測量溶液濃度與折射率的關(guān)系 2

1、學(xué)校代碼 10722 學(xué) 號(hào)1007014143 分類號(hào) G633.7 密 級(jí) 公 開 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目: 測量溶液折射率與濃度的關(guān)系 作 者 姓 名: 張 鵬 專 業(yè) 名 稱: 物 理 學(xué) 學(xué) 科 門 類: 理 學(xué) 指 導(dǎo) 教 師: 李耀宗副教授 提交論文日期: 二一四年四月 成績等級(jí)評(píng)定: 摘 要 本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用掠入射法測量透明液體的折射率。對(duì)于同種透明液體而言，在同一溫度下其折射率會(huì)隨濃度的變化而發(fā)生變化。本實(shí)驗(yàn)通過搜索相關(guān)資料，查出食鹽在20時(shí)的濃度與密度的關(guān)系，進(jìn)而配制出相同體積不同濃度的食鹽溶液。在所盛放待測液體的 底部用紅筆做標(biāo)記，用顯微鏡分別觀察其不放液體，盛放液體其底部

2、及盛放液體時(shí)液體表面紅色漂浮物最清晰的像的位置多次測量并記錄，將折射率的計(jì)算由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)入射角與折射角正弦值的比值轉(zhuǎn)化為成像位置的比值。進(jìn)而再對(duì)蔗糖運(yùn)用同樣的方法，通過軟件擬合，可得出透明液體的折射率隨濃度的增加而均勻的增加。本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于將傳統(tǒng)的測量折射率由在光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)入射角與折射角的正弦值的比值轉(zhuǎn)化為其成像位置差的比值，簡單直接。采用同種顏色的標(biāo)記物，避免色散產(chǎn)生的影響。并且配置相同體積不同濃度的溶液，且進(jìn)行了多組測量取平均值，降低了由于實(shí)驗(yàn)精度不足所引起的誤差。不足之處在于標(biāo)記物的成像位置為間接測量，液體表面張力的存在，降低了實(shí)驗(yàn)的精確度。關(guān)鍵詞：測量;溶液;濃

3、度;折射率1 引言光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射式，入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值叫做介質(zhì)的“絕對(duì)折射率”。它表示光在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)對(duì)光的一種特征。本實(shí)驗(yàn)研究的是光從空氣中射入液體中入射角與折射角正弦之間的比值，即為相對(duì)折射率。透明液體介質(zhì)折射率的準(zhǔn)確測量對(duì)于顏色密度差別不大但但折射率變化較大的液體的準(zhǔn)確快速的鑒別具有重要的意義。而測量透明液體折射率與其濃度的關(guān)系，可通過測量某透明溶液的折射率而簡單快捷準(zhǔn)確的得出其濃度。液體介質(zhì)折射率的測量一般的主要方法有阿貝折射儀測定液體介質(zhì)的折射率，折射極限法測液體介質(zhì)的折射率，薄膜干涉法測液體介質(zhì)的折射率及掠入法測量液體介質(zhì)折射率等方法。阿貝折射儀測

4、液體的折射率優(yōu)點(diǎn)在于只需測定出折射角即可求得測定液體的折射率n,但其折射角不易測量，且一般液體的折射率隨濃度的變化不是很明顯，估此法所引起的誤差可能較大。折射極限法測液體的折射率雖然所測光路入射角折射角的變化范圍較大，但是需要測出入射角，出射角和三棱鏡頂角三組數(shù)據(jù)，且計(jì)算公式較為復(fù)雜，因而不可取。薄膜干涉法是向液體表面滴入油滴，用邁克爾干涉儀觀測環(huán)形條數(shù)的移動(dòng)能較為準(zhǔn)確的測量出結(jié)果，但是其條紋不易標(biāo)定，不易觀察出條紋具體移動(dòng)的數(shù)目。本實(shí)驗(yàn)所采用的掠入法測液體介質(zhì)的折射率，將測量入射角折射角的角度轉(zhuǎn)化為測量其像的距離，簡單易行，便于進(jìn)行多組測量取平均值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為精確。2測量原理與測量方法步驟

5、2·1測量原理2·2·1顯微鏡的介紹1） 顯微鏡的結(jié)構(gòu) 光學(xué)顯微鏡簡稱光鏡，是利用光線照明使微小物體形成放大影像的儀器。目前對(duì)光學(xué)顯微鏡而言，雖然其因型號(hào)的差異外形存在巨大的差異，但其基本的構(gòu)造和工作原理卻是非常相似的。本實(shí)驗(yàn)所選顯微鏡為單目普通學(xué)生光學(xué)顯微鏡。一臺(tái)普通學(xué)生光學(xué)顯微鏡主要由機(jī)械系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，而光學(xué)系統(tǒng)則主要包括光源、反光鏡、聚光器、物鏡和目鏡等部件。機(jī)械結(jié)構(gòu)包括鏡筒，物鏡轉(zhuǎn)化器，鏡臂，調(diào)焦器（粗準(zhǔn)焦螺旋和細(xì)準(zhǔn)焦螺旋），載物臺(tái)，傾斜關(guān)節(jié)，鏡柱，鏡座等結(jié)構(gòu)。2） 顯微鏡的使用方法 （1）準(zhǔn)備 將顯微鏡輕輕地從鏡箱中取出（挪動(dòng)顯微鏡時(shí)應(yīng)以右手

6、握住鏡壁，左手托住鏡座），放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的偏左側(cè)位置。以鏡座的后端離實(shí)驗(yàn)臺(tái)邊緣約610cm為宜。先檢查顯微鏡的各零部件是否完有損傷。（2）對(duì)光 選取適宜倍數(shù)的物鏡與目鏡（本實(shí)驗(yàn)以物鏡與目鏡×10的倍數(shù)為宜）。如若實(shí)驗(yàn)室自然光線不足，則打開試驗(yàn)臺(tái)光源。轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋，升高鏡筒或者降低載物臺(tái)。調(diào)節(jié)物鏡轉(zhuǎn)換器，使低倍鏡轉(zhuǎn)到工作狀態(tài)（即對(duì)準(zhǔn)通光孔），當(dāng)鏡頭到達(dá)所需位置時(shí)，便可聽到輕微的扣碰聲。 （3）放置將盛放待測液體的空容器，將標(biāo)記處與物鏡的鏡頭對(duì)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋降低物鏡，當(dāng)觀測到較為清晰的像時(shí)繼續(xù)降低少許，后改為細(xì)準(zhǔn)焦螺旋升高物鏡，直至看到最為清晰的像為止。 （4）重復(fù)操作，觀測不同樣本

7、并記錄數(shù)據(jù)。 （5）將顯微鏡復(fù)原到原位置，整理儀器并裝箱。2）顯微鏡使用時(shí)的注意事項(xiàng) （1）顯微鏡光學(xué)部分由于結(jié)構(gòu)非常精細(xì)，在使用的過程中切勿用手觸摸。 （2）顯微鏡的零部件不可隨意拆卸。需要更換零部件進(jìn)行拆卸之后，組裝時(shí)必須進(jìn)行校準(zhǔn)。（3）在更換待測溶液時(shí)，需要現(xiàn)將目鏡轉(zhuǎn)離載物臺(tái)方可。（4）因本實(shí)驗(yàn)所測之物為溶液，所以在使用時(shí)必須保證載物臺(tái)水平。（5）向容器中注入液體時(shí)，應(yīng)小心注入并用玻璃棒引流。否則不僅造成溶液濃度的影響，還會(huì)造成顯微鏡載物臺(tái)被污損。2·2·2實(shí)驗(yàn)測量原理 如右圖所示，分別測出目鏡看到空容器的底部標(biāo)記物最清晰的像時(shí)載物臺(tái)與顯微鏡把柄平臺(tái)的距離d1，測量容

8、器中移入待測液體時(shí)標(biāo)記處成最清晰的像時(shí)載物臺(tái)與顯微鏡把柄平臺(tái)的距離d2以及液體表面標(biāo)記物成最清晰的像時(shí)的距離d3，人在觀察液體底部的像時(shí)，入射角和折射角分別為，。由相對(duì)折射率的定義公式A'O''BAOd3d2d1 圖1-2測量液體折射率實(shí)驗(yàn)原理圖 由折射率的定義可知，折射率 且'=,以及由圖可知在入射角很小的時(shí)候，可得 則 由圖可知， 即 2·2測量方法本實(shí)驗(yàn)采用分組測量的方法，將直接測量光線的入射角與折射角角度的大小轉(zhuǎn)化為測量其像的位置的變化，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為顯微鏡把柄平臺(tái)分別到載物臺(tái)的距離d1，到液體底部的距離d2以及到液面的距離d3，即,，。并進(jìn)行

9、五組測量，取每組數(shù)據(jù)的平均值。代值求結(jié)果，利用orange數(shù)據(jù)合成軟件繪出其擬合曲線及其曲線的線性方程。2·3測量步驟1） 調(diào)試光學(xué)顯微鏡，將目鏡與物鏡都換成×10的倍數(shù)。保持載物臺(tái)水平。2） 用紅筆在將盛放待測透明溶液的容器底部作“十”字形標(biāo)記，放入載物臺(tái)中央，物鏡聚焦容器底部標(biāo)記處。3） 用粗準(zhǔn)焦螺旋將物鏡下調(diào)到盡可能低的位置，用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋逐漸升高物鏡，直至出現(xiàn)最清晰的標(biāo)記。記錄多組數(shù)據(jù)，選出五組較為接近的讀數(shù)，整理求平均值。4） 移開物鏡，容量瓶中所配制溶液用玻璃棒引流至標(biāo)記容器中。物鏡聚焦標(biāo)記處，用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋螺旋繼續(xù)升高物鏡，觀測其最為清晰地像，多次測量并記錄數(shù)據(jù)，

10、選出五組較為接近的讀數(shù)，整理求平均值。5） 移開物鏡，向液面撒入研磨很細(xì)的紅色粉筆灰。待液面的漂浮物達(dá)到靜止時(shí)，物鏡聚焦漂浮物，用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋螺旋繼續(xù)升高物鏡，觀測其最為清晰地像，多次測量并記錄數(shù)據(jù)，選出五組較為接近的讀數(shù)，整理求平均值。6） 重復(fù)4）和5)中的操作。7） 將所得數(shù)據(jù)輸入到orange軟件中，繪制其線性曲線圖像及其函數(shù)式。8） 運(yùn)用同樣的方法對(duì)配置的蔗糖和酒精溶液進(jìn)行測量并繪圖。3溶液的配置3·1查閱溶質(zhì)的濃度與密度的關(guān)系并計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量通過查閱相關(guān)資料，得實(shí)驗(yàn)在20時(shí)濃度與密度的關(guān)系，并計(jì)算50ml實(shí)驗(yàn)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，如表2-1所示：濃度24681012141618

11、20密度g/31.012461.026801.041271.055891.070681.085661.100851.116211.131901.14799溶質(zhì)質(zhì)量g1.0122.0583.1244.2245.3536.5147.7068.92710.18711.480 表2-1查閱相關(guān)資料并計(jì)算出50ml蔗糖溶液溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量與密度的關(guān)系如表所示濃度02468101214161820密度g/30.9982341.0060151.0218851.0218551.0294921.0381431.0464621.0549001.0634601.0721471.080959溶質(zhì)質(zhì)量g00.0080.

12、4730.7091.2501.9952.8943.9675.2186.4528.273 表2-2查閱相關(guān)資料并計(jì)算出50mL酒精溶液中溶質(zhì)的體積與密度的關(guān)系如表2-3所示體積濃度0102030405060708090100密度g/30.998230.984220.976980.960140.948060.930160.909160.885510.859320.829260.78934溶質(zhì)體積305101520253035404550 表2-33·2溶液的配制3·2·1檢查。 溶液配制之前檢查實(shí)驗(yàn)所需的10燒杯，容量瓶，膠頭滴管及精度為0.001克的電子秤是否完好。

13、3·2.2食鹽溶液的配制。1） 將實(shí)驗(yàn)所需的燒杯分別邊上110共10組號(hào)碼。2） 調(diào)試放入慮紙的電子秤，由小到大稱量所需的10組溶質(zhì)，倒入相應(yīng)的編號(hào)的燒杯中。3） 向各燒杯中注入3040ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌溶解。至溶質(zhì)完全或者幾乎完全溶解。4） 用玻璃棒引流分別將蒸餾水以及各組溶液移入50ml(20)的容量瓶中。用蒸餾水沖洗配制溶液的燒杯，繼續(xù)移入容量瓶中，重復(fù)23次。5） 用膠頭滴管定容，至距液面23mm時(shí)雙眼平視溶液的凹液面，逐滴滴入，直至是容量瓶中的液體的凹液面與刻度線相切。6） 擰緊容量瓶塞口，搖勻。7） 蔗糖的溶液配制方法與食鹽溶液相同。而酒精溶液的配制改稱量質(zhì)量為用量

14、度為0.01ml的滴定管測量酒精的體積。4溶液折射率的實(shí)驗(yàn)測定4·1測量儀器的選取 普通光學(xué)單目學(xué)生顯微鏡，100ml燒杯十一只，膠頭滴管，玻璃棒，容積約為80ml且表面光滑的容器一只，精度為0.001g的電子秤，精度為0.01ml的滴定管等。4·2實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng) 4·2·1稱量溶質(zhì)是應(yīng)注意 1）食鹽不能直接放入電子秤上，而應(yīng)在上放入濾紙，并且放入濾紙后電子稱應(yīng)調(diào)零。 2）由于本實(shí)驗(yàn)對(duì)溶質(zhì)質(zhì)量精度要求較高，故應(yīng)將儀器放入密閉處稱量，以減少氣流對(duì)于稱量結(jié)果的影響。 3）將濾紙上的食鹽移入燒杯時(shí)，用手指彈幾下，減少因食鹽粘入濾紙上引起的誤差。 4）配制酒精

15、溶液時(shí)，滴定管應(yīng)直接將酒精滴入容量瓶中。4·2·2配制溶液時(shí)應(yīng)注意 1)將燒杯中的溶液移入容量瓶時(shí)，應(yīng)用玻璃棒引流。 2）向配制溶液的燒杯中加入少量蒸餾水沖洗，沖洗液繼續(xù)移入容量瓶中。重復(fù)23次。 3）用膠頭滴管定容，至距液面23mm時(shí)，逐滴滴入蒸餾水，切勿使凹液面超過容量瓶的刻度線。膠頭滴管滴頭應(yīng)聚容量瓶中的液面較為相近的位置，防止因距離較遠(yuǎn)導(dǎo)致溶液濺出而影響濃度。4·2·3測量成像距離時(shí)應(yīng)注意 1）顯微鏡物鏡應(yīng)先調(diào)入最高或者最低位置處，觀察容器底部標(biāo)記物時(shí)旋鈕應(yīng)朝同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，避免因顯微鏡自身的松動(dòng)引起的系統(tǒng)誤差。 2）分別尋找顯微鏡測量容器底部，液

16、體底部以及液面所成最清晰的像的位置并進(jìn)行多次測量并記錄數(shù)據(jù)，去除偶然誤差，求出平均值。 3）容器底部標(biāo)記物的顏色應(yīng)與液體表面的漂浮標(biāo)記物顏色相同，避免因色差引起折射率的不準(zhǔn)確性。 4）觀測漂浮物時(shí)應(yīng)保持實(shí)驗(yàn)室窗戶關(guān)閉，避免因氣流導(dǎo)致漂浮物游動(dòng)而無法定位。 5）用50分度游標(biāo)卡尺對(duì)成像時(shí)顯微鏡鏡臂平臺(tái)與載物臺(tái)的距離進(jìn)行測量時(shí)，必須保證游標(biāo)卡尺與載物臺(tái)垂直，并且每次測量時(shí)應(yīng)在載物臺(tái)與鏡臂平臺(tái)相同的位置。4·3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄結(jié)果 用50分度游標(biāo)卡尺測得顯微鏡在不同條件下鏡臂平臺(tái)與載物臺(tái)的距離數(shù)據(jù)如下表所示組別123456789100 d1(mm)22.9022.8822.8622.9622.

17、9422.9022.9222.9622.9822.9622.9022.8822.8422.9022.9222.9222.9422.9222.9022.9822.9822.8822.9222.9022.8822.9422.9622.9022.9222.9422.9622.9622.8622.8622.9422.9222.9022.9022.9222.9422.9222.9422.9422.9022.9022.9022.9022.9022.9222.9422.9022.9422.9622.9822.92122.8922.8922.8922.9222.9322.9222.9222.9322.9622

18、.9622.89d2(mm)29.9029.9630.0430.1430.1430.2230.2830.3030.4230.4429.9029.9029.9629.9830.0830.1830.1830.3030.3430.3830.4629.8429.8829.9830.0030.0830.2030.2230.2830.3230.3830.4229.8429.9229.9430.0430.1430.1830.2230.2630.3030.4030.4629.8029.8829.9630.0230.1030.1430.2030.2430.3430.4230.4229.82229.8929.96

19、30.0230.1130.1730.2130.2730.3230.4030.4429.84d3(mm)50.5450.5850.6050.6250.6450.6650.6650.6850.7250.6450.6050.5250.6050.5650.6050.5850.6250.7250.7050.6650.6650.5250.5450.5650.6450.5850.6650.6450.6850.7250.6450.6850.5850.5050.6050.5650.6450.6450.6250.6850.6850.6850.7050.5650.5650.6050.5450.6250.6250.6

20、450.6450.6850.6250.7050.56350.5350.5950.5850.6150.6350.6450.6850.6950.6650.6850.5620.6420.6320.5620.5020.4620.4320.4120.3720.2620.2220.7227.6427.7027.6927.6927.7027.7227.7627.7627.7027.7227.67 n1.3391.3431.3471.3511.3541.3571.3601.3631.3671.3711.335 表3-1 對(duì)不同濃度食鹽溶液折射率的測量數(shù)據(jù)組別123456789100 d1(mm)22.9222

21、.9422.9022.8822.9422.9622.9022.8822.9222.9022.9422.8822.9022.8622.9222.9422.9422.9222.8622.9622.9422.9622.9222.9222.8822.9022.9222.9422.9022.9022.9022.9422.9222.9022.9222.8422.9022.9422.9622.9222.8822.9022.9222.9222.9222.9422.8822.8822.9222.9422.9222.8622.9222.9022.94122.9122.9222.8722.9022.9322.952

22、2.9122.8822.9222.9222.94d2(mm)29.9029.9429.9230.0030.1230.1830.1630.1630.4030.2829.8429.8829.9629.9030.0230.1030.1830.1430.1630.3630.3029.8429.8629.9629.9230.0030.0830.1830.1430.1630.3630.2829.8629.8829.9229.9230.0230.0830.1430.1630.2030.3830.3029.9029.8429.9229.9430.0030.1230.1830.2030.1630.4030.34

23、29.88229.8729.9429.9230.0130.1030.1730.1630.1730.3830.3129.86d3(mm)50.60 50.6450.5450.6450.6050.6850.6050.5650.5850.6250.6250.5850.6650.5850.6050.6250.7250.6250.5850.6050.6050.6250.5650.6450.5250.6250.6650.7050.6250.5650.6250.5850.6250.5650.6450.5450.5850.6250.6850.6050.5850.6250.6050.6450.6050.6250

24、.5650.6450.6450.6250.5650.6050.6250.5850.66350.5850.6450.5550.6250.6350.6850.6050.5850.6150.6050.6320.7120.7020.6320.6120.5320.5120.4420.4120.2320.2920.7727.6727.7227.6827.7227.7027.7327.6927.7027.6927.6827.69 n1.3361.3391.3421.3451.3491.3521.3551.3571.3611.3641.333 表3-2 對(duì)不同濃度的蔗糖溶液折射率的測量數(shù)據(jù)組別12345678

25、9100 d1(mm)22.9022.9422.9222.9422.8822.9622.9422.9022.9222.8822.9422.8822.9222.9022.9222.9222.9022.9222.9422.9022.8622.9222.8822.9622.8822.9222.8622.9222.9622.9222.8822.9022.9222.9222.9622.9022.9422.8822.9222.9822.9422.9422.9222.9422.9222.94.22.9022.9222.9022.9422.9422.9422.9022.8822.92122.9022.9422

26、.9022.9322.8922.9322.9522.9322.9122.8922.93d2(mm)29.9430.0630.0630.1630.1830.2430.3030.3430.3630.4029.8829.9830.0230.0430.1430.1430.2030.3230.3230.3430.3829.9029.9630.0430.0830.1230.1430.2230.2830.3230.3430.4029.9229.9630.0830.0430.1430.1230.2630.3230.3030.3830.3629.8829.9830.0630.0430.1030.1630.283

27、0.3230.3430.3630.3829.96229.9630.0530.0630.1330.1530.2430.3130.3230.3630.3829.91d3(mm)50.6250.6850.6250.6450.5850.6650.7050.6450.6250.6050.6450.6050.6650.6450.6650.6050.6450.7450.6050.6450.5650.6050.6250.6450.6250.6450.5650.6650.6650.6450.5850.5650.5850.5850.6650.6250.6450.6250.6850.6850.6450.6250.5

28、850.6650.5850.6450.6050.6250.6050.6250.7050.6050.6050.5650.64350.6050.6650.6250.6450.5950.6550.6950.6250.6150.5750.6220.6620.6320.5620.5120.4420.4120.3820.3020.2520.1920.7127.7027.7227.7227.7127.7027.7227.7427.6927.7027.6827.71 n1.3411.3441.3481.3511.3551.3581.3611.3641.3681.3711.338 表3-3 對(duì)不同濃度的酒精溶液

29、折射率的測量數(shù)據(jù)5實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析5·1文獻(xiàn)溶液折射率與濃度的理論關(guān)系。 搜索相關(guān)文獻(xiàn)，查得透明溶液的折射率隨溶液濃度的均勻增加而均勻增加。其中食鹽溶液的濃度與其折射率的關(guān)系為 蔗糖溶液的濃度與折射率的關(guān)系為 酒精溶液的濃度與折射率的關(guān)系為 5·2溶液折射率與濃度的實(shí)驗(yàn)曲線的擬合利用orange數(shù)據(jù)合成軟件，將本實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)輸入其中，所得擬合曲線和其方程如下所示 圖4-1 食鹽溶液折射率隨濃度變化圖像 圖4-2 蔗糖溶液折射率歲濃度變化圖像 圖4-3 酒精溶液濃度隨折射率變化圖像5·3分析與比較 本實(shí)驗(yàn)所測得數(shù)據(jù)與相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其實(shí)驗(yàn)誤差為，在2%以內(nèi)，符合試

30、驗(yàn)所允許的誤差的范圍之內(nèi)，說明了本實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷恼_性，也進(jìn)一步驗(yàn)證了透明液體濃度與折射率所存在的關(guān)系。 為進(jìn)一步驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)的正確性，分別制取取濃度為5%和15%的食鹽溶液，利用本實(shí)驗(yàn)的線性擬合公式，計(jì)算出其折射率分別為1.414和1.492，通過測量計(jì)算出折射率分別為1.435和1.432，搜索相關(guān)文獻(xiàn)，得到其折射率分別為1.392和1.360，與相關(guān)數(shù)據(jù)的誤差在2%以內(nèi)，從這一角度再次印證了本實(shí)驗(yàn)方法思路的和理性和正確性。 同理，制取體積分?jǐn)?shù)分別為的酒精溶液和糖度分別為的蔗糖溶液，通過測量蔗糖溶液和酒精溶液并計(jì)算得出蔗糖和酒精溶液在5%和15%的濃度時(shí)折射率分別為1.341,1.359,1.3

31、39,1.343。利用本實(shí)驗(yàn)的線性擬合公式，計(jì)算出蔗糖和酒精溶液的濃度分別為1.341,1.360,1.340,1.344.而查閱相關(guān)文獻(xiàn)，得其折射率分別為1.339,1.358,1.338,1.343，誤差均在1%以內(nèi)。6結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，通過配置不同濃度的溶液并測量，利用數(shù)據(jù)合成軟件繪制圖像并得到它們之間所存在的透明溶液的折射率隨濃度的均勻增加而均勻增加的線性關(guān)系。 本實(shí)驗(yàn)雖然理論簡單，但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作機(jī)務(wù)查出里卻有較為嚴(yán)格的要求。其采用傳統(tǒng)的掠入射法測量透明液體的折射率，但是在此基礎(chǔ)上又有了較大的改進(jìn)：將傳統(tǒng)的對(duì)于入射角折射角角度的測量轉(zhuǎn)化為對(duì)于成像位置的測量，又將標(biāo)記物成像位置

32、與液面的距離轉(zhuǎn)化為空容器的底部標(biāo)記物最清晰的像時(shí)載物臺(tái)與顯微鏡把柄平臺(tái)的距離d1與容器中移入待測液體時(shí)標(biāo)記處成最清晰的像時(shí)載物臺(tái)與顯微鏡把柄平臺(tái)的距離d2距離差d1-d2,待測溶液的深度轉(zhuǎn)化為d1與液體表面標(biāo)記物成最清晰的像時(shí)的距離d3的距離差d1-d3.因此折射率的求法轉(zhuǎn)化為 在得出食鹽溶液濃度與折射率的關(guān)系之后，同理得出酒精溶液和蔗糖溶液濃度與折射率之間的關(guān)系。為進(jìn)一步驗(yàn)證所得結(jié)論的準(zhǔn)確性，配制某一特定濃度的三種溶液逐一測定折射率，與相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算相對(duì)誤差檢測是否在誤差允許的范圍內(nèi)，因此本探究性實(shí)驗(yàn)更具普遍性。參考文獻(xiàn)1白澤生，劉竹琴，徐紅.幾種液體的折射率與其濃度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式J.延安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004,23（1）.2張志偉，尹衛(wèi)峰，溫廷敦，朱林泉，張繼龍.溶液濃度與其折射率的關(guān)系的理論和實(shí)驗(yàn)研究J太原，中北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009,30(3）.3謝家興，王建，劉洪山，劉江，張宇，于助.利用光折射法的牛乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定技術(shù)J