测量固体和液体的折射率_图文_百度文库

1、北京科技大学实验报告测量固体和液体的折射率实验目的：学会使用读数显微镜测量固体和液体的折射率；学会使用全反射测量液体的折射率；学会使用阿贝折射仪测量固体和液体的折射率。实验原理：A 用读数显微镜测量固体和液体的折射率如图一所示， 表示放在空气中的某一透明介质底部的一个物体。它发出的光经过空气与透明介质的界面发生折射。当 很小的时候，图中三角形 可得：由折射定律和上两式可知：式中 分别为透明介质的折射率和空气的折射率。因为空气的折射率 ，所以，透明介质的折射率可表示为：因而只要知道了 和 就可以得到介质的折射率。B全反射法测量液体的折射率把密封在两玻璃片之间的空气层放入一种液体中，当一束光透过液

2、体-玻璃-空气-玻璃-液体这一系统时，在各个界面将发生折射。如图二所示：根据折射定律：式中， 分别为液体、玻璃、空气的折射率。当光由玻璃进入空气层时，如果入射角 足够大，则产生全反射，即 ；此外，空气的折射率 ;所以随意液体的折射率为：C 阿贝折射仪测量固体和液体的折射率透明介质中的光线以入射角 入射到直角玻璃棱镜ABC的AB面（面上附有透明介质）上，折射入透镜内，再由面AC出射到空气中，如图所示。由折射定律可得：分别为透明介质、玻璃和空气的折射率。在由几何关系可知棱镜的角A同 和 有如下关系：取空气的折射率为 ,所以：当 时，即光线掠射，这是折射角 为最大值 （ ）,而 为最小值，导致从AC

3、面射到空气中的出射角i为最小值 ，此时，上式可以写为：因此，用望远镜观察时,在视场中出现明暗分界线，明暗分界线正好对应于掠射光线。实验内容与数据处理A 用读数显微镜测量固体和液体的折射率a 测量玻璃的折射率测量数据如下所示：S1S2S3第一次3.163.323.61第二次3.153.313.61第三次3.133.323.6平均值3.15 3.32 3.61 S1表示望远镜看到红漆时候的位置，S2表示望远镜透过玻璃后看到的红漆位置，S3表示的是望远镜看到的玻璃板上银粉的位置。因而，S1S3即为玻璃的厚度，S2S3为玻璃底部的红漆所成的像距离玻璃顶部表面的距离。所以：由于仪器误差 较大，故算得的

4、相差很小，皆是近似为0.005。（计算公式如下：由于测量了三次，所以： ， 取仪器的最小分度0.1cm， 分别为测量各组数据的标准差。由计算公式：可以算出， 、 、 所以，可分别算得：）因此，根据公式：可得： 所以： b 测量水的折射率S1S2S3第一次3.063.283.96第二次3.063.283.96第三次3.043.293.99平均值3.05 3.28 3.97 可得： 所以： 最终可得： B 用全反射法测量水的折射率数据如下： 第一次10.9107.9第二次10.7107.3平均值10.8107.6因为：所以：C 利用阿贝折射仪测量液体和固体的折射率a 测量水和酒精的折射率测量结果如下：水酒精11.32811.357221.32781.35731.32771.356241.32781.357251.32851.357平均值1.3280 1.3569 由公式：对于水而言可得： ， ， ， 所以： 读出的温度为26对于酒精而言可得： , ， ，U=0.0005所以： 读出的温度为25b 测量玻璃的折射率玻璃折射率测量数据为：1.516 1.5165 1.5162平均值为：1. 5162因为： ， ， ，可得： 0.0101所以： 实验总