液體折射率的測(cè)量方法分析

宋書瑋

摘 要：折射率屬于物質(zhì)的重要參數(shù)，利用折射率的測(cè)量可以了解該種物質(zhì)的濃度、純度、色散性能、官學(xué)性能，在食品、醫(yī)藥、化工與石油工業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了激光照射法、衍射光柵法、光纖楊氏干涉法、掠面入射法和CCD測(cè)量法幾種常見的液體折射率測(cè)量法。

關(guān)鍵詞：液體折射率；測(cè)量方法；分析

在物質(zhì)眾多光參數(shù)中，折射率非常重要，物質(zhì)的純度、濃度和色散等性質(zhì)都能通過(guò)折射率進(jìn)行了解。除此折射率還與熱光系數(shù)等一些參數(shù)有著密切聯(lián)系。折射率的精準(zhǔn)測(cè)量在化工廠、制藥廠和食品廠等工業(yè)部門具有重要意義。而且高校的一些實(shí)驗(yàn)也離不開折射率的精準(zhǔn)測(cè)量。液體折射率的測(cè)量方法多種多樣，而本文主要介紹了激光照射法、衍射光柵法、光纖楊氏干涉法、掠面入射法和CCD測(cè)量法五種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，并對(duì)它們的異同進(jìn)行了比較。

1 激光照射法

激光照射法測(cè)量折射率時(shí)需要液體的折射和液體表層的反射。具體測(cè)量過(guò)程是：He-Ne激光器以一定角度照射樣品池里水平放置的玻璃板，此時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射，標(biāo)出反射到對(duì)面垂直于地面的墻壁上的光斑N。然后向樣品池中緩慢注入待測(cè)液直到形成液體薄層，此時(shí)光線會(huì)在液體表面發(fā)生反射而在墻壁上形成光斑N1，另外光線通過(guò)空氣進(jìn)入待測(cè)液體部分會(huì)被玻璃板反射而又從液體出來(lái)，在這個(gè)過(guò)程中光線發(fā)生了兩次折射，在墻壁上產(chǎn)生光斑N2。經(jīng)過(guò)測(cè)量我們可以得到墻上幾個(gè)光斑間的距離，利用幾何知識(shí)可以得到入射角，再將這些數(shù)據(jù)代入由Snell定律和相關(guān)幾何關(guān)系推導(dǎo)出的液體折射率計(jì)算公式中，就可以得出此液體的折射率。……