阿贝折射仪的使用讲述.ppt

阿贝折射仪的使用 引　言 折射率和平均色散是表征物质光学特性的两个重要常数，借助它们可以了解物质的光学性能、纯度、浓度及色散大小等。阿贝折射仪是最常用的测量物质折射率与平均色散的仪器，在科学研究与石油、油脂、制药、制漆、食品、制糖、日用化工等行业中有着极其广泛的应用。  实验目的 了解阿贝折射仪光学系统的结构及其工作原理。 学会使用阿贝折射仪的一般方法。 测定几种常见液体的折射率。 实验仪器 2WA-J阿贝折射仪 纯净水及酒精溶液 带有滴管的试剂瓶两个 脱脂棉等  阿贝折射仪的结构 1 反射镜；2 转轴；3 遮光板；4 温度计；5 进光棱镜座；6色散调节手轮；7 色散值刻度圈；8目镜；9 壳体；10 手轮；11 折射棱镜；12聚光镜；13 温度计座；14 底座；15 为折射率刻度调节手轮；16 调节螺丝 其中心部件是由两块直角棱镜组成的棱镜组，下面一块是可以启闭的辅助棱镜，其斜面是磨砂的，液体试样夹在辅助棱镜与测量棱镜之间，展开成一薄层。光由光源经反射镜反射至辅助棱镜，磨砂的斜面发生漫射。  实验原理 当光线从光密介质进入光疏介质时，入射角会小于折射角。改变入射角可使折射角达到90°，此时的入射角称为临界角。2WA-J 阿贝折射仪测定折射率的工作即利用了测定临界角的原理．如下图示 则有 由平面几何学可知 将已知的棱镜折射角? 及棱镜材料折射率n2、测得的临界角 i 的正弦值sini，即可算得待测液体的折射率n1。将此计算结果在分划板上制成折射率标尺，在测量时即可直接 从分划板上读出测得的折射率值。 当入射光自待测液体中以90°入射时，在折射棱镜中的折射角α就是临界角αc 。该光线再经一次折射后，进入望远系统的出射角记为i。当入射光以小于90°的不同角度入射时，所有的出射角都将大于i。于是望远镜中的视场被分为明暗两个部分，二者之间的分界线即为临界角所对应的位置。记待测液体的折射率为n1,折射棱镜ABCD的折射率为n2，且有n1＜n2。 依折射定律有 　 　　 从液体试样层进入测量棱镜的光线各个方向都有，从测量棱镜的直角边上方可观察到临界折射现象。转动棱镜组转轴的手柄，调节棱镜组的角度，使临界线正好落在测量望远镜视野的X型准丝交点上。由于刻度盘与棱镜组的转轴是同轴的，因此与试样折光率相对应的临界角位置能通过刻度盘反映出来。刻度盘上的示值有两行，一行是在以日光为光源的条件下将Zi值和KIO3值直接换算成相当于钠光D线的折光率HCl（从1.3000至1.7000）；另一行为0~95%，它是工业上用折光仪测量固体物质在水中浓度的标准。通常用于测量蔗糖的浓度。 为使用方便，阿贝折光仪光源采用日光而不用单色光。日光通过棱镜时由于其不同波长的光的折射率不同，因而产生色散，使临界线模糊。为此在测量望远镜的镜筒下面设计了一套消色散棱镜（Amici棱镜），旋转消色散手柄，就可以使色散现象消除。 阿贝折射仪的使用 ——测定半透明液体的折射率 松开锁钮，开启辅助棱镜，使其磨砂的斜面处于水平位置，用滴定管加小量丙酮清洗镜面，促使难挥发的玷污物逸走，用滴定管时注意勿使管尖碰撞镜面。将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面； 将进光棱镜盖上，用 手轮锁紧，要求液层均匀，充满视场，无气泡。 1.加样 打开遮光板，合上反射镜，调节目镜视度，使十字线成象清晰， 2.对光 3.??粗调 转动手柄，使刻度盘标尺上的示值逐渐增大，直至观察到视场中出现彩色光带或黑白临界线为止。 4.??消色散 转动消色散手柄，使视场内呈现一个清晰的明暗临界线。 5.??精调 转动手柄，使临界线正好处在X形准丝交点上，若此时又呈微色散，必须重调消色散手柄，使临界线明暗清晰。（调节过程在右边目镜看到的图像颜色变化如下图） 此时旋转色散调节手轮使分界线不带任何彩色，再微调刻度手轮，使分界线位于十字线的中心。此时视场下方显示值的下排读数即为被测液体的折射率。 注意： 在正式测定前可用纯水调校仪器。当分界线位于十字线的中心时，下方显示值应为上排读数0（百分比浓度）、下排1.333（折射率）。 如刻度值不正确，可用螺丝刀旋转调节螺丝校正。  实验步骤 测定纯净水的折射率 打开小反光镜，调节反射镜，使两个望远镜视场明亮 ，调节望远镜系统中的目镜，看清分划板上的刻度线（X型准线），调节读数望远镜中的目镜，并转动棱镜手轮，看清刻度值。 把棱镜组打开，用酒精将棱镜表面擦洗干净，将被测液体用干净滴管加在折射棱镜表面上，并将进光棱镜盖上，用手轮锁紧。要求液层均匀充满视场而无气泡。打开遮光板，合上反射镜，调节目镜使十字线成像清晰。 旋转手轮在目镜视场中找到明暗分界线的位置后