折射率测量实验研究(2)
1.1 折射率 折射率 折射率 折射率绝对折射率 ： 在真空条件下 ， 光射入某一物质产生折射效应 ， 其入射角我们称之为 A ，折射角则称之为 B ，故，液体的绝对折射率我们可以这样表示（ BAsinsin） 。有时候 ， 我们又将物质的绝对折射率简称为折射率 。 它能够反应出该物质对光的传播路径的一种影响 。 在我们所知的可见光范围内 ， 其在真空中所拥有光速是最快的 ， 所以我们能得出这样一个结论，除了真空之外的所有介质，其绝对折射率都大于一。相对折射率：假设有一物质 1 ，和物质 2 。一束光线由 1 进入 2 ，而产生了折射 ， 入射角为 1 θ ，折射角为 2 θ 。其物质 2 相对于物质 1 的折射率 21 n 我们称之为相对折射率，其数值为21sinsinθθ。由此我们可以推出，所谓绝对折射率，我们能够 当作 是一种物质相对于真空的折射率 。 同时 ， 相对折射率的值又等同于光在两种介质中传播速度的比值 。
1.2 影响折射率的因素 影响折射率的因素 影响折射率的因素 影响折射率的因素当光发生折射时，我们通常会对两种介质进行对比。其中折射率相对较大的 ， 我们称之为光密物质 ； 其拥有相对较小折射率的 ， 我们称之为光疏物质 。 阿贝折射仪的折射率与该介质的电磁性质密切相关。根据麦克斯韦电磁理论， μ 和 ε 分别为该介质的相对磁导率和相对磁电容率 。 入射光的波长同样影响折射率 ， 相对于不同波长的光 ，其介质对应不同波长反应出不同的折射率 ； 例如在某透明溶液中 ，源]自{吹冰·~论\文}网·www.chuibin.com/ 其折射率则随入射光波长变化而变化 ， 表现为 ： 紫光由于波长较短 ， 则拥有较高折射率 ， 而红光由于波长较长 ， 其折射率则较小 。 气体的折射率不仅和入射光波长有关 ， 还与压强 及 周围温度有关。各种波长的光在我们所呼吸的空气中其折射率都是十分近似于 1 ，比如当空气处于 20 ℃ 、 760 毫米汞高的环境中时，其绝对折射率为 1.00027 。在物理光学中常把空气的绝对折射率当作真空的绝对折射率，其值为 1 ，而相对折射率即为其他物质相对于空气的折射率。
1.3 设计背景 设计背景 设计背景 设计背景在进行食品生产 、 药物制造 、 化工生产的过程中常常需要对对应液体的浓度进行检测 ， 一般使用阿贝折射计 、 读数显微镜等仪器进行测量 。 通过检测不难发现液体的折射率与液体自身的浓度呈现出一定的关系 ， 虽然阿贝折射测计量的精度较高 ， 但是其接触式测量的原理为生产检控带来了很多不方便的因素。再说说读数式显微镜 ， 虽然它在检测时可以不用接触式的测量方法 ， 但是其自身缺乏精确度 ， 使得它在实际运用中存在局限性 ， 如在药物制造中 ， 需要精确的液体浓度 ， 而上述的仪器却不能很好地 满足 ， 这时我们需要引入掠入射法 ， 使用掠入射法的仪器十分简单 ， 只需要最基本的光学仪器分光计以及附件三棱镜 ， 利用掠入射法就能检测液体的折射率计算出液体浓度，仪器简单，测量精确，可以说掠入射法对于工业生产具有较高的实用意义。折射率作为一项重要的光学参数 ， 便于我们了解物质的纯度 、 性能 、 色散以及浓度等等 ， 因此在进行工业生产和进行一些特 定 实验时 需要 测定液体的折射率和浓度 ， 是否能精确测量液体折射率 ， 成为工业生产和科学实验的重要环节 。 在众多测量折射率的方法中 ， 有通过测量光线通过棱镜上 V 形槽中的液体时的偏转角法 ， 有通过测量光线透过三角形样品池的最小偏转角法 ， 有通过测量液体和棱镜交界处的临界角法等等方法。