阿贝折射仪的使用

哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用阿贝折射仪的使用一、实验目的1.了解阿贝折射仪光学系统的结构及其工作原理；2.学会使用阿贝折射仪的一般方法；3.测定几种常见液体的折射率与平均色散；4.测量纯净水不同温度下的折射率。四、实验数据记录及处理二、实验原理三、实验仪器五、注意事项哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用德国物理学家，现代光学显微镜创始人。1840年1月23日生于爱森纳赫，1905年1月14日卒于耶拿。1861年在耶拿大学获博士学位。1863年在该校任数学、物理学和天文学讲师，1876年任教授。1866年与C.蔡司合作研制光学仪器，促进了德国光学工业的发展。以显微镜为中心，他两项重要贡献为：①几何光学中的正弦条件，确定了可见光波段上显微镜分辨本领的极限，为迄今光学设计的基本依据之一；②波动光学中的两步成像理论——阿贝成像原理。它成为近年以激光为实验条件的光学变换基本理论之一。他在1867年制成测焦计，1869年制成阿贝折射仪及分光仪。1870年后又制成数值孔径计、高度计和比长仪等。1878年开始，阿贝对显微镜进行了一系列的改进，1879年与O.肖托合作，研制成可用于整个可见光区的复消色差镜头。1880年他发明了油浸物镜，放大倍数可达2000。德国1956年发行的纪念蔡司工厂110周年邮票中的一枚，用于纪念恩斯特.阿贝。恩斯特.卡尔.阿贝（ErnstKarlAbbe）返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用二、实验原理1.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:返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用三、实验仪器2WA-J阿贝折射仪，ZKY-PID温控实验仪，纯净水及酒精溶液，带有滴管的试剂瓶两个，脱脂棉等。温控实验仪面板世纪中科加热实验启控/停控返回确认电源开关ZKY-PID开放式PID温控实验仪2WA-J阿贝折射仪返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用阿贝折射仪读数规则返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用温控实验仪面板世纪中科加热实验启控/停控返回确认电源开关ZKY-PID开放式PID温控实验仪返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用•1）平均折射率nD：是指该介质对D=589.3nm光所拥有的折射率的大小；•2）平均色散：nF（兰）-nC(红)是指同一介质的兰光与红光的折射率之差；•3）部分色散：是指任意二个波长的折射率之差；•4）阿贝常数；(色散系数)•5）相对色散：是部分色散与平均色散之比。光学材料的特征量（5个）CFDDnnnv121nnCFnnnn21返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用HHHH········H656.3nm486.3nm434.0nm410.1nm364.6nmnmBnnnB46.365,6,5,4,32222经验公式称为里德伯常数172100967758.12米BR5,4,3),121(1~22nnR称为巴耳末系光谱学中，经常用波数表示：1~返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用谱线颜色波长（Å）谱线符号产生元素对应折射率紫4047h汞(Hg)Nh兰4358g汞(Hg)Ng兰4861F氢(H)NF绿5461e汞(Hg)Ne黄5893D钠(Na)ND红6563C氢(H)Nc红7065r氦(He)Nr光学玻璃的折射率和色散是组成光学零件的重要特性参量，因此精确地测定这些特性参量是非常重要的。我们知道光学介质的折射率n与光波在此介质内的传播速度成反比，不同的介质它的折射率n不同，因此不同牌号的光学玻璃对同一波长的光的折射率是各不相同的。既使同一牌号的玻璃，由于溶炼工艺和物理化学过程不同，它们的折射率也有差异。另—方面，同一光学介质对不同波长的折射率是光的波长的函数n=f（）介质的这种特性称为色散。为了反映出某一光学介质的这种特性，必须测得它对各种波长的折射率，并描绘出此光学介质的色散曲线．通常测量下表中几种波长的光线——谱线的折射率：返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用临界角返回望远镜光路哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用望远镜观察明暗分界线光路图:返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用依折射定律有：由平面几何学可知:12sin90sinnn2sinsinni则有返回(1)(1)(2)哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用将其代入(1)得122sin()(sincoscossin)nnn由(2)得22222222222222sinsin(1cos)sincossinnininni2sinsinin返回22222sincosnin2sinsinin哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用y1yxO)(xfy10101212xxyyxxyy)(22xfyy0y2x0x1x2)(11xfy)(33xfy11012120)(yxxxxyyyy0=?重新演示返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用四、实验数据记录及处理：温度℃纯净水折射率n蒸馏水折射率n0Er纯净水折射率表:（纯净水不同温度下的折射率）温度℃折射率n表17-1(纯净水样品折射率)返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用纯净水折射率nABZσ纯净水平均色散n（λ）纯净水平均色散n（λ）Er注：()nAB次数左旋测得的Z右旋测得的Z12345平均值总的平均值表17-2（纯净水）表17-3（纯净水）温度℃返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用酒精溶液折射率nABZσ酒精溶液平均色散n（λ）酒精溶液平均色散n（λ）Er注：()nAB次数左旋测得的Z右旋测得的Z12345平均值总的平均值表17-5（酒精）温度℃表17-6（酒精）返回哈尔滨工程大学理学院阿贝折射仪的使用1.实验中不要忘记记录实验室温度示数;2.先测纯净水的折射率再测酒精溶液的折射率;3.阿贝棱镜质地较软，再利用滴管加液时，不能让滴管碰到棱镜面上，以免划伤；并合棱镜时，应防止待测液层中存在有气泡;4.每次测量后，棱镜表面必须用蒸馏水冲洗干净，用脱脂棉或擦镜纸轻轻把水分吸干，擦净;5.做完实验后,整理仪器。五、注意事项返回