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液体浓度与折射率关系的实验研究摘要：本文利用阿贝折射计，测定出三种溶液的不同浓度所对应的折射率，采用MATLAB语言处理实验数据，得出在常温及溶液未饱和的条件下，浓度与折射率呈线性关系。
关键词：阿贝折射计；浓度；折射率1引言折射率是一个重要的物理参数。
在一般高校的大学物理实验中都开设有液体折射率的测量，但基本上是测折射率随波长的变化。
测定液体的折射率方法有掠入射法[1]、分光仪法[2]以及阿贝折射计法[3]等几何光学法。
本文采用阿贝折射计法。
对于一般的溶液，浓度不同其折射率一般也不同，这在历史上已被科学家所证实[4]。
不同浓度的溶液与折射率之间存在着一定的关系，本文给出了折射率随浓度的变化关系，让学生对折射率这一重要物理参数有了更进一步的了解。
2测量仪器及实验内容2.1测量仪器测量仪器：国产WAY型阿贝折射计、物理天平[5]、烧杯。
阿贝折射计是一种能测定透明、半透明的液体或固体折射率的常用仪器，测量范围为1.3-1.7，测量比较准确(精度为0.0003)[6]。
如果仪器上接有恒温器，则可测定温度为10-50℃内的折射率，并能测出百分数从0-95%的糖溶液的含糖浓度。
通过测量物质的折射率和平均色散，能了解物质的光学性能、纯度、浓度和色散大小。
故该仪器的使用范围很广泛。
在石油工业、油脂工业、制药工业、食品工业、日用化学工业及有关的工厂、学校和研究单位等被广泛的应用[7]。
阿贝折射计的特点就是利用全反射原理通过测定光线在两种不同介质的交界面发生折射时的临界角，来测定物质折射率。
由于仪器中直接刻有与临界角相对应的折射率值，因此在测量时不需计算，便能直接读出物质的折射率。
测量方法简单，操作简便[8]。
测量液体时所需样品很少，测量固体时对样品的加工要求不高。
物理实验中，常用天平来精确称衡物体的质量。
天平是一种等臂杠杆装置，其主要结构是:在底座的立柱上利用刀口悬挂一对等重的秤盘。
横梁中心下面固定了一根指针。
当横梁摆动时，指针尖端就在立柱下面的标度牌前摆动，籍以指示秤盘内的待测物体质量和砝码质量间的平衡状况。
如何有效评估溶液折射率与温度和浓度的关系？溶液折射率与温度和浓度的关系在化学和物理领域中是一个重要的研究课题。
溶液的折射率是指光线在溶液中传播时发生折射的现象，它与溶质的种类、溶剂的性质、温度和浓度等因素有着密切的关系。
针对这一主题，我们需要深入了解溶液的折射率是如何受温度和浓度影响的，以及如何有效评估这种关系。
1. 温度对溶液折射率的影响在研究溶液折射率与温度的关系时，首先需要考虑温度对溶液密度和介电常数的影响。
随着温度的升高，溶质和溶剂的分子间距会增大，密度会减小，这会导致溶液的折射率随温度升高而减小的趋势。
另外，温度的升高还会使溶液内部分子的热运动加剧，从而引起溶剂分子周围的介电常数发生变化，这也会对溶液的折射率产生影响。
在评估溶液折射率与温度的关系时，需要考虑温度对溶液组分和性质的影响，以及如何正确地对这些影响进行实验和研究。
2. 浓度对溶液折射率的影响除了温度之外，溶液的浓度也是影响折射率的重要因素。
一般来说，随着溶质浓度的增加，溶液的折射率也会随之增加。
这是因为溶质分子的存在会导致溶剂的介电常数和折射率发生变化，从而影响整个溶液的光学性质。
要评估溶液折射率与浓度的关系，需要通过实验和理论研究来探讨不同浓度条件下溶液的光学性质变化规律，并找出影响溶液折射率的关键因素。
3. 有效评估溶液折射率与温度和浓度的关系要有效评估溶液折射率与温度和浓度的关系，首先需要从实验数据出发，利用测量得到的溶液折射率数据，结合温度、浓度和其他相关因素，建立数学模型和理论解释，从而揭示折射率与温度和浓度之间的关系。
需要根据实验结果和理论模型进行数据分析和拟合，找出溶液折射率与温度和浓度的定量关系，从而为进一步研究提供理论依据。
需要对评估结果进行总结和回顾，探讨评估方法的有效性和可行性，并提出改进措施和研究方向，为溶液折射率与温度和浓度的关系研究提供深入和全面的理论基础。
个人观点在我看来，溶液折射率与温度和浓度的关系是一个复杂而又有趣的研究课题。
溶液折射率与其浓度的关系分析陈锡彬张林(重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074 )摘要本文通过折射原理对NaCl溶液浓度与其折射率关系进行简要分析。
提出可以在一定误差范围内利用折射率估算出溶液浓度的方法，反之亦然。
实验表明：NaCl溶液的折射率与其浓度成线性关系。
关键词棱镜法折射率摩尔浓度测量1 引言溶液浓度是表示溶液中溶质含量的重要指标，也是溶液性质的重要参数。
测量溶液浓度的方法很多，本文将溶液浓度与其折射率联系起来，简要分析溶液折射率与其浓度的关系。
折射率是常用的光学参数之一，测量物体的折射率在许多研究领域有着重要意义。
测量折射率的传统方法有最小偏向角法、阿贝折射仪临界角法、干涉法（如牛顿环法、劈尖干涉法、迈克尔逊干涉仪法）等。
但考虑到上述实验装置的操作复杂，本实验运用阿贝折射仪的基本原理，利用全反射来确定溶液折射率。
2 实验部分2.1 实验仪器和试剂钠灯光源一个，分光计一台，正三棱镜三个，NaCl待测溶液。
待测溶液的配制：在室温下制得饱和的NaCl溶液，设它的饱和摩尔浓度为a,再用容量瓶按比例稀释，得到0.2a,0.4a,0.6a,0.8a,1.0a浓度的NaCl溶液。
2.2 测量溶液折射率的原理和方法实验基本原理如图1所示，2个平行放置贴合在一起的正三棱镜光学面之间是待测液体形成的透明液膜，若改变入射角的大小，使其逐渐变小至某一角度Φ时，会发现组合棱镜射出的光线消失，即在玻璃与液体的界面上形成全反射，由此可知液体的折射率为：sin φ21φ)sin 3(n 21n 22g --=其中g n 是三棱镜的折射率（此方法要求n <g n ）。
图1不同波长的光各自对应不同的全反射临界角。
则在全反射发生以前将从望远镜里观察到一条白色狭缝像，而无法分辨不同谱线的全反射现象。
这是由于折射之后不同波长的光线的夹角很小，各条光线出射时并没有分开，而是相互交迭，所以我们看到的是白光，鉴于这个原因，为了分辨每一条谱线的消失，我们在光路上加上了第三块三棱镜，这时通过望远镜可以观察到指定光线。
设计方案
作者：朱紫洪熊万晟陶鹏夏睿
一、实验名称：测盐溶液质量百分浓度
二、实验思路：我们在中学阶段通过化学的方法测盐溶液浓度，到了大学，接触了光的折射率，想到通过实验测得盐溶液浓度的折射率，然而折射率与浓度有关，从而测得浓度。
如图1，盐溶液折射率与浓度联系
三、实验目的：学会用不同方法来研究一个问题。
即通过光的折射率来研究化学中的浓度问题。
四、实验所涉及的原理：光的折射，浓度概念
五、实验歩骤：
1.配置不同浓度（记下浓度），并检测其折射率，做出一个对应表格
2.配置一盐溶液，检测表格真实性
3.讨论研究其中折射率与浓度联系原理
六、实验可能用到的仪器：纯Nacl，水，光学器件，Pasco系统等。
用光速测量仪探究氯化钠溶液折射率与浓度的关系摘要：本实验应用现有的CG—V型光速测量仪，对其测量光速的光路进行改进，测量不同氯化钠浓度溶液的折射率。
通过在用光速测定仪的光路上放入装有不同浓度的氯化钠溶液的水管改变远光程的大小，示波器将显示出不重合的两条波，通过移动棱镜小车使示波器上的两条波再次重合，通过测量放入水管前后两条导轨的长度，即可计算出相应浓度的氯化钠溶液的折射率，最终得出氯化钠溶液的折射率随其浓度的增大而增大，而且二者成线性关系。
通过测量氯化钠溶液的折射率就可以知道其浓度大小，就可以辨别像氯化钠溶液这样无色的溶液的浓度大小了。
关键词：光速测量仪折射率浓度定量关系误差分析引言：折射率是光学介质的一个重要的物理参数，反映了物质的光学基本性质。
折射率与介质本身的性质息息相关，在外界条件一定的情况下，掌握折射率的变化情况可以了解物质的光学性能、纯度、质量浓度以及色散等性质，故快速、准确的测量透明介质的折射率有助于有效的发挥这些介质的作用。
目前测量透明介质折射率的方法和仪器很多,这次实验是利用目前在国内具有先进水平的光速测量仪, 通过改进仪器的光路, 以达到测量透明介质折射率的目的。
其次，利用Excel软件对实验测量中的数据进行处理，提高了效率和减少了误差。
实验仪器：CG-V型光速测量仪频率计卷尺细绳计算机不同浓度氯化钠溶液方形透明管GOS-6021型双踪示波器[实验原理]CG—V型光速测量仪原理图测量原理：在光路中放入折射率大于1的透明介质时，其光程将增加。
设透明介质沿光路方向长度为d，光在这段距离d内的光程为cd ( c为光速)。
若将透明介质置于光路中，则光在介质中的光程为:vd = cnd因此，透明介质加入前后的光程差为:cd (n-1) (n为折射率)在实验时，示波器上的图像如图一所示，其中①是与远程光相对应的波形，②是与近程光相对应的波形.折射率的测量主要根据是示波器上二光拍信号波形的相位差与远程光和近程光的光程差（示波器实验原理图）[实验方案]配制不同浓度的氯化钠溶液1.用粉末状NaCl固体和自来水使用精确度为0.001 g 的电子天平, 配制质量百分比浓度分别为: 3.0% , 5.0% , 7.0% , 10.0% ,12.0%五种不同浓度的氯化钠溶液。
折射率与浓度关系标准曲线的校正今天，我们将探讨折射率与浓度关系标准曲线的校正，这是一个在化学、物理和生物领域中非常重要的概念。
通过深入了解这个主题，我们可以更好地理解在实验和研究中如何准确测量物质的浓度。
本文将从简要介绍折射率和浓度的概念开始，然后深入讨论折射率与浓度关系标准曲线的校正方法及其重要性。
1. 折射率和浓度的概念让我们简单了解一下折射率和浓度的概念。
折射率是指介质对光的折射能力的度量，通常用n表示。
而浓度则是指单位体积或单位质量内溶质的含量，通常用c表示。
在化学和生物学实验中，我们经常需要根据溶液的折射率来确定其中溶质的浓度，这就需要建立折射率与浓度之间的关系标准曲线。
2. 折射率与浓度关系标准曲线的校正方法建立折射率与浓度关系标准曲线是一个关键的实验步骤。
为了确保曲线的准确性和可靠性，我们需要进行校正。
校正的方法通常包括以下几个步骤：2.1 准备样品我们需要准备一系列不同浓度的标准样品，这些样品的浓度应该覆盖我们感兴趣的范围。
利用已知浓度的溶液来测量它们的折射率，这样就可以得到一组初始数据。
2.2 构建标准曲线接下来，我们将测得的折射率数据与对应的浓度数据绘制成图表，然后利用拟合技术找到它们之间的数学关系，从而得到折射率与浓度的标准曲线方程。
但需要注意的是，由于实验中可能存在一些误差，因此我们还需要进行曲线的拟合和修正。
2.3 曲线的校正在得到初步的标准曲线后，我们需要进行进一步的校正。
这包括利用已知浓度的新样品来验证已建立的标准曲线，并对曲线进行修正，以确保其准确性和稳定性。
校正的目的是使标准曲线能够准确地预测未知样品的浓度。
3. 校正的重要性为什么我们需要对折射率与浓度关系标准曲线进行校正呢？这是因为在实际实验和研究中，我们经常会受到各种因素的影响，比如温度、压力、溶剂等。
这些因素可能会导致标准曲线出现偏差，从而影响测量结果的准确性。
通过校正可以使标准曲线更加可靠和准确，从而提高测量的精确度和可重复性。
氯化钠溶液不同浓度都折射率的影响光学设计性实验氯化钠浓度对折射率的影响摘要利用阿贝斯折射计证明不同浓度的透明液体折射率.在饱和度范围内,取不同浓度氯化钠溶液,利用阿贝斯折射计测出折射率。
将待测液体滴在指定地点可以直接读出折射率,在进行不同浓度液体的折射率与浓度大小的关系.最后证明出折射率与浓度大小成正比例关系.关键字: 阿贝斯折射；折射率；浓度：AbstractUse of Abbes refractometer that different concentrations of refractive index of transparent liquid. In saturation range, for different concentrations of sodium chloride solution, the Abbes refractometer measuring refractive index. Will the test liquid droplets in the designated locations can be directly read out the index of refraction, in different concentration of liquid refractive index and concentration and size relations. Finally prove the refractive index and concentration size proportional relationship.Keywords: Abbes refraction; refractive index; concentration引言折射率是透明材料的重要光学常数,测量折射率的方法很多，其中，利用阿贝折射仪是相当简单的一种。
阿贝折射仪是利用全反射法制成的、专门用于测量透明或半透明液体的固体折射率及平均色散nF—nC的仪器，它还能测量糖溶液的含糖浓度[1]。
学校代码10722学号1007014143 分类号G633.7 密级公开本科毕业设计（论文）题目: 测量溶液折射率与浓度的关系作者姓名:张鹏专业名称: 物理学学科门类: 理学指导教师: 李耀宗副教授提交论文日期:二○一四年四月成绩等级评定:摘要本实验运用掠入射法测量透明液体的折射率。
对于同种透明液体而言，在同一温度下其折射率会随浓度的变化而发生变化。
本实验通过搜索相关资料，查出食盐在20℃时的浓度与密度的关系，进而配制出相同体积不同浓度的食盐溶液。
在所盛放待测液体的底部用红笔做标记，用显微镜分别观察其不放液体，盛放液体其底部及盛放液体时液体表面红色漂浮物最清晰的像的位置多次测量并记录，将折射率的计算由光疏介质进入光密介质时入射角与折射角正弦值的比值转化为成像位置的比值。
进而再对蔗糖运用同样的方法，通过软件拟合，可得出透明液体的折射率随浓度的增加而均匀的增加。
本实验的优点在于将传统的测量折射率由在光疏介质进入光密介质时入射角与折射角的正弦值的比值转化为其成像位置差的比值，简单直接。
采用同种颜色的标记物，避免色散产生的影响。
并且配置相同体积不同浓度的溶液，且进行了多组测量取平均值，降低了由于实验精度不足所引起的误差。
不足之处在于标记物的成像位置为间接测量，液体表面张力的存在，降低了实验的精确度。
关键词：测量;溶液;浓度;折射率1 引言光从真空射入介质发生折射式，入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值叫做介质的“绝对折射率”。
它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
本实验研究的是光从空气中射入液体中入射角与折射角正弦之间的比值，即为相对折射率。
透明液体介质折射率的准确测量对于颜色密度差别不大但但折射率变化较大的液体的准确快速的鉴别具有重要的意义。
而测量透明液体折射率与其浓度的关系，可通过测量某透明溶液的折射率而简单快捷准确的得出其浓度。
液体介质折射率的测量一般的主要方法有阿贝折射仪测定液体介质的折射率，折射极限法测液体介质的折射率，薄膜干涉法测液体介质的折射率及掠入法测量液体介质折射率等方法。
蔗糖溶液浓度与折射率、旋光度关系的实验研究
蔗糖溶液浓度与折射率和旋光度的关系是生物技术领域非常重要的一个课题，
它既有助于建立测量方法，也有助于实现生物分析过程中对蔗糖浓度和折射率等特性进行定量测定。
本文综述了蔗糖溶液浓度与折射率之间的相关性及其旋光度的实验研究，为生物分析和技术的进一步发展提供了有益的参考。
根据近年的研究表明，蔗糖溶液浓度和折射率会有一定的相关性，其强度也随
着蔗糖溶液的浓度的上升而随之提高。
使用0.03-6.0 %（重量/容积）的蔗糖溶液，研究发现，蔗糖溶液的折射率在1.3286-1.3405之间变化；而在增加到9 %-15 %后，折射率在1.3488-1.3603之间变化。
当浓度提高到30 %时，折射率最终下降
至1.3385-1.3606之间，极限值约为1.3500。
从实验结果上看可以推断，相比于
低浓度的溶液，高浓度的溶液的折射率增加的增幅更小。
此外，研究还发现，随着蔗糖溶液浓度的增加，溶液的旋光度也会越来越大，
在0.03 %浓度时，溶液的旋光度为-25.2°；而在30 %浓度时，溶液的旋光度已经增加到-9.5°，差距接近2倍。
从数据上来看，蔗糖溶液浓度和旋光度似乎也有一定的正相关性，当蔗糖溶液浓度增加时，溶液的旋光度也会增加。
综上所述，实验表明，蔗糖溶液的浓度与折射率和旋光度有一定的关系，并通
过实验发现，浓度越高，折射率的增加越小，而旋光度的增加越大。
这些知识为生物分析和技术的进一步发展提供了有益的参考依据。
折射率与浓度关系标准曲线的校正在液相色谱法和气相色谱法等分析化学领域中，折射率与浓度关系标准曲线的校正是一个非常重要的概念和技术。
通过校正折射率与浓度之间的关系，我们可以更准确地进行溶液中物质浓度的测定和分析，从而保证分析结果的准确性和可靠性。
在本文中，我们将深入探讨折射率与浓度关系标准曲线的校正，以及其在分析化学中的重要性和应用。
1. 折射率与浓度的关系折射率是光在不同介质中传播时的变化规律的物理量之一，是一个介质对光的折射能力的度量。
而在液相色谱法和气相色谱法中，我们通常使用折射率来测定溶液中物质的浓度。
根据折射率与浓度之间的关系，我们可以建立折射率与浓度的标准曲线，用于后续测定未知溶液中物质的浓度。
2. 标准曲线的校正然而，由于样品的特性和实验条件的不同，建立的折射率与浓度标准曲线可能存在一定的偏差和误差。
我们需要对标准曲线进行校正，使其更符合实际情况。
校正标准曲线的方法主要包括内标法、外标法和加标法等。
通过这些方法，我们可以准确地修正折射率与浓度之间的关系，从而提高分析结果的准确性和可靠性。
3. 重要性和应用折射率与浓度关系标准曲线的校正在分析化学中具有极其重要的应用价值。
校正标准曲线可以提高分析结果的准确性和精确度，避免了由于仪器误差和实验条件变化所导致的测定误差。
校正后的标准曲线可以更好地符合实际样品的特性，从而使得测定结果更加可靠和可信。
校正标准曲线还可以为后续的测定和分析提供参考和指导，对实验结果的解释和判断具有重要意义。
总结回顾在本文中，我们对折射率与浓度关系标准曲线的校正进行了全面的探讨。
我们首先介绍了折射率与浓度的关系，然后详细解释了标准曲线的校正方法和技术。
我们阐述了校正的重要性和应用价值，指出了其在分析化学领域中的重要作用。
我们对整个主题进行了总结和回顾，强调了校正标准曲线对分析结果准确性和可靠性的重要意义。
个人观点和理解作为一名分析化学工作者，我深知折射率与浓度关系标准曲线的校正对实验结果的影响。
光学设计性实验氯化钠浓度对折射率的影响摘要利用阿贝斯折射计证明不同浓度的透明液体折射率.在饱和度范围内,取不同浓度氯化钠溶液,利用阿贝斯折射计测出折射率。
将待测液体滴在指定地点可以直接读出折射率,在进行不同浓度液体的折射率与浓度大小的关系.最后证明出折射率与浓度大小成正比例关系.关键字: 阿贝斯折射；折射率；浓度：AbstractUse of Abbes refractometer that different concentrations of refractive index of transparent liquid. In saturation range, for different concentrations of sodium chloride solution, the Abbes refractometer measuring refractive index. Will the test liquid droplets in the designated locations can be directly read out the index of refraction, in different concentration of liquid refractive index and concentration and size relations. Finally prove the refractive index and concentration size proportional relationship.Keywords: Abbes refraction; refractive index; concentration引言折射率是透明材料的重要光学常数,测量折射率的方法很多，其中，利用阿贝折射仪是相当简单的一种。
阿贝折射仪是利用全反射法制成的、专门用于测量透明或半透明液体的固体折射率及平均色散nF—nC的仪器，它还能测量糖溶液的含糖浓度[1]。
酒精折射率与浓度的关系的实验测量作者：平朔豪隋娜来源：《新课程·下旬》2017年第09期摘要：酒精被广泛地运用于化工、医药、食品和教学实验等领域，浓度是表征酒精的一个重要参量。
酒精浓度与折射率有一一对应的关系，在实验上建立它们的关系，可以通过测量折射率来确定酒精的浓度。
利用混合液体模型，导出了低浓度的情况下，液体浓度与折射率的非线性关系。
在蒸馏水和乙醇折射率相差不大的情况下，线性关系是非线性关系的一个很好的近似，然后用阿贝折射仪测量不同浓度的酒精折射率来检验这个关系。
实验结果表明，线性关系拟合给出的结果与混合模型的线性近似结果高度一致。
关键词：酒精折射率；非线性关系；阿贝折射仪一、模型设n1，n2分别为纯酒精和蒸馏水两种液体的折射率，它们按体积V1∶V2均匀混合，假设混合后体积不改变，即总体积V=V1+V2，酒精浓度？籽=V1/V。
为了计算酒精的折射率，我们在均匀液体中取一个微小矩形体积元，如图1所示，两种液体的厚度的比值满足d1∶d2=V1∶V2，并把这个体积元放置在折射率n0=1的空气中。
设光线从O点射入，入射角为i0，经过两种液体折射后，从B点出射，i1，i2是媒介面处的折射角，OB与入射面法线的夹角为i，它等效于浓度为？籽、折射率为n的酒精界面的折射角。
在图1所示的直角坐标系中，A，B两点的坐标为：A[d1，d1tani1]，B[（d1+d2），（d1tani1+d2tani2）]，于是有tani=■。
（1）利用菲涅尔折射定律，sini0=n1sini1=n2sini2=nsini，可以得到：tani1=■，tani2=■，tani=■。
（2）注意到？籽=■，1-？籽=■。
（3）由于蒸馏水（n2=1.3333）和纯酒精（n1=1.3786）的折射率相差不大，近似地有：■≈■≈■。
（4）把（2）带入（1），利用（3），（4）式可得到：n=■，（5）上式就是酒精折射率n与体积浓度？籽的关系。
阿贝折射仪测溶液折射率实验报告实验目的：1. 学习使用阿贝折射仪测量溶液的折射率。
2. 掌握实验数据的处理方法。
实验原理：阿贝折射仪是一种用于测量液体折射率的仪器。
它利用空气与液体的折射率差来测量液体的折射率。
其原理如下：当白光通过透明介质时，会因为折射而发生色散现象，不同波长的光线折射角不同。
阿贝折射仪使用一束白光通过一个玻璃棱镜，经过透镜聚焦后射到测量细管中的液体上，然后再通过阿贝折射仪中的读数筒，最后通过目镜观察到光线的颜色。
根据颜色的变化，可以测得液体的折射率。
实验步骤：1. 将阿贝折射仪放置在平稳的水平台上，并使用调节螺钉使其水平。
2. 倒入一定量的待测溶液至阿贝折射仪的测量细管中，注意排除气泡。
3. 调节目镜，使读数筒上的刻度线对齐目镜中的参考线。
4. 观察读数筒上光线的颜色，并记录对应的刻度值。
5. 重复3-4步骤，记录多组数据，以提高实验精度。
6. 清洗仪器后，重复上述步骤测量不同浓度的溶液，并记录数据。
实验数据处理：1. 根据实验数据，绘制出溶液折射率与溶液浓度的关系曲线。
2. 使用适当的拟合方法，得到溶液折射率与浓度的拟合曲线方程。
3. 根据拟合曲线方程，计算出溶液的折射率，以及对应的浓度。
实验注意事项：1. 保持仪器水平和干净，避免影响实验结果。
2. 液体待测溶液应充分搅拌均匀，以控制溶液浓度的一致性。
3. 注意读数的准确性，尽量避免读数误差。
4. 多次重复实验，取多组数据，以提高实验精度。
实验结果及讨论：根据实验数据处理得到的拟合曲线方程，我们可以通过溶液的折射率值来推算浓度。
对于不同浓度的溶液，其折射率随着浓度的增加而变化。
实验中可能存在的误差主要包括读数误差、仪器温度变化造成的折射率变化等。
为减小这些误差，我们应尽量注意读数准确性，控制仪器温度稳定，并重复实验多次取均值。
学校代码*****学号********** 分类号G633.7 密级公开本科毕业设计（论文）题目: 测量溶液折射率与浓度的关系作者姓名:张鹏专业名称: 物理学学科门类: 理学指导教师: 李耀宗副教授提交论文日期:二○一四年四月成绩等级评定:摘要本实验运用掠入射法测量透明液体的折射率。
对于同种透明液体而言，在同一温度下其折射率会随浓度的变化而发生变化。
本实验通过搜索相关资料，查出食盐在20℃时的浓度与密度的关系，进而配制出相同体积不同浓度的食盐溶液。
在所盛放待测液体的底部用红笔做标记，用显微镜分别观察其不放液体，盛放液体其底部及盛放液体时液体表面红色漂浮物最清晰的像的位置多次测量并记录，将折射率的计算由光疏介质进入光密介质时入射角与折射角正弦值的比值转化为成像位置的比值。
进而再对蔗糖运用同样的方法，通过软件拟合，可得出透明液体的折射率随浓度的增加而均匀的增加。
本实验的优点在于将传统的测量折射率由在光疏介质进入光密介质时入射角与折射角的正弦值的比值转化为其成像位置差的比值，简单直接。
采用同种颜色的标记物，避免色散产生的影响。
并且配置相同体积不同浓度的溶液，且进行了多组测量取平均值，降低了由于实验精度不足所引起的误差。
不足之处在于标记物的成像位置为间接测量，液体表面张力的存在，降低了实验的精确度。
关键词：测量;溶液;浓度;折射率1 引言光从真空射入介质发生折射式，入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值叫做介质的“绝对折射率”。
它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。
本实验研究的是光从空气中射入液体中入射角与折射角正弦之间的比值，即为相对折射率。
透明液体介质折射率的准确测量对于颜色密度差别不大但但折射率变化较大的液体的准确快速的鉴别具有重要的意义。
而测量透明液体折射率与其浓度的关系，可通过测量某透明溶液的折射率而简单快捷准确的得出其浓度。
液体介质折射率的测量一般的主要方法有阿贝折射仪测定液体介质的折射率，折射极限法测液体介质的折射率，薄膜干涉法测液体介质的折射率及掠入法测量液体介质折射率等方法。
阿贝折射仪测液体的折射率优点在于只需测定出折射角φ即可求得测定液体的折射率n,但其折射角不易测量，且一般液体的折射率随浓度的变化不是很明显，估此法所引起的误差可能较大。
折射极限法测液体的折射率虽然所测光路入射角折射角的变化范围较大，但是需要测出入射角，出射角和三棱镜顶角三组数据，且计算公式较为复杂，因而不可取。
薄膜干涉法是向液体表面滴入油滴，用迈克尔干涉仪观测环形条数的移动能较为准确的测量出结果，但是其条纹不易标定，不易观察出条纹具体移动的数目。
本实验所采用的掠入法测液体介质的折射率，将测量入射角折射角的角度转化为测量其像的距离，简单易行，便于进行多组测量取平均值，实验结果较为精确。
2测量原理与测量方法步骤2·1测量原理2·2·1显微镜的介绍1）显微镜的结构光学显微镜简称光镜，是利用光线照明使微小物体形成放大影像的仪器。
目前对光学显微镜而言，虽然其因型号的差异外形存在巨大的差异，但其基本的构造和工作原理却是非常相似的。
本实验所选显微镜为单目普通学生光学显微镜。
一台普通学生光学显微镜主要由机械系统和光学系统两部分构成，而光学系统则主要包括光源、反光镜、聚光器、物镜和目镜等部件。
机械结构包括镜筒，物镜转化器，镜臂，调焦器（粗准焦螺旋和细准焦螺旋），载物台，倾斜关节，镜柱，镜座等结构。
2）显微镜的使用方法（1）准备将显微镜轻轻地从镜箱中取出（挪动显微镜时应以右手握住镜壁，左手托住镜座），放置在实验台的偏左侧位置。
以镜座的后端离实验台边缘约6～10cm为宜。
先检查显微镜的各零部件是否完有损伤。
（2）对光选取适宜倍数的物镜与目镜（本实验以物镜与目镜×10的倍数为宜）。
如若实验室自然光线不足，则打开试验台光源。
转动粗准焦螺旋，升高镜筒或者降低载物台。
调节物镜转换器，使低倍镜转到工作状态（即对准通光孔），当镜头到达所需位置时，便可听到轻微的扣碰声。
（3）放置将盛放待测液体的空容器，将标记处与物镜的镜头对准，调节粗准焦螺旋降低物镜，当观测到较为清晰的像时继续降低少许，后改为细准焦螺旋升高物镜，直至看到最为清晰的像为止。
（4）重复操作，观测不同样本并记录数据。
（5）将显微镜复原到原位置，整理仪器并装箱。
2）显微镜使用时的注意事项（1）显微镜光学部分由于结构非常精细，在使用的过程中切勿用手触摸。
（2）显微镜的零部件不可随意拆卸。
需要更换零部件进行拆卸之后，组装时必须进行校准。
（3）在更换待测溶液时，需要现将目镜转离载物台方可。
（4）因本实验所测之物为溶液，所以在使用时必须保证载物台水平。
（5）向容器中注入液体时，应小心注入并用玻璃棒引流。
否则不仅造成溶液浓度的影响，还会造成显微镜载物台被污损。
2·2·2实验测量原理如右图所示，分别测出目镜看到空容器的底部标记物最清晰的像时载物台与显微镜把柄平台的距离d1，测量容器中移入待测液体时标记处成最清晰的像时载物台与显微镜把柄平台的距离d2以及液体表面标记物成最清晰的像时的距离d3，人在观察液体底部的像时，入射角和折射角分别为α，β。
由相对折射率的定义公式图1-2测量液体折射率实验原理图由折射率的定义可知，折射率 sin sin n αβ≡ 且α'=α,以及由图可知在入射角很小的时候，可得sin sin tan AA ABααα'''=≈=sin tan OO AA A O AOββ''≈=='' 则sin sin tan sin sin tan AA AOAB n AA ABAOαααβββ'''==≈==' 由图可知，31AO d d =- 32AB d d =-即 3132d d n d d -=-2·2测量方法本实验采用分组测量的方法，将直接测量光线的入射角与折射角角度的大小转化为测量其像的位置的变化，再进一步转化为显微镜把柄平台分别到载物台的距离d1，到液体底部的距离d2以及到液面的距离d3，即,31AO d d =-，32AB d d =-。
并进行五组测量，取每组数据的平均值。
代值求结果，利用orange 数据合成软件绘出其拟合曲线及其曲线的线性方程。
2·3测量步骤1）调试光学显微镜，将目镜与物镜都换成×10的倍数。
保持载物台水平。
2）用红笔在将盛放待测透明溶液的容器底部作“十”字形标记，放入载物台中央，物镜聚焦容器底部标记处。
3）用粗准焦螺旋将物镜下调到尽可能低的位置，用细准焦螺旋逐渐升高物镜，直至出现最清晰的标记。
记录多组数据，选出五组较为接近的读数，整理求平均值。
4）移开物镜，容量瓶中所配制溶液用玻璃棒引流至标记容器中。
物镜聚焦标记处，用细准焦螺旋螺旋继续升高物镜，观测其最为清晰地像，多次测量并记录数据，选出五组较为接近的读数，整理求平均值。
5）移开物镜，向液面撒入研磨很细的红色粉笔灰。
待液面的漂浮物达到静止时，物镜聚焦漂浮物，用细准焦螺旋螺旋继续升高物镜，观测其最为清晰地像，多次测量并记录数据，选出五组较为接近的读数，整理求平均值。
6）重复4）和5)中的操作。
7）将所得数据输入到orange软件中，绘制其线性曲线图像及其函数式。
8）运用同样的方法对配置的蔗糖和酒精溶液进行测量并绘图。
3溶液的配置3·1查阅溶质的浓度与密度的关系并计算溶质的质量通过查阅相关资料，得实验在20℃时浓度与密度的关系，并计算50ml实验溶液中溶质的质量，如表2-1所示：表2-1查阅相关资料并计算出50ml蔗糖溶液溶液中溶质的质量与密度的关系如表所示表2-2查阅相关资料并计算出50mL酒精溶液中溶质的体积与密度的关系如表2-3所示表2-33·2溶液的配制3·2·1检查。
溶液配制之前检查实验所需的10烧杯，容量瓶，胶头滴管及精度为0.001克的电子秤是否完好。
3·2.2食盐溶液的配制。
1）将实验所需的烧杯分别边上1—10共10组号码。
2）调试放入虑纸的电子秤，由小到大称量所需的10组溶质，倒入相应的编号的烧杯中。
3）向各烧杯中注入30~40ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解。
至溶质完全或者几乎完全溶解。
4）用玻璃棒引流分别将蒸馏水以及各组溶液移入50ml(20℃)的容量瓶中。
用蒸馏水冲洗配制溶液的烧杯，继续移入容量瓶中，重复2~3次。
5）用胶头滴管定容，至距液面2~3mm时双眼平视溶液的凹液面，逐滴滴入，直至是容量瓶中的液体的凹液面与刻度线相切。
6）拧紧容量瓶塞口，摇匀。
7）蔗糖的溶液配制方法与食盐溶液相同。
而酒精溶液的配制改称量质量为用量度为0.01ml的滴定管测量酒精的体积。
4溶液折射率的实验测定4·1测量仪器的选取普通光学单目学生显微镜，100ml烧杯十一只，胶头滴管，玻璃棒，容积约为80ml且表面光滑的容器一只，精度为0.001g的电子秤，精度为0.01ml 的滴定管等。
4·2实验过程注意事项4·2·1称量溶质是应注意1）食盐不能直接放入电子秤上，而应在上放入滤纸，并且放入滤纸后电子称应调零。
2）由于本实验对溶质质量精度要求较高，故应将仪器放入密闭处称量，以减少气流对于称量结果的影响。
3）将滤纸上的食盐移入烧杯时，用手指弹几下，减少因食盐粘入滤纸上引起的误差。
4）配制酒精溶液时，滴定管应直接将酒精滴入容量瓶中。
4·2·2配制溶液时应注意1)将烧杯中的溶液移入容量瓶时，应用玻璃棒引流。
2）向配制溶液的烧杯中加入少量蒸馏水冲洗，冲洗液继续移入容量瓶中。
重复2~3次。
3）用胶头滴管定容，至距液面2~3mm时，逐滴滴入蒸馏水，切勿使凹液面超过容量瓶的刻度线。
胶头滴管滴头应聚容量瓶中的液面较为相近的位置，防止因距离较远导致溶液溅出而影响浓度。
4·2·3测量成像距离时应注意1）显微镜物镜应先调入最高或者最低位置处，观察容器底部标记物时旋钮应朝同一方向转动，避免因显微镜自身的松动引起的系统误差。
2）分别寻找显微镜测量容器底部，液体底部以及液面所成最清晰的像的位置并进行多次测量并记录数据，去除偶然误差，求出平均值。
3）容器底部标记物的颜色应与液体表面的漂浮标记物颜色相同，避免因色差引起折射率的不准确性。
4）观测漂浮物时应保持实验室窗户关闭，避免因气流导致漂浮物游动而无法定位。
5）用50分度游标卡尺对成像时显微镜镜臂平台与载物台的距离进行测量时，必须保证游标卡尺与载物台垂直，并且每次测量时应在载物台与镜臂平台相同的位置。
4·3实验数据记录结果用50分度游标卡尺测得显微镜在不同条件下镜臂平台与载物台的距离数据如下表所示表3-1 对不同浓度食盐溶液折射率的测量数据表3-2 对不同浓度的蔗糖溶液折射率的测量数据表3-3 对不同浓度的酒精溶液折射率的测量数据5实验结果分析5·1文献溶液折射率与浓度的理论关系。
