2。1。3 实验操作过程 14

2。2  实验结果分析方法 15

2。2。1 几何光学分析方法 15

2。2。2 最小二乘法 16

第三章 研究罗丹明B溶液折射率随浓度变化的关系 17

3。1测试数据分析 17

3。1。1 罗丹明B水溶液测试数据及分析 17

3。1。2 罗丹明B无水乙醇溶液测试数据及分析 18

3。1。3两种溶液线性关系的比较 20

3。1。4误差分析 20

3。1。5 验证 21

第四章 总结 22

4。1 本文主要的研究成果和结论 22

参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论

1。1 课题研究背景和研究意义

液体折射率[1]是液体的重要物理量，液体某些物理量的变化都会影响液体折射率，反过来液体折射率的变化也就可以衡量其他物理量的变化，因此可通过测量液体折射率来间接测量这些物理参数。

譬如，在酿酒、酿醋等发酵生产中[2]，发酵中的发酵深度是至关重要的一项指标，发酵的深度直接决定产品的质量，因此对发酵深度的控制就尤为重要。由于发酵产物浓度与折射率存在线性关系，可通过检测发酵液的折射率来检测浓度进而管控发酵进程。来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766

同理，可用折射率来检测牛奶的纯度，牛奶的纯度与浓度之间也成一定的比例关系，在实际检测中则可以通过测量牛奶的折射率来间接的测量牛奶的纯度；折射率也可以反映液体中的氯化钠的分量，广泛应用于海水制盐、人工养殖之类的社会生产中。

在薛加民老师[3]《我们都是科学家（修订版）》中实验三：沿弧线传播的光的启发之下，做了如下设想：氯化钠溶液、淀粉溶液的折射率随溶液浓度的变化近似成线性关系。

那么废水的受污染程度与折射率之间极有可能也存在类似的线性关系。废水的化学成分复杂、难以降解，而工业染料罗丹明B[4]具有较强的染色能力、化学性质稳定且很难被生物降解，因此罗丹明B溶液可以替代废水。

因此，以罗丹明B溶液为研究对象，探究其折射率与溶液浓度、溶剂种类的关系。在研究环境污染问题时，可以及时有效准确地为环保监测部门废水污染程度，提高行政执法效率和力度。

1。2 溶液浓度与其折射率关系的理论模型

麦克斯韦光的电磁理[5]论虽然可以正确说明光在介质中传播的许多重要性质和现象，但麦克斯韦光的电磁理论是建立在把介质视为连续的结构，而未考虑介质中原子、分子的电结构。因此利用麦克斯韦光的电磁理论就难以解释与介质折射率有关的色散现象，即无法求出介质的吸收系数和折射率的表达式。

为此可以根据洛伦兹的电子论[6]，假设组成介质的原子或分子所带电粒子被准弹性力保持在他们的平衡位置附近，且具有一定的固有振动频率[7]。该假设的介质在光的作用下，其电子的位移满足方程：

(d^2 r)/(dt^2 )  +⁡〖γ dr/dt〗+〖ω_0〗^2 r=-eE/m          （1-2-1）

γ=(e^2 〖ω_0〗^2)/(6π〖ε_0 c〗^3 m)             （1-2-2）