[发明专利]一种测量液体折射率的实验方法及装置

摘要

本发明涉及一种测量液体折射率的实验方法及装置，所述装置包括装置本体、液体盛装盒、激光笔架、激光笔和移动装置；所述装置本体由并列设置的内槽和外槽组成，液体盛装盒设置于内槽中，并可在移动装置作用下沿内槽两侧槽壁移动；液体盛装盒是横截面为矩形的透明盒体，沿移动方向的盒体后壁的内侧中心部位设有反光片，对应盒体后壁外设有移动装置；激光笔通过激光笔架固定在外槽中，激光笔光线发射端朝向反光片一侧，激光笔与反光片中心等高设置。本发明通过实验装置将角度测量转化为距离测量，且实验装置结构简单，测量过程简捷，测量精确度高。

主权项

一种测量液体折射率的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用专用的实验装置进行液体折射率的测量，实验装置设液体盛装盒、激光笔架和激光笔，液体盛装盒为横截面为矩形的透明盒体，用于盛装待测液体；液体盛装盒外设有移动装置，移动装置可带动液体盛装盒直线移动；液体盛装盒盒体对应安装移动装置的后壁内侧中心部位设有反光片，激光笔架用于固定激光笔，激光笔与反光片中心等高设置；2)测量时，将激光笔通过激光笔架固定在与设有反光片盒体后壁相邻的液体盛装盒一侧；液体盛装盒内先不注入液体；让激光笔的光线从该侧盒体侧壁以45°角入射，并打在反光片事先标记好的中点位置，根据反射定律，光线的出射角也为45°；3)向液体盛装盒内加入待测液体，并使待测液体顶面没过反光片；此时，由于激光笔的入射光线在待测液体中发生偏折,其在反光片上的折射点偏离了反光片的中点位置；通过移动装置调整液体盛装盒的位置，使其前后移动，直到激光笔的入射光线重新打到反光片的中点位置；记录液体盛装盒移动的距离，移动距离的测量精度为0.001cm；4)设装有反光片一侧的液体盛装盒的边长为a，液体盛装盒移动的距离为x，待测液体的折射角为θ，待测液体的折射率为n，可推导出：sinθ=a2-x(a2-x)2+(a2)2=a-2xa2+(a-2x)2]]>又因为：sin45°＝nsinθ所以，待测液体的折射率为：5)实验数据分析；a)百分误差的计算；采用准确率很高的阿贝折射计测得的液体折射率，并将其作为标定值，记为n′；与该实验方案进行比较，得到百分误差为；b)不确定度的计算；由于偶然误差产生的A类不确定度为:由于系统误差产生的B类不确定度可以忽略不计；由不确定度的传递公式得标准不确定度为：6)最终可得待测液体的折射率为：其中为多次重复实验测得的折射率平均值。