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大学物理化学实验报告络合物的磁化率的测定.pdf

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大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测量 目的要求 一、 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱 和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 二、 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验 技术。 三、 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸 点。 实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm (101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: 2 m vap d ln d RT H T p ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔 气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??-=1 ln m vap (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 静态法测定液体饱和蒸气压,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此 法一般适用于蒸气压比较大的液体。静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图1所示: 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压

测液体折射率实验报告

实验题目:表面等离激元共振法测液体折射率实验 预习报告与原始数据见纸质报告。 实验步骤: 1.调整分光计,实验部件安装和线路连接已经完成; 2.传感器中心调整 粗调:将微调座放到载物台上,固定好调节架后,在调节架中心放上准星,调节载物台锁紧螺钉使激光光斑至粗调对准处,不断调节平行光管光轴水平调节螺钉与微调座的两颗微调螺钉,使当游标盘转动一圈时,激光光斑一直照在该处; 细调:调节平行光管光轴高低调节螺钉,使激光光斑射在细调对准处,不断调节平行光管与微调座使当转动游标盘一圈时,激光光斑一直射在该处; 中心调节:继续调节平行光管光轴高低调节螺钉,使激光光斑射在准星顶尖处,再次调节使转动游标盘一圈时,激光光斑一直射在顶尖处。 3.测量前准备调节 中心调节完毕后,移去准星,放入敏感元件,将游标盘和刻度盘调节到合适位置;调整敏感元件使光垂直入射至半圆柱棱镜中的镀金属膜上,拧紧游标盘止动螺钉;转动刻度盘使刻度盘0o对准游标盘0o;拧紧转座与刻度盘止动螺钉,松开游标盘止动螺钉,从此刻开始刻度盘始终保持不动,将游标盘转回至刻度盘所示65o位置处锁定,测量前准备调节完毕。

4.测量读数 保持刻度盘和游标盘不动,转动望远镜支臂,观察功率计读数,记录其中的最大读数;保持刻度盘不动,移动游标盘从66o到88o,入射角没增加1o,记录功率计最大读数。 5.数据表格与数据处理 (1)数据表格自拟; (2)画出相对光强与入射角的关系曲线图; (3)比较不同溶液的共振角有何差异。 实验样本: 本实验采用样本为:纯净水;无水乙醇;水:乙醇=1:1的乙醇溶液。 实验数据: 1.纯净水 角度(°)666768697071 角度(°)72737475767778相对光强243273376480554581641653角度(°)7980818283848586相对光强700705713733741741758765角度(°)8788

北京理工大学物理化学A(南大版)上册知识点总结

物理化学上册公式总结 第一章.气体 一、理想气体适用 ①波义耳定律:定温下,一定量的气体,其体积与压力成反比 pV=C ②盖·吕萨克定律:对定量气体,定压下,体积与T成正比 V t=C`T ③阿伏伽德罗定律:同温同压下,同体积的各种气体所含分子数相同。 ④理想气体状态方程式 pV=nRT 推导:气体体积随压力温度和气体分子数量改变,即: V=f(p,T,N) 对于一定量气体,N为常数dN=0,所以 dV=(?V/?p)T,N dp+(?V/?T)p,N dT 根据波义耳定律,有V=C/P,∴(?V/?p)T,N=-C/p2=-V/p 根据盖·吕萨克定律,V=C`T,有(?V/?T)p,N=C`=V/T 代入上式,得到 dV/V=-dp/p+dT/T 积分得 lnV+lnp=lnT+常数

若所取气体为1mol,则体积为V m,常数记作lnR,即得 pV m=RT 上式两边同时乘以物质的量n,则得 pV=nRT ⑤道尔顿分压定律:混合气体的总压等于各气体分压之和。 ⑥阿马格分体积定律:在一定温度压力下,混合气体的体积等于组成该气体的各组分分体积之和。 ⑦气体分子在重力场的分布 设在高度h处的压力为p,高度h+dh的压力为p-dp,则压力差为 dp=-ρgdh 假定气体符合理想气体状态方程,则ρ=Mp/RT,代入上式, -dp/p=Mgdh/RT 对上式积分,得lnp/p0=-Mgh/RT ∴p=p0exp(-Mgh/RT) ρ=ρ0exp(-Mgh/RT)或n=n0exp(-Mgh/RT) 二、实际气体适用 ①压缩因子Z Z=pV m/RT 对于理想气体,Z=1,对实际气体,当Z大于1,表明同温度同压力下,实际气体体积大于理想气体方程计算所得结果,即实际气体的可压缩性比理想气体小。当Z小于1,情况则相反。 ②范德华方程式

物理化学实验报告.

《大学化学基础实验2》实验报告 课程:物理化学实验 专业:环境科学 班级: 学号: 学生姓名:邓丁 指导教师:谭蕾 实验日期:5月24日

实验一、溶解焓的测定 一、实验名称:溶解焓的测定。 二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。 (2)掌握作图外推法求真实温差的方法。 三、基本原理: 盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。热平衡式: △sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2 式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值. 四、实验主要仪器名称: NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子 ;蒸馏水 天平1台;KCl;KNO 3 五、实验步骤: (1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 . n KCl : n水 = 1: 200 (2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温. (3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止. (4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计. KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.

熔点的测定、折光率的测定

广东工业大学 学院专业班组、学号 姓名协作者教师评定 熔点的测定、折光率的测定 (一)熔点的测定 一、实验目的 1.了解熔点测定的意义。 2.掌握测定熔点的方法。 二、实验原理 固体物质在大气压下加热熔化时的温度,称为熔点(melting point,简记为m.p.)。严格来说,熔点就是固体物质在大气压下达到固液两态平衡时的温度。 纯净的固体有机物一般都有固定的熔点,固液两相之间的变化非常敏锐,从初熔到全熔的温度范围称熔矩或熔程,一般不超过0.5~1℃。当混有杂质后,熔点就会有显著的变化,熔点降低,熔矩变宽。因此通过测定熔点,可以鉴别未知的固态有机化合物和判断有机化合物的纯度。 如果两种固体有机物具有相同或相近熔点,可以采用混合熔点来鉴别它们是否为同一化合物。若是两种不同化合物,通常会使熔点下降(也有例外),如果是相同化合物则熔点不变。 三、实验仪器与药品 申光牌WRS-1A数字熔点仪,上海精密科学仪器有限公司物理光学仪器厂 桂皮酸:又称肉桂酸;β-苯丙烯酸;3-苯基-2-丙烯酸。不溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚、丙酮和冰醋酸。 五、实验装置图

六、实验步骤 1、样品的装填将熔点管开口向下插入粉末中,装取少量药品。然后将熔点管竖立起来,在桌面上礅几下,使样品落入管底,重复几次。最后取一支长约30~40cm的玻璃管,垂直于一干净的表面皿上,将熔点管(开口端向上)从玻璃上端自由落下3~5次,使管内装入高约3mm紧密结实的样品。 2、开启电源开关,稳定20分钟。 3、通过拨盘设定起始温度(拨盘只能向下拨动),再按下起始温度按钮,输入此温度,预制灯亮,稍等,到达所需温度时,预制灯熄灭。 4、选择升温速率(一般3℃/min),把波段开关旋至所需温度。 5、插入装有样品的毛细管(直立、慢慢插入。切不可勉强插入,否则要换毛细管!),此时初熔灯熄灭。 6、调零。使电表完全指零。 7、按下升温钮,升温指标灯亮。 8、数分钟后,初熔灯先闪亮,然后出现终熔读数显示,欲知初熔读数按初熔钮即得。 注:测桂皮酸的起始温度设定为125℃,混合物的起始温度设定为90℃。 八、本实验应掌握的实验技能 九、思考题 1 可通过鉴别新化合物为已知的化合物。 2 熔点测定是对有机物的测定。 十、实验结果分析与讨论

天津大学版物理化学复习提纲

物理化学复习提纲 一、 热力学第一定律 1. 热力学第一定律:ΔU = Q -W (dU=δQ -δW ,封闭体系、静止、无 外场作用) *热Q,习惯上以系统吸热为正值,而以系统放热为负值;功W ,习惯上以系统对环境作功为正值,而以环境对系统作功为负值。 **体积功 δW=(f 外dl =p 外·Adl )=p 外dV=nRT ?21/V V V dV =nRTlnV 2/V 1=nRTlnp 1/p 2 2. 焓:定义为H ≡U+pV ;U ,H 与Q ,W 区别(状态函数与否?) 对于封闭体系,Δ H= Qp, ΔU= Qv, ΔU= -W (绝热过程) 3. Q 、W 、ΔU 、ΔH 的计算 a. ΔU=T nCv.md T T ?21= nCv.m(T 2-T 1) b. ΔH=T nCp.md T T ?21= nCp.m(T 2-T 1) c. Q :Qp=T nCp.md T T ?21;Qv=T nCv.md T T ?2 1 d. T ,P 衡定的相变过程:W=p (V 2-V 1);Qp=ΔH=n ΔH m ;ΔU=ΔH -p(V 2-V 1) 4. 热化学 a. 化学反应的热效应,ΔH=∑H(产物)-∑H (反应物)=ΔU+p ΔV (定压反应) b. 生成热及燃烧热,Δf H 0m (标准热);Δr H 0m (反应热)

c. 盖斯定律及基尔戈夫方程 [G .R.Kirchhoff, (?ΔH/?T)=C p(B) -C p(A)= ΔCp] 二、 热力学第二定律 1. 卡诺循环与卡诺定理:η=W/Q 2=Q 2+Q 1/Q 2=T 2-T 1/T 2,及是 (Q 1/T 1+Q 2/T 2=0)卡诺热机在两个热源T 1及T 2之间工作时,两个热源的“热温商”之和等于零。 2. 熵的定义:dS=δQr/T, dS ≠δQir/T (克劳修斯Clausius 不等式, dS ≥δQ/T ;对于孤立体系dS ≥0,及孤立系统中所发生任意过程总是向着熵增大的方向进行)。 熵的统计意义:熵是系统混乱度的度量。有序性高的状态 所对应的微观状态数少,混乱度高的状态所对应的微观状态数多,有S=kln Ω, 定义:S 0K =0, 有 ΔS=S (T)-S 0K =dT T Cp T ??/0 3. P 、V 、T 衡时熵的计算: a. ΔS=nRlnP 1/P 2=nRlnV 2/V 1(理气,T 衡过程) b. ΔS=n T T nCp.md T T /21?(P 衡,T 变) c. ΔS=n T T nCv.md T T /21?(V 衡,T 变) d. ΔS=nC v.m lnT 2/T 1+ nC p.m lnV 2/V 1(理气P 、T 、V 均有变化时) 4. T 、P 衡相变过程:ΔS=ΔH 相变/T 相变 5. 判据: a. ΔS 孤{不能实现可逆,平衡不可逆,自发 00 0?=? (ΔS 孤=ΔS 体+ΔS 环, ΔS 环=-Q 体/T 环)

大学物理化学实验报告-络合物的磁化率的测定

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学 061 学号 13 姓名沈建明

实验名称 络合物的磁化率的测定 日期 同组者姓名 史黄亮 室温 ℃ 气压 kPa 成绩 一、目的和要求 1、掌握古埃(Gouy )法磁天平测定物质磁化率的基本原理和实验方法; 2、通过对一些络合物的磁化率测定,推算其不成对电子数,判断这些分子的配键类型 二、基本原理 物质的磁性一般可分为三种: 顺磁性, 反磁性和铁磁性。 a .反磁性是指磁化方向和外磁场方向相反时所产生的磁效应。反磁物质的χD < 0(电子的拉摩进动产生一个与外磁场方向相反的诱导磁矩,导致物质具有反磁性)。 b. 顺磁性是指磁化方向和外磁场方向相同时所产生的磁效应,顺磁物质的 Xp > 0。(外磁场作用下,粒子如原子、分子、离子,中固有磁矩产生的磁效应)。 c. 铁磁性是指在低外磁场中就能达到饱和磁化,去掉外磁场时,磁性并不消失,呈现出滞后现象等一些特殊的磁效应。 d. 摩尔磁化率: 古埃法测定物质的摩尔磁化率( )的原理 通过测定物质在不均匀磁场中受到的力,求出物质的磁化率 。 把样品装于园形样品管中,悬于两磁极中间,一端位于磁极间磁场强度最大区域 H ,而另一端位于磁场强度很弱的区域 H 0,则样品在沿样品管方向所受的力F 可表示为: M χH F mH Z χ?=?P P D M χχχχ≈+=

其中:m 为样品质量,H 为磁场强度, 为沿样品管方向的磁场梯度。 本实验用摩尔氏盐(六水合硫酸亚铁铵)标定外磁场强度H 。测定亚铁氰化钾 和硫酸亚铁的摩尔磁化率,求金属离子的磁矩并考察电子配对状况。 三、仪器、试剂 MB-1A 磁天平(包括电磁铁,电光天平,励磁电源) 1套 软质玻璃样品管 1只 角匙 1只 漏斗 1只 莫尔氏盐(NH 4)2SO 4·FeSO 4·6H 2O (分析纯) FeSO 4·7H 2O (分析纯) K 4Fe(CN)6·3H 2O (分析纯) 四、实验步骤 1. 磁场强度(H )的测定 : 用已知摩尔磁化率的莫尔氏盐标定某一固定励磁电流时的磁场强度(H ).励磁电流变化0A →3A →→4A →→3A →0A ,分别测定励磁电流在各值下的天平的读数(4A 的值可以不读,持续2分钟左右,消磁),用同一仪器在同等条件下进行后续的测定。 具体操作如下: (1)把样品管悬于磁场的中心位置,测定空管在加励磁电流前,后磁场中的重 量。求出空管在加磁场前,后的重量变化管 ,重复测定三次读数,取平均值。 (2)把已经研细的莫尔氏盐通过小漏斗装入样品管,样品高度约为8m (此时样 品另一端位于磁场强度H=0处)。读出样品的高度,要注意样品研磨细小,装样均匀不能有断层。测定莫尔氏盐在加励磁电流前,后磁场中的重量。求出在加磁场前后的重量变化样品+管,重复测定三次读数,取平均值。 2.样品的莫尔磁化率测定: 把测定过莫尔氏盐的试管擦洗干净,把待测样品 ,分别装在样品管中,按着上述步骤(1) ,(2)分别测定在加磁场前,后的重量。求出重量的变化(管和样品+管),重复测定三次读数,取 H Z ??[]462()3K Fe CN H O ?4 2 7FeSO H O ?

大学物理实验设计性实验液体折射率测定

评分:大学物理实验设计性实验实验报告 实验题目:液体折射率测定 班级: 姓名:学号: 指导教师:

《液体的折射率测定》实验提要 实验课题及任务 《液体的折射率测定》实验课题任务方案一:光从一种介质进入另一种介质时会发生折射现象,当入射击角为某一极值(掠射)时,会产生一特殊的光学现象,能同时看到有折射光和无折射光的现象,就可以实现液体折射率的测量。 学生根据自己所学的知识,并在图书馆或互联网上查找资料,设计出《液体的折射率测定》的整体方案,内容包括:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。 设计要求 ⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解 仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶测量5组数据,。 ⑷应该用什么方法处理数据,说明原因。 ⑸实验结果用标准形式表达,即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。 实验仪器 分光仪、钠光灯、毛玻璃与待测液体 实验提示 掠入射法测介质折射率的原理如图示3-1所示。将待测介质加工成三棱镜,用扩展光源(用钠光灯照光的大毛玻璃)照明该棱镜的折射面AB,用望远镜对棱镜的另一个折射面AC进行观测。在AB界面上图中光线a、b、c的入射角依次增大,而c光线 i。在棱镜中再也不可能有折射角为掠入线(入射角为 90),对应的折射角为临界角 c i的光线。在AC界面上,出射光a、b、c的出射角依次减小,以c光线的出射角大于 c 'i为最小。因此,用望远镜看到的视场是半明半暗的,中间有明显的明暗分界线。证

物理化学实验报告-BZ振荡反应

物理化学实验报告 BZ 振荡反应 1.实验报告 (1)了解BZ 反应的基本原理。 (2)观察化学振荡现象。 (3)练习用微机处理实验数据和作图。 2. 实验原理 化学振荡:反应系统中某些物理量随时间作周期性的变化。 BZ 体系是指由溴酸盐,有机物在酸性介质中,在有(或无)金属离子催化剂作用下构成的体系。有苏联科学家Belousov 发现,后经Zhabotinski 发现而得名。 本实验以 +4 ~ CH 2(COOH)2 ~ H 2SO 4作为反映体系。该体系的总反应为: 体系中存在着下面的反应过程。 过程A : 2 3 过程B : 4 5 6 Br - 的再生过程: 当[Br - ]足够高时,主要发生过程A ,2反应是速率控制步骤。研究表明,当达到准定态 当[Br -]低时,发生过程B ,Ce +3 被氧化。4反应是速率控制步骤。4.5反应将自催化产生HBrO 2

可以看出:Br - 和 HbrO 2的。当K 3 [Br - ]>K 4时,自催化过程不可能发生。自催化是BZ 振荡反应中必不可少的步骤,否则该振荡不能发生。研究表明,Br - 的临界浓度为: 若已知实验的初始浓度,可由上式估算[Br - ]crit 。 体系中存在着两个受溴离子浓度控制的过程A 和过程B ,当[Br - ]高于临界浓度[Br - ]crit 时发生过程A ,当[Br - ]低于[Br -]crit 时发生过程B 。[Br - ]起着开关的作用,他控制着A,B 之间的变化。这样体系就在过程A 、过程B 间往复振荡。 在反应进行时,系统中[Br - ]、[HbrO 2]、[Ce +3 ]、[Ce +4 ]都随时间作周期性的变化,实验中,可以用溴离子选择电极测定[Br - ],用铂丝电极测定[Ce +4 ]、[Ce +3 ]随时间变化的曲线。溶液的颜色在黄色和无色之间振荡,若再加入适量的FeSO 4邻菲咯啉溶液,溶液的颜色将在蓝色和红色之间振荡。 从加入硫酸铈铵到开始振荡的时间为t 诱 ,诱导期与反应速率成反比。 即 并得到 本实验使用的BZ 反应数据采集接口系统,并与微型计算机相连。通过接口系统测定电极的电势信号,经通讯口传送到PC 。自动采集处理数据。 3.实验仪器与试剂 BZ 反应数据采集接口系统 恒温槽 溴酸钾0.25 mol ·dm -3 磁力搅拌器 硫酸3.00 mol ·dm -3 丙二酸0.45mol ·dm -3 硫酸铈铵4×10-3 mol ·dm -3 微型计算机 反应器 4.实验步骤

掠入射法测量棱镜的折射率实验报告

一、实验名称:掠入射法测量棱镜的折射率 二、实验目的: 掠入射法测定棱镜的折射率。 三、实验器材: 分关计、钠光灯(波长0=589.3nm λ)、棱镜、毛玻璃。 四、实验原理: 如图所示为掠入射法。用单色扩展光源照射到棱镜AB 面上,使扩展光源以约90角掠入射到棱镜上。当扩展光源从各个方向射向AB 面时,以90入射的光线的内折射角最 大,为2max i ,其余入射角小于90的,折射角必小于2max i ,出射角必大于1min i ',而大于90的入射光不能进入棱镜。这样,在AC 侧面观察时,将出现半明半暗的视场。明暗视场的交线就是入射角190i =的光线的出射方向。可以证明: n =掠入射法 五、实验步骤: 1、由于扩展光源辐射进棱镜的入射角度具有一定的范围,因此在AC 出射面观察出射光时,可看到入射角满足1min 190i i <<的入射光线产生的各种方向的出射光形成一个亮区,存在两条明暗交界线。合理摆放钠光灯光源与棱镜入射面的位置,在望远镜中找出这个亮区。 2、旋转载物台,使入射到棱镜入射面的光线越来越少,当光源只有入射角约90的入射光线射入棱镜,望远镜中观察到的视场将由亮区慢慢收窄成为一条清晰的细亮线,此时的亮线就是入射角190i =的光线的出射方向。记录此时亮线的角度1min i 。 3、测量棱镜的顶角α,计算棱镜折射率。 六、实验数据记录:

棱镜顶角的测量数据 最小出射角测量数据 七、 数 据 处 理: 1、由棱镜顶角的测量数据可得: 平均值59.51559.537601659.502= =59.5384 α'''' +++' 2、测量不确定度 所以59.53804'ααα'=±?=± 3、由最小出射角测量数据可得: 平均值1min 39.518'3902'3906'39.508' 3928'4 i +++'== 所以1min 1min 1min 3928'04'i i i '''=±?=± 4、由 n =可得: 所以 1.590.07n n n =±?=±

大学物理实验报告系列之空气折射率的测定

【实验名称】 空气折射率的测定 【实验目的】 1、了解空气折射率与压强的关系; 2、进一步熟悉迈克尔逊干涉仪的使用规范; 【实验仪器】 迈克尔逊干涉仪(动镜:100mm ;定镜:加长);压力测定仪;空气室(L=95mm );气囊(1个);橡胶管(导气管2根) 【实验原理】 1、等倾(薄膜)干涉 根据实验7“迈克尔逊干涉仪调节和使用”可知,(如图1所示)两束光到达O 点形成的光程差δ为: δ=2L 2 -2L 1 =2(L 2 -L 1 ) 若在L2臂上加一个为L 的气室,如图2所示,则光程差为: δ=2(L 2 -L )+2n L -2L 1 δ=2(L 2 -L 1 )+2(n-1)L (2) 保持空间距离L 2 、L 1 、L 不变,折射率n 变化时,则δ 随之变化,即条纹级别也随之变 化。(根据光的干涉明暗条纹形成条件,当光程差δ=kλ时为明纹。)以明纹为例有 δ1 =2(L 2 -L 1 )+2(n 1 -1)L =k 1 λ δ2 =2(L 2 -L 1 )+2(n 2 -1)L =k 2 λ 令:Δn =n 2-n 1,m =(k 2-k 1),将上两式相减得折射率变化与条纹数目变化关系式。 2ΔnL=mλ (3) 2、折射率与压强的关系 若气室内压强由大气压p b 变到0时,折射率由n 变化到1,屏上某点(观察屏的中心O 点)条纹变化数为m b ,即 n-1=m b λ/2L (4) 通常在温度处于15℃~30℃范围内,空气折射率可用下式求得: 设从压强p b 变成真空时,条纹变化数为m b ;从压强p 1变成真空时,条纹变化数为m 1;从压强p 2变成真空时,条纹变化数为m 2;则有 根据等比性质,整理得 将(4)、(5)整理得 式中p b 为标况下大气压强,将p 2→p 1时,压强变化记为Δp (=p 1-p 2),条纹变化记为m (=m 1-m 2),则有 3、测量公式

大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)

第八章电解质溶液

、 第九章 1.可逆电极有哪些主要类型每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题 答:可逆电极有三种类型: (1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s) (2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m),AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m) (3)氧化还原电极如:Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。 》 2.什么叫电池的电动势用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同为何在测电动势时要用对消法 答:正、负两端的电势差叫电动势。不同。当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。 3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为~的Cd一Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值试用Cd一Hg的二元相图说明。标准电池的电动势会随温度而变化吗答:在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为~的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg 齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。 4.用书面表示电池时有哪些通用符号为什么电极电势有正、有负用实验能测到负的电动势吗

迈克尔逊干涉仪测量空气折射率实验报告

测量空气折射率实验报告 一、 实验目的: 1.进一步了解光的干涉现象及其形成条件,掌握迈克耳孙干涉光路的原理和调节方法。 2.利用迈克耳孙干涉光路测量常温下空气的折射率。 二、 实验仪器: 迈克耳孙干涉仪、气室组件、激光器、光阑。 三、 实验原理: 迈克尔逊干涉仪光路示意图如图1所示。其中,G 为平板玻璃,称为分束镜,它的一个表面镀有半反射金属膜,使光在金属膜处的反射光束与透射光束的光强基本相等。 M1、M2为互相垂直的平面反射镜,M1、M2镜面与分束镜G 均成450角; M1可以移动,M2固定。2 M '表示M2对G 金属膜的虚像。 从光源S 发出的一束光,在分束镜G 的半反射面上被分成反射光束1和透射光束2。光束1从G 反射出后投向M1镜,反射回来再穿过G ;光束2投向M2镜,经M2镜反射回来再通过G 膜面上反射。于是,反射光束1与透射光束2在空间相遇,发生干涉。 由图1可知,迈克尔逊干涉仪中,当光束垂直入射至M1、M2镜时,两束光的光程差δ为 )(22211L n L n -=δ (1) 式中,1n 和2n 分别是路程1L 、2L 上介质的折射率。 M 2M 图1 迈克尔逊干涉仪光路示意图

设单色光在真空中的波长为λ,当 ,3 ,2 ,1 ,0 ,==K K λδ (2) 时干涉相长,相应地在接收屏中心的总光强为极大。由式(1)知,两束相 干光的光程差不但与几何路程有关,还与路程上介质的折射率有关。 当1L 支路上介质折射率改变1n ?时,因光程的相应改变而引起的干涉条纹的 变化数为N 。由(1)式和(2)式可知 1 12L N n λ = ? (3) 例如:取nm 0.633=λ和mm L 1001=,若条纹变化10=N ,则可以测得 0003.0=?n 。可见,测出接收屏上某一处干涉条纹的变化数N ,就能测出光路 中折射率的微小变化。 正常状态(Pa P C t 501001325.1,15?==)下,空气对在真空中波长为 nm 0.633的光的折射率00027652.1=n ,它与真空折射率之差为 410765.2)1(-?=-n 。用一般方法不易测出这个折射率差,而用干涉法能很方便地测量,且准确度高。 四、 实验装置: 实验装置如图2所示。用He-Ne 激光作光源(He-Ne 激光的真空波长为 nm 0.633=λ),并附加小孔光栏H 及扩束镜T 。扩束镜T 可以使激光束扩束。小孔光栏H 是为调节光束使之垂直入射在M1、M2镜上时用的。另外,为了测量空气折射率,在一支光路中加入一个玻璃气室,其长度为L 。气压表用来测量气室内气压。在O 处用毛玻璃作接收屏,在它上面可看到干涉条纹。 图2 测量空气折射率实验装置示意图 气压表

大学物理化学知识点归纳只是分享

大学物理化学知识点 归纳

第一章 气体的pvT 关系 一、 理想气体状态方程 pV=(m/M )RT=nRT (1.1) 或pV m =p (V/n )=RT (1.2) 式中p 、V 、T 及n 的单位分别为P a 、m 3、K 及mol 。V m =V/n 称为气体的摩尔体积,其单位为m 3·mol 。R=8.314510J ·mol -1 ·K -1称为摩尔气体常数。 此式适用于理想,近似于地适用 于低压下的真实气体。 二、理想气体混合物 1.理想气体混合物的状态方程 (1.3) pV=nRT=(∑B B n )RT pV=mRT/M mix (1.4) 式中M mix 为混合物的摩尔质量,其可表示为 M mix def ∑B B y M B (1.5) M mix =m/n= ∑B B m /∑B B n (1.6) 式中M B 为混合物中某一种组分B 的摩尔质量。以上两式既适用于各种混合气体,也适用于液态或固态等均匀相混合系统平均摩尔质量的计算。 2.道尔顿定律 p B =n B RT/V=y B p (1.7) P=∑B B p (1.8) 理想气体混合物中某一种组分B 的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T 及总体积V 的条件下所具有的压力。而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体的温度、体积条件下产生压力的总和。以上两

式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。 3.阿马加定律 V B * =n B RT/p=y B V (1.9) V=∑V B * (1.10) V B *表示理想气体混合物中物质B 的分体积,等于纯气体B 在混合物的温度及总压条件下所占有的体积。理想气体混合物的体积具有加和性,在相同温度、压力下,混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和。以上两式适用于理想气体混合系统,也近似适用于低压混合系统。 三、临界参数 每种液体都存在有一个特殊的温度,在该温度以上,无论加多大压力,都不可能使气体液化,我们把这个温度称为临界温度,以T c 或t c 表示。我们将临界温度T c 时的饱和蒸气 压称为临界压力,以p c 表示。在临界温度和临界压力下,物质的摩尔体积称为临界摩尔体积,以V m,c 表示。临 界温度、临界压力下的状态称为临界 状态。 四、真实气体状态方程 1.范德华方程 (p+a/V m 2)(V m -b)=RT (1.11) 或(p+an 2/V 2)(V-nb)=nRT (1.12) 上述两式中的a 和b 可视为仅与气体种类有关而与温度无关的常数,称为范德华常数。a 的单位为Pa ·m 6 ·mol ,b 的单位是m 3mol.-1。该 方程适用于几个兆帕气压范围内实际气体p 、V 、T 的计算。 2.维里方程 Z(p ,T)=1+Bp+Cp+Dp+… (1.13) 或Z(V m, ,T)=1+B/V m +C /

大学物理化学实验报告

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:BET容量法测定固体的比表面积 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 五、讨论思考: 1. 氮气及氢气在该实验中的作用是什么? 2. 若用Langmuir方法处理测量得到的数据,样品的比表面偏大还是偏 小?

年月日评定:姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:恒温水浴的组装及其性能测试 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理: 请完成下表: 表1 恒温槽灵敏度测量数据记录

五、作图: 以时间为横坐标,温度为纵坐标,绘制25℃和30℃的温度—时间曲线,求算恒温槽的灵敏度,并对恒温槽的性能进行评价。 六、讨论思考: 1. 影响恒温槽灵敏度的主要因素有哪些,试作简要分析? 2. 欲提高恒温槽的控温精度,应采取哪些措施?

年月日评定: 姓名:学号: 年级:专业: 室温:大气压: 一、实验名称:最大泡压法测定溶液的表面张力 二、实验目的: 三、实验原理: 四、实验数据及处理 1.以纯水的测量结果计算仪器毛细管常数K′,纯水的表面张力σ查书附录。 ?p1=?p2=?p3= 平均值:?p=K′=σ /?p 2.计算各溶液的σ值(K′=σ /?h) 表1 各溶液的表面张力σ c/mol· L-1 σ /N·m-1 3.做σ-c图,并在曲线上取十个点,分别做出切线,求得对应的斜率(dσ -d c)r,求算各浓度的吸附量Γ,附图。

表2 各溶液的吸附量 4. 做(c /Γ)-c 图,由直线斜率求其饱和吸附量∞Γ,并计算乙醇分子的横 截面积σB ,附图。 表3 c /~c 数据表 斜率= ,∞Γ= , σB =1/∞ΓL = 五、讨论思考: 1. 与文献值(见书中附录)对照,检验你的测定结果,并分析原因。 2. 增(减)压速率过快,对测量结果有何影响?表面张力测定仪的清洁与 否和温度之不恒定对测量结果有何影响?

实验报告测量玻璃折射率

实验报告:测量玻璃折射率 高二( )班 姓名: 座号: 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示,要确定通过玻璃砖的折射光线,通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线O 1B ,就能求出折射光线OO 1和折射角θ2, 再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n=2 1 sin sin θθ。 【实验器材】 平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器(或三角板或直尺)、 铅笔 【实验步骤】 1、把白纸用图钉钉在木板上。 2、在白纸上画一条直线ad 作为玻璃砖的上界面,画一条线段AO 作为入射光线,并过O 点 画出界面ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上,使他的一个长边ad 跟严格对齐,并画出玻璃砖的另一个 长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3,调整眼睛观察的视线,要使P 3 恰好能挡住P 1P 2在 玻璃中的虚像。 6、用同样的方法在玻璃砖的bc 一侧再插上大头针P 4,使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2的虚 像。 7、记下P 3、P 4的位置,移去玻璃砖和大头针。过P 3、P 4引直线O 1B 与bc 交于O 1点,连接 OO 1,OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ,折射角θ2=∠O 1ON 1 8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值,记录在表格里。

9、改变入射角θ1,重复上述步骤。记录5组数据,求出几次实验中测得的 2 1 sin sin θθ的平均值,就是玻璃的折射率。 【注意事项】 1、用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面,严禁把玻璃砖 当尺子画玻璃砖的另一边bc 。 2、实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动. 3、玻璃砖要选用宽度较大的,宜在5厘米以上,若宽度过小,则测量折射角度值的相对误差 增大;用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃毛面或棱,严禁用玻璃砖当尺子画界面; 4、入射角i 应在15°~75°范围内取值,若入射角α过大。则由大头针P 1、P 2射入玻璃中的光 线量减少,即反射光增强,折射光减弱,且色散较严重,由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡,模糊并且变粗,不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小,折射角将更小,测量误差更大,因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指“沉浸”在玻璃砖里的那一截,不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分,即顺P 3、P 4的方向看眼前的直线P 3、P 4和玻璃砖后的直线P 1、P 2的虚像是否成一直线,若看不出歪斜或侧移光路即可确定。 6、大头针P 2、P 3的位置应靠近玻璃砖,而P 1和P 2、P 3和P 4应尽可能远些,针要垂直纸面, 这样可以使确定的光路准确,减小入射角和折射角的测量误差。 【实验数据】 实验数据处理的其他方法:

透明薄片折射率测定实验报告

透明薄片折射率的测定 迈克尔逊干涉仪是用分振幅的方法实现干涉的光学仪器,设计十分巧妙。迈克尔逊发明它后,最初用于著名的以太漂移实验。后来,他又首次用之于系统研究光谱的精细结构以及将镉(Cd)的谱线的波长与国际米原器进行比较。迈克尔逊干涉仪在基本结构和设计思想上给科学工作以重要启迪,为后人研制各种干涉仪打下了基础。迈克尔逊干涉仪在物理学中有十分广泛的应用,如用于研究光源的时间相干性,测量气体、固体的折射率和进行微小长度测量等。 【实验目的】 1. 掌握迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节方法; 2. 熟悉白光的干涉现象 4. 学习一种测量透明薄片折射率的方法。 【实验仪器】 迈克尔逊干涉仪,He-Ne 激光器,扩束镜,小孔光阑,透明薄片,白光光源 【实验原理】 一、透明薄片折射率的测量原理 干涉条纹的明暗决定于光程差与波长的关系,用白光光源只有在d=0的附近才能在M 1 和 M 2′交线处看到干涉条纹,这时对各种光的波长来说,其光程差均为2/λ(反射时附加2/λ),故产生直线黑纹,即所谓中央黑纹,两旁有对称分布的彩色条纹。d 稍大时,因对各种不同波长的光满足明暗条纹的条件不同,所产生的干涉条纹明暗互相重叠,结果就显不出条纹来。因而白光光源的彩色干涉条纹只发生在零光程差附近一个极小的范围内,利用这一点可以定出d =0的位置。利用白光的彩色干涉条纹可以测量透明薄片的 图1 透明薄片折射率测定 二、点光源干涉条纹的特点 不论平面镜M 1往哪个方向移动,只要是使距离d 增加,圆条纹都会不断从中心冒出来并扩大,同时条纹会变密变细。反之,如果使距离d 减小,条纹都会缩小并消失在中心处,同时条纹会变疏变粗。这表明0=d (即两臂等长)是一个临界点。当往同一个方向不断地移动1M 时,只要经过这个临界点,看到的现象就会反过来(见图2)。因此,实现点光源的非定域干涉后,最好先把两臂的长度调成有明显差别(0>>d ),避免在移动1M 时不小心通过了临界点,造成不必要的麻烦。 用眼睛观察 M 2

实验四 旋光度和折光率的测定

实验四旋光度和折光率的测定 一、实验目的 1、了解旋光仪的构造、使用方法,掌握旋光度的测定原理与方法。 2、了解阿贝折光仪的构造,使用方法,掌握有机物折光率的测定原理和方法。 二、实验原理 1、旋光度:某些有机物因具有手性分子,能使偏光振动平面旋转,这种性质称为物质的旋光性。具有旋光性的物质称为旋光性物质或光学活性物质。旋光性物质使偏光振动平面旋转的角度称为旋光角,旋光角附上旋转方向叫旋光度,常以α表示;使偏光振动平面向左旋转的为左旋,用(一)或ι表示;使偏光振动平面向右旋转的为右旋,用(+)或d表示。 2、旋光仪构造 旋光度可用旋光仪来测定,其构造一般包括: a.单色光源:产生单色光,一般用钠光灯 b.起偏镜:产生偏振光 c.半波片:将偏振光束分成三分视场 d.样品管:盛放样品溶液 e.检偏镜 f.目镜 g.刻度盘 3、旋光度的大小除决定于物质的本性外,还与测定时的条件有关。旋光度随溶液的浓度或液体的密度d、测定时的温度t,所用光的波长λ,盛液管的长度ι及溶剂的性质等因素而改变。为比较物质的旋光性,需以一定条件下的旋光度作为基准。通常规定:1cm3含1g旋 t表光性物质的溶液放在1dm长的盛液管中测得的旋光度叫做该物质的比旋光度,并用[α] λ示,对某一物质来说,比旋光度是一个定值,它与旋光度的关系如下: α 纯液体的比旋光度[α]λt= d l. α 溶液的比旋光度[α]λt= c l. 比旋光度是物质特性常数之一。因此可以通过测定旋光度,来鉴定旋光性物质的纯度和含量;也可与其它方法结合起来确定未知物是何种物质。

4、折光率:光在空气中的速率和在另一物质中的速率之比称为折光率。 一种介质的折光率(n)就是光线从真空进入这种介质时入射角(α)和折射角(β)的正旋光度 折光率是有机化合物重要的特性常数。固体、液体和气体都有折光率,它不仅作为物质纯度的标准,也可用来鉴定未知物。 物质的折光率随入射光的波长与测定时的温度不同而变化。通常温度升高1℃,折光率降低3.5—5.5×10-14,光源一般采用钠光源。 5、阿贝折射仪的构造 结合仪器具体讲解,主要有放大镜、刻度尺、望远镜、消色镜、直角棱镜、反射镜等。 三、仪器与试剂 1、仪器 WZX-1光学度盘旋光仪、阿贝折光仪 2、试剂蒸馏水、10%葡萄糖、未知浓度的葡萄糖溶液、重蒸馏水、丙酮、待测液 四、实验步骤 1、旋光度的测定 (1)预热开始测量前,须将电源开关推到“开”的位置,预热5—10min,直至钠光灯已充分受热。 (2)旋光仪零点的校正在测定样品前,必须先校正旋光仪零点。先将旋光管洗净,装上蒸馏水,使液面凸出管口,将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖好,不能带入气泡。然后旋上螺丝帽盖,使之不漏水。但注意不可旋得过紧,以免玻璃盖产生扭力而影响读数正确性。将已装好蒸馏水的样品管擦干,放入旋光仪内,罩上盖子。将标尺盘调到零点左右,调节手轮使视场亮度达到一致,此时读数应为零,由于使用者对其感觉不一,此读数可能为某一数值(即为初读数)记下读数。重复操作至少5次,取其平均值即为零点。若零点相差太大,应重新校正。 (3)旋光度的测定取已准确配制的10%葡萄糖液,按上述方法装入已洗净的旋光管中(先用蒸馏水洗干净,再用所测溶液洗涤几次)。把旋光管放入旋光仪里,转动手轮,使三部分亮度不同的视场重新调至亮度一致为止,记下读数。这时所得的读数与零点(初读数)之间的差值,即为该溶液的旋光度。再记下旋光管的长度及溶液的浓度,然后按公式计算其比旋光度。 取未知浓度的葡萄糖溶液,按同样的方法测定旋光度,然后利用上边求出的比旋光度计

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