全反射法液体折射率测量实验仪

1.本实用新型属于光学实验仪器技术领域，具体涉及到一种全反射法液体折射率测量实验仪。


背景技术：

2.折射率的测量是物理实验的重要内容。基于折射定律的液体折射率测量法，是目前实验采用的主要方法，往往需要将透明液体装在参数已知的三角水槽或者长方体水槽中进行。但三角水槽法需要分光计，长方体水槽法测量误差大，这给中学生实验带来了一定困难。基于光的全反射原理的“遮光效应”测量透明液体折射率，是一种简便有效的方法。同时，光的全反射也是中学生认识的重要光学现象之一，将其作为中学生的液体折射率测量实验，对启迪学生的创新思维，具有重要意义。但现有的文献报道的都是采用ccd或者cmos采集圆形暗斑图像，而且测量前需要用标准液体标定。这都不适合中学生实验。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种设计合理、成本低、操作简单、趣味性强的全反射法液体折射率测量实验仪。
4.解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种全反射法液体折射率测量实验仪，底座上中部设置有矩形液体槽，液体槽的左侧板、右侧板、后侧板均为不透明板，前侧板为透明板，液体槽内底面刻有直角坐标方格，底座一侧设置有l型激光器支架，l型激光器支架上设置有激光器，激光器正对液体槽底面几何中心位置。
5.作为一种优选的技术方案，所述的直角坐标的原点在液体槽内底面的几何中心上，坐标轴上刻有标尺。
6.作为一种优选的技术方案，所述的液体槽的底板为瓷白有机玻璃板，前侧板为透明有机玻璃板。
7.本实用新型的有益效果如下：
8.本实用新型结构简单、原理直观、测量精度较高，特别是将光的全反射原理巧妙用于透明液体的折射率测量，对激发学生探究兴趣和创新思维，具有显著作用。
附图说明
9.图1是本实用新型的结构示意图。
10.图2是图1的俯视图。
具体实施方式
11.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于下述的实施方式。
12.在图1、2中，本实施例的全反射法测量玻璃折射率实验仪由底座1、l型激光器支架
2、激光器3、液体槽4连接构成，底座1上中部安装有矩形液体槽4，液体槽4的左侧板、右侧板、后侧板均为不透明玻璃板，前侧板为透明有机玻璃板作为观察窗口，液体槽4的底板为瓷白有机玻璃板，在液体槽4的底板上刻有直角坐标方格，直角坐标的原点在液体槽4底板的几何中心上，坐标轴上刻有标尺，底座1左侧用螺纹紧固连接件固定安装有l型激光器支架2，l型激光器支架2的横梁端部用螺纹紧固连接件固定安装有激光器3，激光器3正对液体槽4底板几何中心位置，使激光器3输出的激光束垂直入射到直角坐标的原点上。
13.实验中，在液体槽中加入待测透明液体，开启激光器3，使激光束入射到液体槽4底板的坐标原点上，产生以入射点为顶点的倒锥形反射散射光，倒锥形反射散射光到达透明液体与空气的界面上，符合全反射条件的光，反射到液体槽4底板上形成以入射光点为中心的圆形暗斑，通过液体槽4底板上坐标轴上的标尺读取圆形暗斑的直径d，根据下式得出透明液体的折射率；
[0014][0015]
式中，n1为透明液体的折射率，n0为空气折射率，h为透明液体的深度。


技术特征：
1.一种全反射法液体折射率测量实验仪，其特征在于：底座(1)上中部设置有矩形液体槽(4)，液体槽(4)的左侧板、右侧板、后侧板均为不透明板，前侧板为透明板，液体槽(4)内底面刻有直角坐标方格，底座(1)一侧设置有l型激光器支架(2)，l型激光器支架(2)上设置有激光器(3)，激光器(3)正对液体槽(4)底面几何中心位置。2.根据权利要求1所述的全反射法液体折射率测量实验仪，其特征在于：所述的直角坐标的原点在液体槽(4)内底面的几何中心上，坐标轴上刻有标尺。3.根据权利要求1所述的全反射法液体折射率测量实验仪，其特征在于：所述的液体槽(4)的底板为瓷白有机玻璃板，前侧板为透明有机玻璃板。

技术总结
一种全反射法液体折射率测量实验仪，底座上中部设置有矩形液体槽，液体槽的左侧板、右侧板、后侧板均为不透明板，前侧板为透明板，液体槽内底面刻有直角坐标方格，底座一侧设置有L型激光器支架，L型激光器支架上设置有激光器，激光器正对液体槽底面几何中心位置。本实用新型结构简单、原理直观、测量精度较高，特别是将光的全反射原理巧妙用于玻璃板的折射率测量，对激发学生探究兴趣和创新思维，具有显著作用。著作用。著作用。


技术研发人员：张宗权
受保护的技术使用者：陕西师范大学
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2022/1/4