⑴ 液體的折射率怎樣測量誰來救救我
一、視深法
原理:利用視深公式
方法:在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆,在水面上方插一根針,如圖4-1所示.調節針的位置,直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合,測出針尖距水面距離即為杯中水的視深 ,再測出水的實際深度h,則水的折射率。
二、全反射法
原理:全反射現象.
方法:在一盛滿水的大玻璃缸下面放一發光電珠,如圖5-1所示.在水面上觀察,看到一圓的發光面,量出發光面直徑D及水深h,則水的折射率。
折射率,光在真空中的傳播速度與光在該介質中的傳播速度之比率。材料的折射率越高,使入射光發生折射的能力越強。折射率越高,鏡片越薄,即鏡片中心厚度相同,相同度數同種材料,折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。折射率與介質的電磁性質密切相關。根據經典電磁理論,εr和μr分別為介質的相對電容率和相對磁導率。折射率還與頻率有關,稱色散現象。光由相對光密介質射向相對光疏介質,且入射角大於臨界角,即可發生全反射。
⑵ 如何測量透明溶液的折射率
在透明溶液容器後面放一張白紙,畫一第豎直的線,與液面成90度
將一束光與液面成45度角入液面,入射點是豎直線與液面的交點處。看折射線在紙上停留的位置畫上標記,連接豎直線現液面的交點和標記點。
量出這條線與豎成多少度角。
這個角與45度角做個比值,就可以求出折射率了。
⑶ 如何用牛頓環裝置來測透明液體的折射率
將牛頓環浸沒在透明液體里,這樣牛頓環的平凸透鏡和平玻璃板中間就不再是空氣而是透明液體。既然你已經知道牛頓環是怎麼一回事,那麼就很容易理解了,通常牛頓環光程差2nd+λ/2中的n隱去不寫,是由於空氣折射率n=1,放入液體後n留著即可。聲光調制利用光在聲場中的衍射現象進行調制。當聲波傳入到介質中時,介質中存在著疏密波,介質的折射率也相應地發生周期性的變化,形成以聲波波長值為常數的等效相位光柵。當光束以一定的角度入射到此介質中時,光束即發生衍射(圖3)。衍射光的強度、頻率和方向都隨聲場的變化而變化。這樣,就可以實現光束的調制和偏轉。聲光衍射可分為喇曼-奈斯衍射和布喇格衍射兩種。後者衍射效率高,常被採用。聲光調制器通常由電聲換能器、聲光介質和吸聲裝置組成。聲光調制具有驅動功率低、光損耗小、消光比高等優點。
⑷ 入射法測量液體折射率的理論根據是什麼
光的折射定律
根據光的折射定律,提出了用掠入射法簡捷、精確地測量液體折射率的方法.利用分光計和簡單器件,通過一次測量精確地求得液體折射率
⑸ 怎樣計算液體的折射率
液體的折射率n=sina/sinb(a為折射角,b為入射角)
⑹ 如何測折射率
1、如果有激光器,直接用激光照射水晶,在暗屋裡可以很清楚的看到光路,然後在紙上將光路畫出,再計算。
2、如果沒有激光器,可以先將水晶固定,然後用鉛筆畫好邊路,將一根牙簽插在水晶的一邊,在同一邊再插一根,在另一邊用眼睛看兩根牙簽的像直至兩根牙簽的像重合為止(確定入射光路),再在眼睛這一側插牙簽擋住另一邊牙簽的像(確定折射光路) 然後取掉水晶 ,畫出光路圖再計算。對於一個頂角為θ、折射率為n待測的棱鏡,將它放在空氣中( = =1)。當棱鏡第一表面的入射角 等於在第二表面的折射角折射率測量時,偏向角達到最小值 ,則用測角儀測定 和θ,便可算出n。(見圖1)
用精度不低於1角秒的大型精密測角儀,採用最小偏向角法測定固體光學材料的折射率,可獲得±5×10-6的測量精度,是各種測量方法中精度較高的一種。 在測角儀上也可採用自準直法測量材料的折射率。如圖2所示,光線在棱鏡前表面的入射角為i,如果折射光線OC剛好垂直於棱鏡後表面BD,則反射後的光路COS與入射光路SOC重合,稱為自準直光路。由圖2所示幾何關系知道,此時光線在前表面的折射角f與棱鏡頂角θ 相等,因此根據折射定律
n=sini/sinθ,
測出i和θ,即可求得n。
在測角儀上通過觀察和調整來建立最小偏向角光路或者自準直光路,不僅麻煩,且有主觀誤差,多年來,中國在數字式測角儀的基礎上研製了全自動折射儀,在這種儀器上用最小偏向角法或自準直法測折射率時能自動尋的,測量結果也能自動處理。測定波長范圍可擴展到紫外和紅外(0.2~15μm)。 具有代表性的儀器是阿貝折射儀。 圖3表示折射率n待測的液體試樣塗布在該儀器兩塊棱鏡的接觸面間(測固體試樣時不需要進光棱鏡)。 標准棱鏡本身的折射率已知為 ,在 >n的條件下,光線折射進入標准棱鏡。光線入射角不會超過90°,由折射定律知道折射角不會超過 90°。
因此在儀器視場中看到與 折射率測量對應的明暗分界線,根據明暗分界線位置的變化便可確定 n值。假如光線逆行,則 折射率測量正好是發生全反射的臨界角,因此稱為臨界角法。
阿貝折射儀的光學系統見圖4。在度盤上根據有關公式標出一系列n值,當分劃板的叉絲中心對准明暗分界線時,可直接由度盤讀出被測試樣的n值,使用很方便。阿米奇棱鏡用來消除分界線上的色散現象,因此,雖然採用白光而不用單色光源,仍能得到無色而清晰的明暗分界線。阿貝折射儀的折射率測量范圍為1.3~1.7,精度Δn=±3×10-4。
⑺ 光學介質中折射率的幾種測量方法
介質折射率測定的五種方法
折射率是表徵介質光學性質的重要參數,因此折射率的測定成為幾何光學的重要問題。介質折射率的測定具有現實意義,成為高考的重點,介質折射率測定的通常有一下五種方法。
一、成像法
原理:利用水面的反射成像和水的折射成像以及折射定律測定水的折射率
方法:如圖1-1所示,在一盛滿水的燒杯中,緊挨杯口豎直插一直尺,在直尺的對面觀察水面,能同時看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像,若從點P看到直尺水下最低點的刻度B的像 (折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像 (反射成像)重合,讀出AC、BC的長,量出燒杯內徑d,即可求出水的折射率n.
計算方法如下:光線從O點射出液面時,入射角為i,折射角為r,由光的折射定律
例1一直桿AB的一部分豎直插入裝滿某種透明液體的柱形容器中,眼睛從容器的邊緣D斜往下看去,發現直桿A端經液面反射的像恰好與B端經液體折射形成的像重合,如圖1-2所示,已知 ,該液體的折射率是 .
解析:本實驗光路圖如圖1-3所示,則
二、插針法
原理:光的折射定律.
方法:如圖2-1所示,取一方木板,在板上畫出互相垂直的兩條線AB、MN,從它們的交點O處畫直線OP(使 ),在直線OP上P、Q兩點垂直插兩枚大頭針.把木板放入水中,使AB與水面相平,MN與水面垂直.在水面上觀察,調整視線P的像被Q的像擋住,再在木板S、T處各插一枚大頭針,使S擋住Q、P的像,丁擋住S及Q、P的像.從水中取出木板,畫出直線ST,量出圖中的角i、r,則水
的折射率 .
例2用「插針法」測定透明半圓柱玻璃磚的折射率,O為玻璃截面的圓心,使入射光線跟玻璃磚的平面垂直,如圖2-2所示的四個圖中 是學生實驗插針的結果:
(1)在這四個圖中肯定把針插錯了的是 .
(2)在這四個圖中可以比較准確地測出折射率的是 .計算玻璃的爭折射率的公式是 .
解析:將 看做入射光線, 看做出射光線,由折射定律知,入射光線與界面垂直,進入玻璃磚後,傳播方向不變.由作出的光路圖可知A、C錯誤;而B中光路雖然正確,但入射角和折射角均為零度,測不出折射率,只有D能比較准確測出折射率,角度如圖2-3所示,其折射率 .
例3 如圖2-4所示,等腰直角棱鏡ABO的兩腰長都是16cm.為了測定它的折射率,棱鏡放在直角坐標系中,使兩腰與Ox、Oy軸重合.從OB邊的C點注視A棱,發現A棱的視位置在OA邊上的D點,在C、D兩點插上大頭針,C點的坐標位置(0,12),D點的坐標位置(9,0),由此計算出棱鏡的折射率為
解析:從C點注視A棱,發現A棱的視位王在OA邊上的D點,說明光線AC經OB邊發生折射,反向延長線過D點,由此可作出由A棱入射到C點的光路如圖2-5所示,則棱鏡的折射率為
三、觀察法
原理:光的折射定律.
方法:取一圓筒,放在水平桌面上,如圖3-1所示.從點A觀察,調整視線恰好看到筒底邊緣點B,慢慢向筒中注入清水至滿,仍從點A觀察,能看到筒底的點C,記錄點C位置,量出筒高h,筒的內徑d及C到筒另一邊緣D的距離 ,則水的折射率 .
例3 如圖3-2所示,一儲油圓桶,底面直徑與桶高均為d,當桶內無油時,從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B,當桶內油的深度等於桶高一半時,在A點沿AB方向看去,看到桶底上的C點,C、B相距 .由此可得油的折射率n= ;光在油中傳播的速度 .
解析:畫出光路圖如圖3-3,可知:
,
,
四、視深法
原理:利用視深公式
方法:在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆,在水面上方插一根針,如圖4-1所示.調節針的位置,直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合,測出針尖距水面距離即為杯中水的視深 ,再測出水的實際深度h,則水的折射率 .
五、全反射法
原理:全反射現象.
方法:在一盛滿水的大玻璃缸下面放一發光電珠,如圖5-1所示.在水面上觀察,看到一圓的發光面,量出發光面直徑D及水深h,則水的折射率 .
例4 如圖5-2所示,在水中深度為h的地方有一點光源,為了使光不露出水面之外,在該點源的正上方的水面上漂浮一遮蓋物,設水的折射率為n,這個遮蓋物的最小面積為多少?
解析:利用全反射原理,設最小面積為S,半徑為r,
,
得:
例5在一次測玻璃的折射率實驗中,採用了如下方法,將一塊半圓形玻璃磚放在水平面上(如圖5-3所示),用一束光線垂直於玻璃磚直徑平面射入圓心O,以O為轉軸在水平面內緩慢轉動半圓形玻璃磚,當剛轉過 角時,觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線.這樣就可以知道該玻璃磚的折射率n的大小.那麼,上述測定方法主要是利用了 的原理,該玻璃的折射率 .
解析:當半圓形的玻璃磚剛好轉過 角時,觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線,就說明此時恰好發生全反射.因原來入射光線與界面垂直,故當玻璃磚轉過 角時,法線方向也轉過 角,故此時入射角為 , 角即為發生全反射的臨界角,故有:
裡面的圖片我穿不上來,你要的話和我聯系。
⑻ 用折射極限法測液體折射率,能測出的折射率范圍是多少
液體折射率范圍是
大於0,小於三棱鏡的折射率n
因為該實驗要求液體射入棱鏡的入射光線平行於棱鏡表面時(也就是入射角為90度),有極限角。
而如果液體折射率等於或大於棱鏡折射率,則在入射光線不到90度時,就會產生全反射,折射光線消失,這時就會觀察到一個明暗分界。
要是按照這個明暗分界的角度代公式計算,結果必然不正確。
因此,只有液體折射率小於棱鏡折射率時,才能按照實驗步驟測出來。
⑼ 如何測定透明液體光學介質的折射率
方法很多,可以利用光的干涉現象(平板玻璃和球面玻璃,中間放液體,利用激光形成干涉條紋,利用條紋數來計算折射率),還可以利用儀器分光儀來測量,等等。
⑽ 測定液體折射率的理論依據是什麼意思
一、視深法
原理:利用視深公式
方法:在一盛水的燒杯底部放一粒綠豆,在水面上方插一根針,如圖4-1所示.調節針的位置,直到針尖在水中的像與看到的綠豆重合,測出針尖距水面距離即為杯中水的視深 ,再測出水的實際深度h,則水的折射率。
二、全反射法
原理:全反射現象.
方法:在一盛滿水的大玻璃缸下面放一發光電珠,如圖5-1所示.在水面上觀察,看到一圓的發光面,量出發光面直徑D及水深h,則水的折射率。
折射率,光在真空中的傳播速度與光在該介質中的傳播速度之比率。材料的折射率越高,使入射光發生折射的能力越強。折射率越高,鏡片越薄,即鏡片中心厚度相同,相同度數同種材料,折射率高的比折射率低的鏡片邊緣更薄。折射率與介質的電磁性質密切相關。根據經典電磁理論,εr和μr分別為介質的相對電容率和相對磁導率。折射率還與頻率有關,稱色散現象。光由相對光密介質射向相對光疏介質,且入射角大於臨界角,即可發生全反射。