一种用空气膜室测定液体的折射率的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及教学设备技术领域，具体为一种用空气膜室测定液体的折射率的 系统。
【背景技术】
[0002] 本实用新型公开了一种用空气膜室测定液体的折射率的测量系统，取一块约 (4cmX4cmX0. 2cm)的平面反射镜，在反射的背面画一个直径为Icm左右的圆，将圆内所 镀的反射膜清除干净，注意清楚反射膜时，尽量不要损伤玻璃表面以保持圆孔内玻璃透明。 在圆孔的直径方向画一条黑细线，取一块（4cmX4cmX0. 2cm)的透明玻璃片，用胶粘剂将 它粘在反射镜的背面，注意保持圆孔内的清洁，防止胶粘剂进入圆孔内影响玻璃的透明度 (如待测液体为水，可以用蜡烛做粘合剂）这样就制成了一个液体不能浸入的圆孔形空气 膜室，如图1所示，在空气膜室的中心处各粘结一根支承轴，轴安装在圆柱形玻璃量杯底部 中心上的支承轴座内。取一块与两杯内径相同的塑料圆盘做上支承架，轴穿过承架的圆心， 如图2所示。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种用空气膜室测定液体的折射率的系统，以解决上 述【背景技术】中提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用空气膜室测定液体的折 射率的系统，包括固定螺栓、空气膜室、半圆仪、转动轴、量杯、坐标纸和指针，所述转动轴的 一端设有固定螺栓，另一端设有指针，所述转动轴设在空气膜室的外部，所述量杯的上侧面 设有塑料圆盘，所述半圆仪粘结在塑料圆盘形成的支承架上，所述量杯的外圆柱侧面粘结 有坐标纸，所述量杯的底部设有反射镜。
[0005] 优选的，所述坐标纸上设有与半圆仪直径相同的孔。
[0006] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置制作简单，取材容易，能用两 种不同的方法进行测量，测量结果准确，便于用做中学生液体折射率测量的分组实验。
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型结构空气膜室的示意图；
[0008] 图2为本实用新型结构量杯的示意图；
[0009] 图3为本实用新型的折射图；
[0010] 图4为本实用新型坐标纸的反射像图；
[0011] 图5为本实用新型在入射光波长为,5893Λ.和室温20°c下的实验结果图；
[0012] 图6为本实用新型在自然光入射和室温20°C下的实验结果图。
[0013] 图中：1-固定螺栓、2-空气膜室、3-半圆仪、4-轴、5-量杯、6-坐标纸、7-反射镜、 8_指针和9-塑料圆盘。
【具体实施方式】
[0014] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015] 请参阅图1-6,本实用新型提供一种技术方案：一种用空气膜室测定液体的折射 率的系统，包括固定螺栓1、空气膜室2、半圆仪3、转动轴4、量杯5、坐标纸6和指针8,转动 轴4的一端设有固定螺栓1，另一端设有指针8,转动轴4设在空气膜室2的外部，量杯5的 上侧面设有塑料圆盘9,半圆仪3粘结在塑料圆盘9形成的支承架上，量杯5的外圆柱侧面 粘结有坐标纸6,坐标纸6上设有与半圆仪3直径相同的孔，量杯5的底部设有反射镜7。 [0016] 工作原理：将空气膜室放到待测液体中，当光线通过空气膜室，空气室的法线与入 射光线的夹角为，如图3所示，由折射定律n'液· sin Θ = n'液· sinC> (1)，η玻· sinC> =
用量角器测量液体折射率实验时将钠灯或白光源 放置在量杯的后面，光线通过液体穿过透明玻璃圆孔气室，此时能看到一个均匀的圆孔亮 视场。转动空气室，当满足式（3)时，将看到一半暗一半亮的圆孔视场。用细黑线AA'和量 杯上的竖刻线做亮暗的区分线，记录下此时量角器的指针位置I 1。转动空气室，当空气室的 法线转过2 Θ，再次与入射光线成Θ角时，由式（3)可知，此时出现的亮暗圆视场左右颠倒， 记下此时指针位置i2，则入射角
液体的折射率：
用圆弧 的反射像测定液体的折射率，用直尺测出量杯的半径R，把空气室的反射镜面转向观察者， 当空气室处于满足室（3)的位置时，出现亮暗各半的圆孔视场，暗的一半由于发生全反射 和反射镜混为一体，此时能看到坐标纸的反射像1^，如图4所示，转动空气室，当空气室的法 线转过2 Θ角再次与入射光线成Θ角时，由于满足式（3)，亮暗的半圆视场左右颠倒，同上 一样，能从反射的暗半圆视场中，看到坐标纸上的反射像L 2，空气室法线转过2 Θ角对应的 坐标纸上的弧长L= IL2-L1I弧长对应的夹角1
由于镜面转过2 Θ角，反射光线将 转过4 Θ角，故入射角
r液体的折射率
实验结果： 用量角器测水的折射率
相对误差
见图5， 用圆弧的反射像测水的折射率
测定值 与公认值η相比，参见图6,相对误差在（1.3% - 0.4% )之间，对于中学生实验来说，这样 的误差是允许的。
[0017] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修 改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种用空气膜室测定液体的折射率的系统，包括固定螺栓（1)、空气膜室（2)、半圆 仪（3 )、转动轴（4)、量杯（5 )、坐标纸（6 )和指针（8 )，其特征在于：所述转动轴（4)的一端设 有固定螺栓（1)，另一端设有指针（8)，所述转动轴（4)设在空气膜室（2)的外部，所述量杯 (5)的上侧面设有塑料圆盘（9)，所述半圆仪（3)粘结在塑料圆盘（9)形成的支承架上，所述 量杯（5)的外圆柱侧面粘结有坐标纸（6)，所述量杯（5)的底部设有反射镜（7)。2. 根据权利要求1所述的一种用空气膜室测定液体的折射率的系统，其特征在于：所 述坐标纸（6)上设有与半圆仪（3)直径相同的孔。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用空气膜室测定液体的折射率的系统，包括固定螺栓、空气膜室、半圆仪、转动轴、量杯、坐标纸和指针，所述转动轴的一端设有固定螺栓，另一端设有指针，所述转动轴设在空气膜室的外部，所述量杯的上侧面设有塑料圆盘，所述半圆仪粘结在塑料圆盘形成的支承架上，所述量杯的外圆柱侧面粘结有坐标纸，所述量杯的底部设有反射镜。该装置制作简单，取材容易，能用两种不同的方法进行测量，测量结果准确，便于用做中学生液体折射率测量的分组实验。
【IPC分类】G01N21/41
【公开号】CN204964383
【申请号】CN201520280285
【发明人】段剑金, 张瑛, 张皓晶, 胡蓉, 温元斌, 李琳, 方达, 王莉, 张 雄
【申请人】云南师范大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年5月4日