12滴比被测物体折射率高的透明液体（如溴代萘），并将被测物体的抛光面擦干净放上去， 使其接触良好， 此时便可在目镜视场中寻找分界线，瞄准和读数的操作方法如前所述。5. 若需测量在不同温度时的折射率，将温度计旋入温度计座中，接上恒温器的通水管， 把恒温器的温度调节到所需测量温度，接通循环水， 待温度稳定十分钟后，即可测量。注意事项(1) 、测量工作开始前，要做好棱镜的清洁工作，以免在工作面上残留其它物质而影响测量精度。(2) 、必须对阿贝折射仪进行读数校正。通常最简便的方法是用蒸流水来校正，因为蒸流水在一定温度（20 o c ）和一定光源（钠光5893 ? ），它的折射率为定值， n .3330 。因此，只要在棱镜上滴几滴蒸流水到进光棱镜上，调节并读取其折射率的值，如不相符，可微动仪器上的校正螺旋，使完全相同。这样，阿贝折射仪的读数就校正好了。(3) 、任何物质的折射率都与温度有关，本仪器在消除色散的情况下测得的折射 率，其对应光波波长=5893 ? ，如不需测量不同温度时的折射率，可在室温下进行。思考问题1. 阿贝折射仪测定折射率的理论依据是什么？如待测物质的折射率大于折射棱镜的折射率， 能否用阿贝折射仪测定？为什么？试讨论本实验所能测定的折射率的范围。2. 分析望远镜中观察到的明暗视场分界线是如何形成的。3. 根据以上原理，写出用分光计测量液体折射率的实验步骤。4. 若仪器未校准，它将主要影响测量的准确度还是精密度？旋光仪效应实验目的1 熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法；2 测量旋光溶液的旋光率和百分浓度实验仪器旋光仪，盛液玻璃管，温度计，已知和未知浓度的葡萄糖溶液。实验原理旋光仪的工作原理是建立在偏振光的基础上，并用旋转偏振光偏振面的方法来达到测量目的。在零度位置时， aa 垂直于中线 ox。上图中， aa 表示检偏镜振动方向， op与 op 表示视场两半偏振光的振动方向。当光束经过旋光物质后，偏振面被旋转了一个角度，如上图虚线所示，这时，两半的偏振光在aa 上的投影不等，而是右半亮，左半暗，如把检偏镜偏振面 aa 在相同方向转动角，则可重新使视场照度相等。这时，检偏镜所转的角度，就是物质的旋光度。知道旋转角（旋光度） 、溶柱（试管）长度和浓度，就可根据下式求出物质的比旋光度（旋光本领或旋光率） ：式中： q：在温度 t 时用 光测得的旋转角（旋光度） ； l：溶柱（试管）长度，用分米（ dm）做单位； c：浓度。即 100ml 溶液中溶质的克数。由上式可知，旋转角 q 与溶柱（试管）长度 l 及浓度 c 成正比。即：q= lc旋光度和温度也有关系。对大多数的物质，用=589.44nm （钠光）测定， 当温度升高 1时，旋光度约减少0.3% 。对于要求较高的测定工作，最好能在20 2 的条件下进行。实验步骤1. 配置溶液，并加以稳定和沉淀。把预测溶液盛入试管待测。2. 接通电源，约点燃 10 分钟，待完全发出钠黄光后， 才可观察使用；检验度盘零度是否正确，如不正确，进行校正。3. 打开镜盖， 把试管放入镜筒中测定， 并应把镜盖盖上和试管有圆泡一端朝上，以便把气泡存入，不致应影响观察和测定。4. 调节视度螺旋至视场中三分视界清晰为止；转动度盘手轮， 至视场照度相一致（暗视场）时止。5. 从放大镜中读出度盘所旋转的角度，计算溶液的浓度。6. 关闭电源，整理仪器。注意事项1. 钠光灯管使用时间不宜超过4h ，长时间使用应用电风扇或关熄10 15min ，待冷却后再使用。灯管如遇有只发红光不发黄光时，往往是因输入电压过低（不到220v ）所致，这时应设法升高电压到220v 左右；2. 试管使用后，应及时用水或蒸馏水冲洗干净，揩干藏好；3. 镜片不能用不洁或硬质布、纸去揩，以免镜片表面产生道子等；4. 仪器不用时，应将仪器放入箱内或用塑料罩罩上，以防灰尘侵入；5