折射率测量实验研究
毕业论文关键词 掠入射 液体折射率 分光 计
Title A E xperimental R esearch of Measurement of Index ofRefraction by a Method of Glancing Incidence
Abstract tAccording to the refraction and the reflection of light , in this paper , a methodcalled Glancing incidence is a simple , accurate measurement of refractive indexof liquid of different concentrations.With the help of the spectrometer andsimple optics , we can get the measured refractive of liquid accurately by designthe optical path and obtain the concentration of liquid further.Muchexperimental data measured at the same time to eliminate the error.By multiplemeasurements of the index of liquid of different concentrations , we willdiscuss the reason that the difference in different concentrations can resultin the difference of the index of the liquid.The method iseconomical , simple , high accuracy.And it can be used for the production of Brixmeter , concentration meter and so on.It is full of application value in theactual production and the research activities.
Key words Glancing Incidence The refractive index of the liquidSpectrometer
目次
1引言·1
1.1折射率1
1.2影响折射率的因素2
1.3设计背景··2
1.4测量折射率的主要方法····3
1.5几种方法的优缺点及局限性···5
1.6本文主要设计研究对象····6
2实验原理·7
3实验过程·9
3.1制作水槽与三棱镜配套····9
3.2调节分光计····9
3.3安置三棱镜与待测溶液···10
3.4测量与读数···11
3.5测量不同浓度溶液的折射率··12
3.6本章小结·13
4实验仪器····14
5实验验证····16
5.1水折射率测量····16
5.210%浓度蔗糖溶液折射率测量····16
5.320%蔗糖溶液浓度折射率测量····17
5.430%浓度蔗糖溶液折射率测量····17
5.5本章小结·18
6实验结果分析与讨论····19
7实验拓展与应用设计····20
7.1实验拓展20
7.2应用设计20
结论···22
参考文献··24
本科毕业设计说明书（论文）1 1 1 1 引言引言引言引言折射率是物质的一种光学常数 ， 是反映透明材料光学性质的重要参数 。 在科学研究和生产中常常需要测量一些固体和液体的折射率。 [ 1 ]我们有多种测量待定物质折射率的方法，一般来说，我们有两种最常使用的方法，其中之一是通过最小偏向法 ， 另外则是采用掠入射法 。 尽管最小偏向角法优点很多 ， 如具有较高的准确度和所能测的折射率范围较广 ， 但是这种方法也多多处限制 ， 比如 ， 需要将待测物体制作成三棱镜才能方便测量 ， 而且硬件要求也相对较高 。 而掠入射法则不同 ， 这种方法操作起来更加的简便，而且也不需要将待测物质进行 任何 的加工，在工业及教学上更易实施。 [ 2 ]如果待测物质是一种溶体 ， 而溶液的折射率不仅受室温影响 ， 还受到自身浓度的影响 ， 利用测定溶液的折射率来计算溶液浓度只是其中常用方法之一 。 测量介质的折射率方法数不胜数 ， 用其折射率推算溶液浓度较为复杂 ， 常常需要借助其它相关参量 ，给实际应用带来诸多不便 。 本文提出通过利用掠入射法测量待测溶液临界输出光的折射角进一步来测定待测溶液的折射率 ， 其中只采用直角三棱镜和分光计等普通光学器材 ， 测量环境并不苛刻 。 本文 设计和制作了一个简单器件 （ 分光计 ） 与直角三棱镜配套 ， 其结果可以通过 CCD 或 CMOS 等感应装置采集 ， 其中计算机则起到监视测量系统的作用 ， 能用于生产 、 生活 、 教学等过程中对目标溶液浓度进行在线检测 。 除了具有操作方便 ， 精密度高的特点之外 ， 该系统的波长变化和光源强弱对测量结果影响不大 源]自{优尔·~论\文}网·www.youerw.com/ ， 对大部分 （ 准 ） 单色光源有普遍的适用性 ， 使其更适合于实际工程和日常学校教学的应用 。 利用此法测量目标溶液浓度价廉 ， 同样可适用于易燃易爆等溶液的折射率测定。