测定玻璃的折射率
知识元
测定玻璃的折射率
知识讲解
一、实验目的
测定玻璃的折射率．
二、实验原理
折射率公式n=．
三、实验器材
木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔．
四、实验步骤
1．把白纸用图钉钉在木板上．
2．在白纸上画一条直线aa′作为界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面aa′的法线NN′．
3．把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一条边跟aa′对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb′．
4．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2．
5．在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3，用眼睛观察调整视线要使P3能同时挡住P1和P2的像．
6．同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4，使P4能挡住P3本身和P1、P2的像．
7．记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针，过P3、P4画直线O′B与bb′交于O′点，连接OO′，OO′就是玻璃砖内的折射光线的方向，入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′．
8．用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的度数．
9．从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记入自己设计的表格里．
10．用上面的方法分别作出入射角是30°、45°、60°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里．
11.算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近一个常数，求出几次实验中所测的平均值，这就是玻璃的折射率．
12．也可用如下方法求折射率n．
用圆规以O为圆心，任意长为半径画圆，交入射线于P点，交折射线于Q点；过P作法线的垂线，交于N，过Q作法线的垂线，交于N′；用刻度尺分别测出PN和QN′之长，则n=．
五、注意事项
1．用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面．严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的两个边aa′、bb′．
2．实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动．
3．大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两枚大头针P1和P2间、P3和P4间的距离应尽量大一些，以减少确定光路方向时造成的误差．
~罚霭;《测定玻璃的折射率》实验的改进塔废电池的妙用河南省荣阳师范学校李春耕物理实验《测定玻璃的折射率》,完成的关键是确定对应入射光线AO经玻璃砖之后的出射光线EB的方向,从而找到折射光线OE的方向。(如图一)的位置ab和cd,移去玻璃砖,划出AC与ab的交点0和BD与cd的交点E。则OE就是折射光线。以后的计算、测角与书中相同。改变二平行线的距离,重复上述过程,测出各次的数据,比较一器行,并求出”冬结果的平均值,就得玻璃的折射率。\阶叫改进蔗糖水解实验方法的尝试河北省保定师范学校彭振京江苏省无锡师范学校昌林宝在现行中师物理教科书中,是用插大头针的方法确定EB的。这种方法操作不便,大头针不易插稳、插直。同时,观察也不方便,实验误差较大。如图二所示,将实验稍作改进,则方法简单,易于操作。先在铺平的白纸上用刻尖的铅笔画两条距离适当的平行直线将玻璃砖放在画好的平行线上并使二平行线经过二个平行平面。转动玻璃砖,直到沿BD方向透过玻璃砖看AC线的像与BD线重合。然后画出玻璃砖二平行平面蔗糖水解演示实验,常用稀硫酸作催化剂,将10%的蔗糖溶液水浴加热数分钟,然后将银氨溶液倒入上述水解液中,以观察银镜的生成。笔者认为按此操作难以得到银镜。经过多次试验将方法改进如下:取10%的蔗糖溶液3ml盛于试管中,滴入浓硫酸3滴加热至沸,冷却后滴入20%的NaoH溶液12一15滴至溶液呈弱碱性(用PH试纸检验)。然后加入Zml的银氨溶液,浸入70℃左右的热水中,即可产生均匀光亮的银镜。改进后的实验,所用时间短,成功率高,现象明显。实验体会:1、蔗糖溶液的水解用浓硫酸代替稀硫酸作催化剂,直接加热至沸,反应迅速,节省水解时间。2、蔗糖水解后,一定要用碱中和,并使碱稍过量,因为银镜反应是在碱性环境下发生的。干电池是人们日常生活中不可缺少的用品。利用废电池可做不少有趣的化学实验。1、自制干电池。把废电池拆开,选择几个锌皮比较完好的将其洗净晾干作为制作干电池的锌筒。拆废电池所得的黑色填充物用水浸泡过滤,晾干,然后称取5克,再加入7克氛化按相混和作为干电池的填充物。用马粪纸按锌筒大小制一圆筒,并用饱和氯化按溶液浸泡透,而后套在锌筒内。用一支旧电池的碳棒立在锌筒的中间,再装入上述制备的填充物,压实再慢慢注入8ml浓度为20%的氯化按溶液,干电池就做成了(装置见图)。在碳棒和锌筒之问接上小电珠就可以看到电珠会发光。2、用废锌皮制取氢气。把废锌皮洗净晾干,就可以用它与酸反应制取氢气,还可结合小学自然课利用课外活动做游艺试验。如用一个空酒瓶,选一个与瓶口合适的带导管的单孔塞。把废锌皮放入瓶中,然后加入稀盐酸(或用食醋代替),然后把塞子塞上,把气球系在玻璃管上一3一2
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一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率
【实验目的】
1．进一步熟悉分光计调节方法；
2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。
【实验仪器】
JJY型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。
【实验原理】
一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB面）入射，经折射后由另一光学面（AC面）射出，如图5.11.1所示。入射光和AB面法线的夹角i称为入射角，出射光和AC面法线的夹角i称为出射角，入射光和出射光的夹角称为偏向角。可以证明，当入射角i等于出射角i时，入射光和反射光之间的夹角最小，称为最小偏向角min。
由图5.11.1可知)''()(riri，当'ii时，由折射定律有'rr，得
)(2minri
(5.11.1)
又因
AAGrrr)(2'
所以 r2A
(5.11.2)
由式（5.11.1）和式（5.11.2）得
2minAi
由折射定律有
2sin2sinsinsinminAArin (5.11.3)
由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。 图5.11.2 测最小偏向角示意图 ABCAiirr12①②图5.11.1
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【实验内容】
1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9）
2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角
如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC与平行光管入射方向基本上垂直。当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB光学面，经过三棱镜AC光学面折射出来，望远镜从毛面BC底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角变小。再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为minT、min'T。然后使望远镜对准入射光（平行光管位置），读取方位为0T与0'T，则最小偏向角
实验一 油脂水分及折射率的测定
一、实验目的：
1. 掌握化妆品原料油脂水分及折射率的测定方法
2. 了解油脂水分及折射率测定的意义
二、实验原理：
通常纯度较高或精炼过的油脂含水量极少，但在精炼过程中水分不可能完全除去。因为油脂中常含磷脂、蛋白质以及其它能与水结合成胶体的物质，使水不易下沉而混杂在油脂中。此外，固状、半固状油脂在凝固时往往夹带较多的水分。水分的存在是油脂酸败变质的基础，因此加工油脂或使用油脂作原料时都需要进行水分的测定。
测定油脂水分含量的方法有：(1) 烘干法：不适用于干性、半干性油脂；(2) 热板法： 一般含水量较高的样品较适用 ；(3) 共沸蒸馏法：适用于含水量少而又不易烘干的样品。
折射率定义：光在不同介质中的传播速率不同，当光由第1介质进入第2介质的界面时，即产生反射及折射两种现象。因折射率与温度有密切的关系，当温度升高时，物质的折射率数值降低。一般以20℃为标准，温度没增减1℃，在折射率结果中应增减0.00037给予校正。例如：某油脂在50℃测得折射率1.480，则在标准20℃时，应为1.480+[（50-20）×0.00037]=1.4911。
折射率为鉴定油脂最简便的方法。油脂测试折射率，有其积极意义：
（1） 折射率偏大的油脂，表示其油中含不饱和脂肪酸酯较多，属干性油。
（2） 油脂中若游离脂肪酸增加，则折射率下降。因此随着贮存的时间增加，可由折射率的追踪记录，得知油脂的新鲜度维持的状况。
（3） 折射率较大的油脂，表示其分子量较大或含共轭不饱和酸酯类。
三、实验试剂：
玉米油、丙酮。
天平、称量瓶、手套、烘箱、阿贝折射仪、擦镜纸、一次性吸管。
四、实验步骤：
（一）水分的测定
1、称量烘干后的称量瓶的重量m1，滴加1g玉米油于称量瓶中，记录实际玉米油的称重量m2。
2、把称量瓶置于105℃中烘2小时，然后取出于干燥塔中降温，待温度降至室温后称重m3。
