一種用空氣膜室測定液體的折射率的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及教學設備技術領域，具體為一種用空氣膜室測定液體的折射率的 系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 本實用新型公開了一種用空氣膜室測定液體的折射率的測量系統(tǒng)，取一塊約 (4cmX4cmX0. 2cm)的平面反射鏡，在反射的背面畫一個直徑為Icm左右的圓，將圓內(nèi)所 鍍的反射膜清除干凈，注意清楚反射膜時，盡量不要損傷玻璃表面以保持圓孔內(nèi)玻璃透明。 在圓孔的直徑方向畫一條黑細線，取一塊（4cmX4cmX0. 2cm)的透明玻璃片，用膠粘劑將 它粘在反射鏡的背面，注意保持圓孔內(nèi)的清潔，防止膠粘劑進入圓孔內(nèi)影響玻璃的透明度 (如待測液體為水，可以用蠟燭做粘合劑）這樣就制成了一個液體不能浸入的圓孔形空氣 膜室，如圖1所示，在空氣膜室的中心處各粘結一根支承軸，軸安裝在圓柱形玻璃量杯底部 中心上的支承軸座內(nèi)。取一塊與兩杯內(nèi)徑相同的塑料圓盤做上支承架，軸穿過承架的圓心， 如圖2所示。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種用空氣膜室測定液體的折射率的系統(tǒng)，以解決上 述【背景技術】中提出的問題。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種用空氣膜室測定液體的折 射率的系統(tǒng)，包括固定螺栓、空氣膜室、半圓儀、轉動軸、量杯、坐標紙和指針，所述轉動軸的 一端設有固定螺栓，另一端設有指針，所述轉動軸設在空氣膜室的外部，所述量杯的上側面 設有塑料圓盤，所述半圓儀粘結在塑料圓盤形成的支承架上，所述量杯的外圓柱側面粘結 有坐標紙，所述量杯的底部設有反射鏡。
[0005] 優(yōu)選的，所述坐標紙上設有與半圓儀直徑相同的孔。
[0006] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：該裝置制作簡單，取材容易，能用兩 種不同的方法進行測量，測量結果準確，便于用做中學生液體折射率測量的分組實驗。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型結構空氣膜室的示意圖；
[0008] 圖2為本實用新型結構量杯的示意圖；
[0009] 圖3為本實用新型的折射圖；
[0010] 圖4為本實用新型坐標紙的反射像圖；
[0011] 圖5為本實用新型在入射光波長為,5893Λ.和室溫20°c下的實驗結果圖；
[0012] 圖6為本實用新型在自然光入射和室溫20°C下的實驗結果圖。
[0013] 圖中：1-固定螺栓、2-空氣膜室、3-半圓儀、4-軸、5-量杯、6-坐標紙、7-反射鏡、 8_指針和9-塑料圓盤。
【具體實施方式】
[0014] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0015] 請參閱圖1-6,本實用新型提供一種技術方案：一種用空氣膜室測定液體的折射 率的系統(tǒng)，包括固定螺栓1、空氣膜室2、半圓儀3、轉動軸4、量杯5、坐標紙6和指針8,轉動 軸4的一端設有固定螺栓1，另一端設有指針8,轉動軸4設在空氣膜室2的外部，量杯5的 上側面設有塑料圓盤9,半圓儀3粘結在塑料圓盤9形成的支承架上，量杯5的外圓柱側面 粘結有坐標紙6,坐標紙6上設有與半圓儀3直徑相同的孔，量杯5的底部設有反射鏡7。 [0016] 工作原理：將空氣膜室放到待測液體中，當光線通過空氣膜室，空氣室的法線與入 射光線的夾角為，如圖3所示，由折射定律n'液· sin Θ = n'液· sinC> (1)，η?！?sinC> =
用量角器測量液體折射率實驗時將鈉燈或白光源 放置在量杯的后面，光線通過液體穿過透明玻璃圓孔氣室，此時能看到一個均勻的圓孔亮 視場。轉動空氣室，當滿足式（3)時，將看到一半暗一半亮的圓孔視場。用細黑線AA'和量 杯上的豎刻線做亮暗的區(qū)分線，記錄下此時量角器的指針位置I 1。轉動空氣室，當空氣室的 法線轉過2 Θ，再次與入射光線成Θ角時，由式（3)可知，此時出現(xiàn)的亮暗圓視場左右顛倒， 記下此時指針位置i2，則入射角
液體的折射率：
用圓弧 的反射像測定液體的折射率，用直尺測出量杯的半徑R，把空氣室的反射鏡面轉向觀察者， 當空氣室處于滿足室（3)的位置時，出現(xiàn)亮暗各半的圓孔視場，暗的一半由于發(fā)生全反射 和反射鏡混為一體，此時能看到坐標紙的反射像1^，如圖4所示，轉動空氣室，當空氣室的法 線轉過2 Θ角再次與入射光線成Θ角時，由于滿足式（3)，亮暗的半圓視場左右顛倒，同上 一樣，能從反射的暗半圓視場中，看到坐標紙上的反射像L 2，空氣室法線轉過2 Θ角對應的 坐標紙上的弧長L= IL2-L1I弧長對應的夾角1
由于鏡面轉過2 Θ角，反射光線將 轉過4 Θ角，故入射角
r液體的折射率
實驗結果： 用量角器測水的折射率
相對誤差
見圖5， 用圓弧的反射像測水的折射率
測定值 與公認值η相比，參見圖6,相對誤差在（1.3% - 0.4% )之間，對于中學生實驗來說，這樣 的誤差是允許的。
[0017] 盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修 改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1. 一種用空氣膜室測定液體的折射率的系統(tǒng)，包括固定螺栓（1)、空氣膜室（2)、半圓 儀（3 )、轉動軸（4)、量杯（5 )、坐標紙（6 )和指針（8 )，其特征在于：所述轉動軸（4)的一端設 有固定螺栓（1)，另一端設有指針（8)，所述轉動軸（4)設在空氣膜室（2)的外部，所述量杯 (5)的上側面設有塑料圓盤（9)，所述半圓儀（3)粘結在塑料圓盤（9)形成的支承架上，所述 量杯（5)的外圓柱側面粘結有坐標紙（6)，所述量杯（5)的底部設有反射鏡（7)。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種用空氣膜室測定液體的折射率的系統(tǒng)，其特征在于：所 述坐標紙（6)上設有與半圓儀（3)直徑相同的孔。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用空氣膜室測定液體的折射率的系統(tǒng)，包括固定螺栓、空氣膜室、半圓儀、轉動軸、量杯、坐標紙和指針，所述轉動軸的一端設有固定螺栓，另一端設有指針，所述轉動軸設在空氣膜室的外部，所述量杯的上側面設有塑料圓盤，所述半圓儀粘結在塑料圓盤形成的支承架上，所述量杯的外圓柱側面粘結有坐標紙，所述量杯的底部設有反射鏡。該裝置制作簡單，取材容易，能用兩種不同的方法進行測量，測量結果準確，便于用做中學生液體折射率測量的分組實驗。
【IPC分類】G01N21/41
【公開號】CN204964383
【申請?zhí)枴緾N201520280285
【發(fā)明人】段劍金, 張瑛, 張皓晶, 胡蓉, 溫元斌, 李琳, 方達, 王莉, 張 雄
【申請人】云南師范大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年5月4日