創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)云南大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心典型多媒體課件（1）主講教師：普小云教授創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)之一---用玻璃毛細(xì)管測量液體的折射率364512（產(chǎn)生方法）（替代原因）（使用原因）用玻璃毛細(xì)管測量液體的折射率1，實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅?）圓盤法；（2）阿貝法；（3）液滴焦點(diǎn)測量法。3，玻璃毛細(xì)管測量方法（1）－讀數(shù)顯微鏡測量方法（1）實(shí)驗(yàn)原理；（3）裝置框圖；（4）技術(shù)特點(diǎn)。（2）公式推導(dǎo)；2，幾種測量液體折射率的方法掌握實(shí)驗(yàn)原理，自組裝一臺“玻璃毛細(xì)管液體折射計(jì)”，用自組裝的折射計(jì)測量幾種標(biāo)準(zhǔn)樣品的的折射率，應(yīng)用設(shè)計(jì)。4，玻璃毛細(xì)管測量方法（2）－CCD攝像頭測量方法（1）裝置框圖；（2）技術(shù)特點(diǎn);（3）應(yīng)用設(shè)計(jì)。2－（1）：圓盤法方法：調(diào)整液面高度h,當(dāng)：

2=/2(全反射）時(shí)看不見燈泡。此時(shí)，由折射定律，n=1/sin1=1/sinc=（R2+h2)1/2/R缺點(diǎn)：用量大，精度低，開放式測量。用于全反射現(xiàn)象的演示。

2

1hR

n=？燈泡

t2=（t2）min

i2=（i2）minsin2(t2)min=[n2

-n2x]當(dāng)：i=/2暗區(qū)亮區(qū)暗區(qū)和亮區(qū)的交界線位置唯一地確定nx

值2－（3）：液滴焦點(diǎn)測量法FBOAL＝OFD＝AB（1）

作業(yè)1：推導(dǎo)（1）式實(shí)施液滴測量法存在什么問題？1，

液滴開放式地懸掛在空氣中，尺寸的變化 不利于折射率測量；不利于毒性、刺激性 液體的測量。待測位置產(chǎn)生的測量偏差累積成較大的折射率測量偏差。2， 待測量多達(dá)4個(gè)，折射率的測量偏差滿足：解決方案1：利用液滴氣化和凝聚的動(dòng)態(tài)平衡特性來穩(wěn)定液滴的形狀和尺寸。解決了第一個(gè)問題！但是，待測量仍是4個(gè)。3：玻璃毛細(xì)管焦點(diǎn)測量法－（1）解決方案2：測量吸入待測液體后毛細(xì)管的焦點(diǎn)位置，計(jì)算出待測液體的折射率。同時(shí)解決了兩個(gè)問題！

不銹鋼針管玻璃毛細(xì)管d=OF

OO1O2FBnn0rR－－－－（2）

AO3O4（1）測量原理------（3）公式推導(dǎo)依據(jù)：單一球面的成像公式：-像距；-物距；-像方折射率；-物方折射率；-球面半徑。作業(yè)2：推導(dǎo)（2）式(2)公式推導(dǎo)；第一球面：解出：--（3-1）；第二球面：--（3-2）OO1nn0rR（1）（n0）（r）（n）（n0）OO2nn0rR（R）（-

）；第四球面：--3-4）OO4nn0rRd（2）；第三球面：--（3-3）OO3nn0rR--（3-5）（3）裝置框圖1：玻璃毛細(xì)管；2：待測液體；3：顯微鏡鏡筒；4：遮光狹縫；5：平行光源；6：一維位移平臺。

d2

準(zhǔn)直光源狹縫毛細(xì)管讀數(shù)顯微鏡FAB

D1D2（4）技術(shù)特點(diǎn)

（1）待測液體封閉于玻璃毛細(xì)管內(nèi)，解決了開 放式測量帶來的諸多問題；（2）待測量由“液滴焦點(diǎn)測量方法”的四個(gè)減少 到一個(gè)（毛細(xì)管參數(shù)r,R,n0和軸線位置都 可以可提前測定）,顯著地減小了折 射率的 測量誤差；（3）待測液體的需要量少（一次測量約需0.004

ml，僅是“阿貝折射儀”需要量的1/50），解 決了微量液體折射率的測量問 題。4：玻璃毛細(xì)管焦點(diǎn)測量法－（2）d2

LED狹縫毛細(xì)管CCD攝像頭FA