Определение показателя преломления и дисперсии жидкости рефрактометром ИРФ-23

Лабораторная  работа №2.

«Определение показателя преломления и дисперсии жидкости рефрактометром ИРФ-23»

 

Цель  работы - определить показатель преломления и дисперсию дистиллированной воды для света различных длин волн.

Приборы и принадлежности: рефрактометр ИРФ-23, ртутно-кад-миевая лампа, натриевая лампа, водородная трубка, источник питания, дистиллированная вода.

 

Теоретическое введение

 

Принципиальная схема  рефрактометра дана на рис.1.

 На границу раздела - исследуемая  жидкость-призма - падает сходящийся пучок  световых лучей так, что один из лучей (луч S₀) скользит вдоль границы раздела. Если показатель преломления (n) исследуемой жидкости меньше показателя преломления вещества призмы (N), то скользящий луч войдет в призму под предельным углом определяемым соотношением

Преломленный под предельным углом луч падает внутри измерительной призмы на вторую ее грань и после вторичного преломления выходит из призмы под углом , который определяется из соотношения:

 

(Показатель преломления  воздуха принимается равный 1). Исключал  из этих двух уравнений угол  , получим формулу

 

Таким образом, показатель преломления  исследуемой жидкости может быть определен по показателю преломления  призмы и углу .

В случав монохроматического света в поле зрения зрительной трубы  будет наблюдаться одна спектральная линия (на рис.1. эта линия ограничена лучами S So).

В случае сложного света (с  дискретным спектром) в поле зрения будет несколько цветных линии, образованных лучами различных длин волн.

В данной работе требуется  определить показа таль преломления  жидкости для различных длин волн. В качестве источника света, падающего  на границу раздела жидкость - призма, берется ртутно-кадмиевая.

Так как угол будет наименьшим из всех возможных углов преломления лучей, вышедших из призмы, то та часть поля зрения зрительной трубы, которая расположена выше скользящего луча, будет темной, а ниже-светлой. Следовательно, положение скользящего луча для каждой длины волны будет определять верхняя граница соответствующей спектральной линии. На эту границу следует наводить перекрестие нитей зрительной трубы.

 

 

 

 

Выполнение  работы

 

Таблица измерений

 

№	Поправка на нуль I0	Положение скользящего  луча.
		λ1	λ2	λ3
		Т1	Т2	Т3
1	0,2281	65,8628	66,7551	67,3185
2	0,2292	65,8852	66,7495	67,3356
3	0,2307	65,9888	66,7583	67,3263
4	0,2323	65,8873	66,7570	67,3301
5	0,2314	65,8807	66,7563	67,3269
ср.	0,230075	65,90096	66,7552	67,3275
абс.	0,00227	0,06222	0,004244	0,00774

 

  

 

Таблица расчетов

 

№	λ(нм.)	N			n		D
1	643,8	1,6129	65,67089	0,06449	1,3309	0.00032	0.00008
2	578	1,6179	66,52513	0,00652	1,3327	0.00016	0.00003
3	546,1	1,6215	67,09741	0,01	1,3344	0.00016	0.00004

 

График зависимости показателя преломления жидкости от длины волны  света

Вывод:643,8 нм. - красный; 578 нм. - желтый; 546,1 нм. - зеленый. Из опыта видно  что жёлтый свет преломляется меньше чем зелёный и красный,  и  его дисперсия меньше.