專(zhuān)利名稱(chēng):折射率測(cè)定器的制作方法
本發(fā)明是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的測(cè)量?jī)x器，它突破了古今中外傳統(tǒng)的測(cè)量方法，使之增加了功能，簡(jiǎn)化了操作、減小了誤差，提高了效率，有獨(dú)創(chuàng)之舉，分別在地、省、全國(guó)儀器評(píng)展會(huì)上獲獎(jiǎng)。
我們?cè)陂L(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐中感到原有的儀器、方法的大量不足之處。為培養(yǎng)學(xué)生能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，經(jīng)不斷探索積累實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
本發(fā)明取材容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理易懂，操作方便，觀察明顯。使用者能很快掌握其測(cè)量技術(shù)。
原有測(cè)定媒質(zhì)折射率的方法不足之處是測(cè)液體時(shí)，影像不清，觀察讀數(shù)困難，測(cè)固體時(shí)、操作煩瑣，且都誤差較大，使用本發(fā)明能達(dá)到清晰、快捷、準(zhǔn)確的測(cè)定，其平均值的百分誤差可控制在1%以下，且固體、液體均適應(yīng)。
對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)起了積極的作用，頗具推廣、使用價(jià)值。
儀器的結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)原理和操作方法如下儀器結(jié)構(gòu)如圖1、其中(1)固定螺絲(2)游標(biāo)尺(3)定測(cè)腳(4)定準(zhǔn)絲(5)動(dòng)準(zhǔn)絲(6)動(dòng)測(cè)腳(7)升降旋鈕(8)金屬套環(huán)。
實(shí)驗(yàn)原理是以液體為例。如圖2所示，S為準(zhǔn)絲(物)，S′為其像。設(shè)oo′＝d。由S正上方稍偏前的位置觀察。則o′很接近o。角i1、i2都很小。應(yīng)有Sini1≈tgi1;Sini2≈tgi2，又知∠i1＝∠α;∠i2＝∠β，由此可得液體折射率n= (Sini1)/(Sini2) = (Sinα)/(Sinβ) = (tgα)/(tgβ) = (d/h＇)/(d/h＇) = (h)/(h＇) (其中真深os＝h視深os′＝h′)儀器能簡(jiǎn)便測(cè)得真深h與視深h′。即可算出折射率。
使用方法如下測(cè)定液體(例如水)折射率，如圖3所示。
①用透明直筒容器裝入被測(cè)液體近滿(mǎn)而止。
②先對(duì)齊游標(biāo)尺零位，將定測(cè)腳沿容器壁豎直插入一定深度(取厘米整數(shù))，然后將儀器頂部固定于支架上，并讀取真深h的值。
③由儀器頂部偏前用雙眼觀察液內(nèi)外兩準(zhǔn)絲，明顯內(nèi)高外低，此時(shí)旋動(dòng)升降旋鈕將動(dòng)測(cè)腳提升，使動(dòng)準(zhǔn)絲與液內(nèi)定準(zhǔn)絲的像水平對(duì)齊為止，由游標(biāo)尺讀出提升高度△h的值。則視深h′＝h-△h。
④按n＝ (h)/(h′) ＝ (h)/(h-△h) 計(jì)算出折射率。重做幾次取平均值。
測(cè)定固體(例如玻璃)折射率，如圖4所示①桌面上放一張白紙，在紙上畫(huà)一線段或放一根與準(zhǔn)絲同粗細(xì)的金屬絲(更具立體感)，用玻璃磚將線段蓋住，從頂部偏前觀察，蓋住部分明顯向上平移。
②使儀器刻度尺零位對(duì)齊，豎立于紙上，并讓動(dòng)準(zhǔn)絲與紙上線段在同一直線上。
③提升動(dòng)測(cè)腳讓動(dòng)準(zhǔn)絲與線段在玻璃中的像水平對(duì)齊，讀出提升高度△h。
④量出玻璃磚高度，即為h，h′＝h-△h，按n＝ (h)/(h′) 算得折射率。重做幾次，取平均值。
本儀器最好使用耐腐蝕，不易變形的塑料制作，升降旋鈕與動(dòng)測(cè)腳之間采用齒輪齒條傳動(dòng)，并配置壁簿透明的直筒方形容器和玻璃磚，由工廠批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.關(guān)于媒質(zhì)折射率的測(cè)定目前尚沒(méi)有此類(lèi)儀器，因此本儀器的所有結(jié)構(gòu)裝置，使用方法均構(gòu)成本發(fā)明的特征，其特征是①儀器有一個(gè)固定不動(dòng)的定測(cè)腳(3)，一個(gè)可以通過(guò)升降旋鈕調(diào)節(jié)而上下移動(dòng)的動(dòng)測(cè)腳(6)。②定測(cè)腳(3)下部有厘米刻度。定、動(dòng)測(cè)腳(3)(6)上部組成游標(biāo)尺(2)。③定、動(dòng)兩測(cè)腳(3)(6)下端分別裝有水平醒目的定準(zhǔn)絲(4)和動(dòng)準(zhǔn)絲(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述裝置。其特征是測(cè)量前兩準(zhǔn)絲(4)、(5)水平對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)游標(biāo)尺(2)零位對(duì)齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述裝置。其特征是測(cè)量液體時(shí)定準(zhǔn)絲(3)的像與動(dòng)準(zhǔn)絲(4)高低錯(cuò)位;測(cè)固體時(shí)物體的像與動(dòng)準(zhǔn)絲高低錯(cuò)位，此時(shí)可調(diào)節(jié)動(dòng)測(cè)腳(6)帶動(dòng)動(dòng)準(zhǔn)絲，使之與像重新水平對(duì)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述裝置，其特征是h可直接從定測(cè)腳(3)上讀出或用刻度尺量出，錯(cuò)位高度△h可直接從游標(biāo)尺上讀出即可得折射率n＝ (h)/(h-△h) 。
專(zhuān)利摘要
折射率測(cè)定器屬中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中測(cè)定媒質(zhì)折射率的專(zhuān)用工具。
文檔編號(hào)G01N21/41GK87103790SQ87103790
公開(kāi)日1988年12月7日 申請(qǐng)日期1987年5月21日
發(fā)明者呂柏華, 明星高 申請(qǐng)人:呂柏華, 明星高導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan