專利名稱：一種能測量液體折射率的折射率尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能測量出液體折射率的尺子。
背景技術(shù)：
折射率和平均色散是物質(zhì)的重要光學(xué)常數(shù)之一，能借以了解物質(zhì)的光學(xué)性 能、純度、濃度及色散大小等。折射率是表征光透明物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的基本物理 量之一，在各種光透明物質(zhì)中，諸如密度、濃度、溫度、應(yīng)力等物理量的變化， 均會(huì)引起折射率的相應(yīng)變化。在生產(chǎn)實(shí)踐中，通過測定介質(zhì)內(nèi)折射率的空間分 布和隨時(shí)間的變化，進(jìn)而定性分析乃至定量其他的各種相關(guān)物理量，已有許多 重要的實(shí)際應(yīng)用。因此，對折射率的測定方法研究具有重要的意義。
既然折射率如此重要，因此對其研究也至關(guān)重要。目前，基于不同原理和 手段的折射率測量方法非常多，常用的有最小偏向角法、阿貝折射計(jì)臨界角法、 光電結(jié)合測試法、干涉等傾干涉法等。其中，基于干涉原理的測試方法，其試 驗(yàn)效果較好，精度較高。
1. 最小偏向角法
使用分光計(jì)的最小偏向角法，該方法雖然測量精度很高(一般能測到5位 有效數(shù)字)，但對待測樣品的要求也高，除了需將樣品加工成三棱鏡外，還對所 加工成的三棱鏡頂角及其中兩個(gè)平面的平面度有較高的精度要求，增加了測量 成本。但這種方法可以測折射率大于1.800的物體，如用最小偏向角法在可見 光波長范圍內(nèi)測量了 PbBr2晶體的三個(gè)主折射率。
2. 阿貝折射計(jì)臨界角法
該方法一般能測到4位有效數(shù)字，但計(jì)算公式相對復(fù)雜，引起誤差的因素較多，而且要求樣品的折射率不得大于1.7，因而對某些樣品不能使用。
3. 光電結(jié)合測量法
目前盡管有一些光電結(jié)合的測量方法，但光探頭都比較復(fù)雜或抗干擾能力 差，使其不易實(shí)用化?；诠獾娜瓷湓砑肮怆娞綔y技術(shù)，性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu) 簡單的折射率光電測量系統(tǒng)是未來研究的方向，該測量系統(tǒng)宜既在實(shí)驗(yàn)室作為
測量工具應(yīng)用，也可以作為信號源系統(tǒng)和工控上位機(jī)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)控制。
4. 等傾干涉法
此法用于折射率的測量，僅限于薄透明體，且在測量過程中，由于待測樣 品和測量光路需反復(fù)調(diào)整，因而光路調(diào)整復(fù)雜，手工操作強(qiáng)度大，測量過程時(shí) 間長，不利于實(shí)現(xiàn)測量過程的自動(dòng)化。
此外，還有許多其他測量方法，如橢圓偏光法測薄膜的折射率、用等厚干 涉測定液體折射率等，這些方法中有的需在精確測量透明體厚度前提下才能實(shí) 現(xiàn)，有的對待測物體的要求非常高，不僅是對于形狀甚至是角度也有要求。有 的計(jì)算復(fù)雜，構(gòu)造復(fù)雜，不易制造。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能測量出液體折射率 的折射率尺。
為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案 一種能測量出液 體折射率的折射率尺，包括一個(gè)扇面，扇面上有一固定的細(xì)棒，另外還有一根 能繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)針。
上述的扇面下還有一底板，底板與扇面垂直。
上述的折射率尺的刻度在扇面的邊緣上。
上述的折射率尺在扇面上還有一刻度板。本實(shí)用新型的有益效果適用于粗略的測量出透明液體的折射率，如學(xué)生 實(shí)驗(yàn)中，要測量出液體的折射率。這樣可讓學(xué)生進(jìn)一步了解折射定律，培養(yǎng)學(xué) 生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力。該折射率尺與上述的背景相比較，制作簡單， 使用方便，對待測物體沒有嚴(yán)格的要求，且計(jì)算簡單，只要讀出刻度再將其變 為它的倒數(shù)即可。


圖2為本實(shí)用新型的一種能測量液體折射率的折射率尺的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1為本實(shí)用新型的附帶有一刻度板的一種能測量液體折射率的折射率尺 的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖l一2對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明
如圖1所示本實(shí)用新型所述的一種能測量出液體折射率的折射率尺，包 括一個(gè)圓的四分之一的扇面l，上面再加一小塊面6，下面有一底板4與扇面1 互相垂直，其目的是使底板4與液面在同一水平面上以至于扇面1能與液面垂 直，扇面1上有一固定的細(xì)棒2要求其顏色要深，便于目測，且與底板4成45 度角，角度可隨自己任意制定，另外還有一根能繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)針3。
如圖2所示，其中OEF是扇形即四分之一的圓，ABCD是一個(gè)平面且E0垂直 于面ABCD于點(diǎn)O。 MN是一根直細(xì)棒，0P是一根細(xì)針，與OM等長。扇面0EF與 平面ABCD相互垂直，0F是它們的交線。棒MN固定在扇形面上且與0F成45。 角，細(xì)針0P是以0為定點(diǎn)，P點(diǎn)可在扇形的圓弧運(yùn)動(dòng)即細(xì)針OP可繞0點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
5原理使用時(shí)將棒MN中的ON段浸入液體中，面ABCD正好浮在液體表面。 此時(shí)發(fā)生了折射，0N看上去與0M不再在同一直線上，它似乎"折斷"了。調(diào)整 細(xì)針0P使0P與ON看起來在同一直線上。讀出刻度即為液體的折射率。
面ABCD處于液體水平面位置，EO就相當(dāng)于法線，MO相當(dāng)于入射光線，ON浸 入液體后相當(dāng)于折射光線。調(diào)節(jié)OP使其與ON處于同一直線內(nèi)，相當(dāng)于折射光 線ON的反向延長線。入射角為ZEOM，因此sin/,sinZEOB，也就等于M到E0的 距離比上MO的長度。折射角為ZEOP，因此sin!、-z^O戶，也就等于P到EO的距
離比上0P的長度。根據(jù)折射定律^ = 2|，折射尺中，因?yàn)?P等于0M， M到
sm Z2
線段EO的距離就相當(dāng)于sim,， P到E0的距離相當(dāng)于sim'2。于是折射率"21就等于
M到E0的距離比上P到E0的距離，如圖可知sin"是固定不變的，且等于EG。將
EG平分，于是EG上的刻度就可以根據(jù)所平分的數(shù)量來算，讀出的刻度為l。如
n
上圖，是將其平分16等分，那么它的刻度從左到右依次為占，縣，冉……1。
1616 16
如此刻度就均勻了，且可以很容易的算出折射率n。
如圖2所示的一種能測量出液體折射率的折射率尺，將刻度直接寫在扇面 的邊緣上。
權(quán)利要求1、一種能測量出液體折射率的折射率尺，包括一個(gè)扇面(1)，扇面(1)上有一固定的細(xì)棒(2)，另外還有一根能繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)針(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能測量出液體折射率的折射率尺，其特征在 于扇面(1)下還有一底板(4),底板(4)與扇面(1)垂直。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能測量出液體折射率的折射率尺，其特征在 于折射率尺的刻度(5)在扇面(1)的邊緣上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能測量出液體折射率的折射率尺，其特征在 于折射率尺在扇面(1)上還有一刻度板(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能測量出液體折射率的尺子。一種能測量出液體折射率的折射率尺，包括一個(gè)扇面，扇面上有一固定的細(xì)棒，另外還有一根能繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)針。本實(shí)用新型的有益效果適用于粗略的測量出透明液體的折射率，如學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，要測量出液體的折射率。這樣可讓學(xué)生進(jìn)一步了解折射定律，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際操作能力。該折射率尺與上述的背景相比較，制作簡單，使用方便，對待測物體沒有嚴(yán)格的要求，且計(jì)算簡單，只要讀出刻度再將其變?yōu)樗牡箶?shù)即可。
文檔編號G01N21/41GK201421431SQ20092015572
公開日2010年3月10日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者朱敏敏 申請人:朱敏敏