n sinβ=sin ˋ (2)
A=α+β (3)
n sini=sinA (4)
从图二可以看出,对于光线“1”,当i→90 ,sini→1,则上式变为
n =sinA (5)
因此,若折射棱镜的折射率n、折射顶角A已知,只要测出出射角即可求出待测液体的折射率。 1.2 实验方法与步骤
首先是对不同质量浓度的NaCl溶液进行配制,在计算和测量中,一定溶度的溶液制备方面,将待测粉末完全溶于水中,溶液按不同的重量百分比浓度分成3~10组,其浓度范围为0.01~0.1。为了方便称量,减小误差,5组不同的溶液都配成50g,加入盐的质量分别为1g,2g,3g,4g,5g,这样配制的溶液浓度分别为0.02,0.04,0.06,0.08,0.1。
仪器在测量前,先要进行校准。校准时可用蒸馏水。 1.将棱镜锁紧板手松开,将棱镜擦干净(注意:用无水酒精或其他易挥发溶剂,用镜头纸擦干)。 2.用滴管将2~3滴蒸馏水滴入两棱镜中间,合上并锁紧。 3.调节棱镜转动手轮,使折射率读数恰为1.3330。 4.从测量镜筒中观察黑白分界线是否与叉丝交点重合。若不重合,则调节刻度调节螺丝,使叉丝交点准确地和分界线重合。若视场出现色散,可调节微调手轮至色散消失。也可以用标准玻璃块校准 1.松开棱镜锁紧扳手,将进光棱镜拉开。 2.在玻璃块的抛光底面上滴溴化萘(高折射率液体),把它贴在折光棱镜的面上,玻璃块的抛光侧面应向上,以接受光线,使测量镜筒视场明亮。 3.调节大调手轮,使折射率读数恰为标准玻璃块已知的折射率值。 4.从测量镜筒中观察。若分界线不与叉丝交点重合,则调节螺丝使它们重合。若有色散,则调节微调手轮消除色散。
若待测物为透明溶液,一般用透射光即掠入射方法来测量其折射率 。方法如下:滴2~3滴待测液体在进光棱镜的磨砂面上,并锁紧。(若溶液易挥发,须在棱镜组侧面的一个小孔内加以补充);旋转大调手轮,在测量镜筒中将观察到黑白分界线在上下移动,(若有彩色,则转动微调手轮消除色散,使分界线黑白分明),至视场中黑白分界线与叉丝交点重合为止,其方法和调节结果如下图所示,
图4 有射散时的现象及调节方法
在读数镜筒中,为保护刻度盘的清洁,现在的折光仪一般都将刻度盘装在罩内,读数时先打开罩壳上方的小窗,使光线射入,然后从读数望远镜中读出标尺上相应的示值。由于眼睛在判断临界线是否处于准丝点交点上时,容易疲劳,为减少偶然误差,应转动手柄,重复测定三次,三个读数相差不能大于0.0002,然后取其平均值。
读出分划板中横线在右边刻度所指示的数据,即为待测液体的折射率n ,并记录;测不同浓度溶液时都要对棱镜和折射棱镜进行檫试;测量三次,求折射率的平均。
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