实验四折光率的测定.ppt

实验四折光率的测定,一、实验目的 了解测定折光率的简单原理，掌握阿贝折射仪的使用方法。,化合物的折光率,折光率象沸点一样，是液体有机物最重要的物理常数之一。衡量液体有机物纯度的标准，折光率比沸点更可靠。利用折光率不仅可鉴定未知物，且可确定沸点和结构相似的液体混合物的组成。,二、实验原理,液体的折光率不但与结构和入射光的波长有关，而且也受温度、压力等因素的影响。由于大气的变化对折光率的测定影响并不显著，所以，通常表示折光率时只标明入射光线的波长和测定时的温度。例如，在入射光为钠的黄光(波长为589.3nm)，测定温度为20时，水的折光率为1.3330，表示为=13330。这里n代表折光率，20代表测定时的温度，D代表钠光。,折光率可以通过折光仪精确地测定出来，常用的是阿贝(Abble)折射仪。,阿贝折射仪基本原理 在一定的外界(如温度、压力等)条件下，波长一定的单色光从介质A斜射入介质B时，要发生折射现象。其入射角与折射的正弦之比是一个常数，并且与这两个介质的折射率nA(介质A)、nB(介质B)成反比。即：,根据折射定律可得：,当,则,所以,(折射角的最大值，称为临界角),时sin0=1,在临界角以内的区域都有光线通过,是明亮的，在临界角以外的区域没有光线通过，是暗的。在临界角上正好是“半明半暗”（如图4-2所示）。目镜上有一个十字交叉线，若十字交叉线与明暗分界线重合，就表示光线由被测液体进入棱镜时的入射角正好为90。,由于,棱镜的折光率nB是常数，各种液体的折光率不同，临界角也不同。通过测定临界角的相对位置，经过换算就可以找出液体的折光率，阿贝折光仪的刻度是经过换算后的折光率的读数，故可直接读出折光率。,阿贝(Abbe)折光仪,阿贝(Abbe)折光仪,阿贝（Abbe）折光仪的结构如图。它的主要组成部分是两块直角棱镜组成的棱镜组，上面一块是表面光滑的测量棱镜，下面一块是表面磨砂的可以开启的辅助棱镜。左面的镜筒是读数镜筒，内有刻度盘，其上面有两行数值。右边一行是折射率数值（1.30001.7000），左边一行是工业上测量溶液浓度的标度（095%）。右面的镜筒是测量目镜，用来观察折光情况。筒内装有消色散棱镜。光线由反射镜射入辅助棱镜，发生漫射，以不同人射角射入液层，然后再射到测量棱镜的表面上。此时一部分光线经折射后进入测量目镜，另一部分光线则发生全反射。调节螺旋，以使测量目镜中的视野 半明半暗。,（二）折光率的测定1、折光仪读数的校正（不做）,三、实验步骤,2、加样,打开棱镜，用擦镜纸(必要时用丝绢沾少量乙醇或丙酮)轻轻擦洗上下镜面，要单向擦，不要来回擦。待溶剂挥发后，滴12滴待测液体于磨砂棱镜面上,小心地关闭棱镜，使液体铺满整个镜面。,3、对光,调节反光镜使入射光达到最强，目镜内视场明亮，轻轻转动棱镜调节旋钮，直到在望远镜内观察到明暗分界线或彩色光带。,4、消色,转动棱镜微调旋纽（消色散）至看到一个黑白明晰的分界线,如图所示.,转动棱镜调节旋钮使分界线对准十字交叉线的中心。,5、精调,6、读数,从镜筒读出折光率（位于下面的刻度）并记下测定时的温度,重复23次,7、清洗,测好样品后，用擦镜纸轻轻擦去上下镜面上的液体，再用乙醇或丙酮润湿的擦镜纸单向擦上下镜面，待棱镜干后，旋紧锁钮.,5Abbe折光仪使用前,必须用重蒸馏水(=1.3330)或标准折光玻璃块校正.每次测定前、后都必需用12滴丙酮或乙醇滴于棱镜面上，合上棱镜，使上下镜面全部被丙酮润湿再打开棱镜，然后用擦镜纸擦干丙酮。6严禁腐蚀性液体、强酸、强碱、氟化物等的使用。7阿贝折射仪的关键部位是棱镜，必须注意保护。滴加液体时，滴管的末端切不可触及棱镜，擦洗棱镜时要单向擦，不要来回擦，以免在镜面上造成痕迹。在每次滴加样品前应洗净镜面，测完样品后也要用丙酮或95乙醇擦洗镜面，待晾干后再关闭棱镜。,注意：,8阿贝折射仪的量程为13000一17000，精密度为土00001，通常用四位有效数字进行记录。测量温度应控制在01范围内。9阿贝折射仪不能在较高温度下使用。,不同物质的折光率：,The End,