研究折射率（n）与蒸馏水温度（t）

实验研究折射率（N）与水密度（P）的关系【实验目的】1了解分析折射率与水温度变化的关系。2学会使用泰勒激光。3探究折射率与水温的关系。4学习各器材的组装。【实验仪器】泰勒激光，大烧杯，温度计，酒精灯，铁架台，坐标纸。【实验原理】因为折射率只与两种介质的性质和光的颜色（频率）有关，和其它的条件无直接的关系，折射率的变化体现在折射角上。已经有资料证实水在温度改变时，除了水的密度会发生改变外，其它的性质基本不发生任何变化，故蒸馏水密度的改变体现在温度改变上。所以根据折射率公式NSINI/SINJ如若使得入射角I不变，而对折射角J进行相关的测量或观察它的改变，即为折射率的改变。经过统计计算，研究折射率与密度的变化关系转化为观察折射角与蒸馏水温度的变化现象和规律，并由该实验现象推测出蒸馏水折射率与蒸馏水密度的关系。设置试验装置好泰勒激光，固定它的倾斜度（使得入射角一定），在相同外界条件下入射到水中，其他所有的条件都不改变，仅改变水的温度，观察激光在坐标纸上的变化，由此即可推断出两者的相关关系。【实验内容】通过观察蒸馏水折射角随蒸馏水温度的变化的变化规律探讨折射率与密度的关系【实验步骤】1组装实验器材将酒精灯放在平面铺好的坐标纸上，铁架台上方放装有400ML水的大烧杯。固定好温度计，注意温度计要浸水中且不碰底。2点燃酒精灯，打开泰勒激光的开关。调整光线的角度，使其明显又稳定，光透过蒸馏水射在坐标纸上有一个明显斑点，然后固定泰勒激光的倾斜度不再改变。（注意光束是直接从水面入射的）3试验开始后，注意观察温度计上显示的温度，分别当温度计显示为20、3090摄氏度时，在坐标纸上记下激光光斑点的位置。4实验完成后，关闭泰勒激光，熄灭酒精灯。【实验数据记录】组数12345678温度（摄氏度）2030405060708090密度KGM3998203995646992219880498321977789718096531简图如下【数据分析】由坐标纸上所记录的各点可观察出，其折射后光线是向坐标纸边缘移动的。这表明它的J角度在逐步张大，故SINJ增大，而SINI不变，由折射率公式NSINI/SINJ可得折射率N是减小的。而当温度升高时，水的其它性质是不改变的，只有密度在减小。所以可推断出折射率与密度的关系。【实验结论】折射率与水的密度成正比，既折射率随水温度的升高而降低。实验注意事项1、酒精灯的点燃方式和熄灭时要用酒精冒盖熄，不要去吹灭。2、泰勒激光固定之后不要再改变，如若实验过程中改变了泰勒激光的位置，则需要重新再次固定并记录相关的数据或位置。3、温度计读数时要正确读数，要平视，不要斜视。误差分析1、光束虽然是汇聚光但不够细，所以在坐标纸上的相关记录也就会显得不精确。2、光束是从水面入射，经水发生折射，再经过烧杯折射出来，由此，如果要经过数据上的处理来得出结论会有误差。3、由于光束的不精细，坐标纸也不够精细，故在记录光斑移动时会有误差的产生。4、在升温过程时读数期间酒精灯继续在加热，故温度的量测上会有小误差。如果使用更直观的温度计进行测量，则可以减小误差。参考文献大学物理实验汪建章潘洪明编著08地信一班小组组内成员邓先明李小婷黄霞二OO九年十二月九日优点1、此实验以教材内容作为基准，大胆创新，探讨一个从未被探讨过的问题蒸馏水折射率与蒸馏水密度之间的关系2、此实验透过分析蒸馏水折射率与蒸馏水密度的关系，进一步猜想折射率与介质密度的关系3、此实验根据温度与介质密度的关系，将难以观察到的密度变化转变成为温度的变化；又根据折射率与折射角的关系，将研究折射率的变化转为研究折射角的变化，提高了实验的可行性4、此实验仪器简单，操作简单，又不产生有害物质，增强实验可