에스텍 로고 E.Stech Marine 로고 투명도 크게해서 그림삽입해 서 템플렛만들기 Made by 신다은 PRESSURE?1M 1M 100G 100G = 1N 1M x 1M = 1M 2 G G: 중력 힘 의 크기 N (Newton){nameOfApplication=Show}
1.실험 제목 : Reflective index measurement.2.실험 날짜 : 2011. 03. 263.실험 목적 :아베 굴절계의 사용방법을 배우고, 여러 물리 화학적 성질과 관련된 굴절률을측정한다.4. 기구 및 시약증류수 , 에탄올 , 메탄올 , Sucrose(10%, 5.0% 2.5%)마이크로 피펫 , Abbe 굴절계Sucrose : 분자량 342.30 , 밀도 1.587g/mlAbbe 굴절계 : 주로 액체 점성이 있는 물질들의 굴절률을 측정하는 광학 기계이미 알려진 유리의 프리즘의 일면과 시험재료 물질과의 사이에 생기는 전반사의 임계각을 측정하여 시험재료의 굴절률을 알아 내는 것으로써 물질의 순도와 농도를 알 수 있다. 두 장의 프리즘 사이에 얇은 시료의 층을 만들고굴절에 의하여 명시야와 암시야의 경계의 이동을 통해서 알수 있다. 접안렌즈를 보면 원안에 X표의 중심에 영상이 나뉠수 있도록 프리즘을 회전 시키고 각도로부터 굴절률을 측정한다.----> 온도에 따라 영향을 받는 굴절지수(nD)를 사용하여 빛의 방향이 변화하는각도(굴절각)를 비교하여 시료액의 농도를 측정할 수 있는 측정기이다5. 실험 이론굴절 : 파동이 서로 다른 매질의 경계면을 지나면서 진행방향이 나뉘는 현상c=λ/τ=λf(c=빛의 속도, λ(람다)=빛의 파장, τ(타우)=주기, f=빛의 진동수)파동은 매질에 따라 진동수가 바뀌고 진동수에 의해 전파속도가 변한다. .파동이 진행하는 매질이 바뀌는 경계 면에서는 속도가 달라진다. 파동이 비스듬히 입사하였을 경우 매질이 바뀌는 경계 면에서는 속도가 달라져 속도차이가 생기게 되고 그로 인해 진행경로가 바뀌게 되는 현상인 굴절현상이 생겨나게 된다.굴절의 법칙( 스넬의 법칙)굴절률이 n1과 n2인 서로 다른 두 매질이 맞닿아 있을 때 매질마다 광속이 다르므로 빛의 경로가 휘게 된다.이때 빛의 입사 평면 상에서 각도를 θ1 과θ2 로 표시하게 된다.(n12은 굴절률이 n1인 공기와 n2인 물이 있을 때, 공기에 대한 물의 상대굴절률)절대 굴절률, 상대 굴절률빛이 진공 중에서 한 매질로 입사하여 굴절될 때의 굴절률→매질에서의 빛의 속도 v에 대한 진공에서의 빛의 속도 c에 대한 비한 매질과 다른 매질의 굴절률→매질1에 대한 매질 2의 상대 굴절률이번 실험 에서는 중력에 의한 값들을 다 보정 할 것이므로 상대굴절률을 이용해서 실험한다.6. 실험 방법측정 준비① thermistor cable connector를 digital thermometer의 thermistor cableconnector jack에 연결② lamp cable에 두 개의 lamp sockets을 끼움③ lamp sockets을 refractometer 왼쪽 부분과 secondary prism holder에 각각 삽입④ lamp cable connector를 digital thermometer의 lamp cable connector jack( ! 표시가 있음) 에 연결⑤ digital thermometer의 power를 연결하고 power switch를 킴. main prism에 현재 도가 표시됨⑥ illumination selector switch를 사용하여 Abbe 굴절계의 lamp 밝기를 두단계 (LOW & HIGH) 로 조절가능(1) Test piece를 이용하는 보정① secondary prism을 완전히 열고, 흰 반사판을 끼움.* test piece의 연마된 부분을 손, 핀셋 등으로 다루지 않도록 주의하고, 힘을 가하면 안됨.② main prism과 test piece의 표면을 깨끗이 닦음.* alcohol을 묻힌 티슈로 2번 → 증류수를 묻힌 티슈로 2번 → 마른 티슈로 2번* 문지르지 말고 항상 가볍게 닦아야 함③ test piece에서 가장 연마가 많이 된 부분(굴절률이 표시된 면의 반대쪽)에monobromonaphthalene을 피펫을 이용하여 한 방울(직경이 1 mm가 최적) 떨어뜨림.* monobromonaphthalene은 사용 직후 항상 마개를 꼭 닫아야 함④ test piece를 main prism의 중앙부에 가볍게 놓음.->Test piece의 가장 좁은 두 면 중 최소로 연마된 부분이 흰 반사판 방향으로향해져야 함.(test piece 면 전체와 mainprism 사이에만 얇은 액체 막이 형성되어야 하고, 그렇지 않으면 ②번 과정부터 다시 실험. )⑤eyepiece를 통해 보면서, measurement knob를 천천히 돌려 굴절률이 대략1.51이 됨.⑥ refraction view를 보면, 경계선이 나타남.color compensator knob를 돌리면, 경계선의 위쪽은 붉게 아래쪽은 푸르게 나타나는데, 이를 피하여 경계선을 경계로 양쪽 색이 흑백에 가까워지게 하고, 경계선이 단일선으로 보이게 조절⑦ measurement knob를 천천히 돌려 1.5162로 정확하게 맞춰야 함.⑧ calibration screw를 screwdriver(사진의 검은색 화살촉 모양의 금속판)를 사용하여 refraction view에서 경계선이 cross line 중심점을 통과하도록 조절.⑨ test piece 제거하고, test piece와 main prism을 깨끗이 청소.(2)액체 시료의 측정시료: 증류수, sucrose 10, 5, 2.5% 수용액, 미지시료 (25ml 부피 플라스크 사용)① secondary prism을 열고 main prism에 시료를 떨어뜨린 뒤 닫음.② eyepiece를 통해 보면서 measurement knob를 천천히 돌려refraction view에 경계선이 나타나도록 함.③ color compensator knob를 이용하여 경계선을 더 확실하게 함.④ measurement knob를 조절하여 경계선이 cross line 중심점을 통과하도록 한 후 굴절률을 읽음.⑤ 시료의 굴절률 측정이 끝날 때마다 main prism을 깨끗이 해야 함.⑥ 미지시료의 당도를 측정하여 비교.7. 실험 결과21.7℃ : 1.33021.7℃ : 1.332 평균 : 1.33121.7℃ : 1.33022.0℃ : 1.333722.0℃ : 1.3337 평균 : 1.333722.0℃ ; 1.333721.8℃ : 1.341821.8℃ : 1.3418 평균 : 1.341821.8℃ : 1.341821.9℃ : 1.354621.9℃ : 1.3545 평균 : 1.354621.9℃ : 1.354722.2℃ : 1.335622.1℃ : 1.3355 평균 : 1.3355722.1℃ : 1.3356농도에 따른 굴절률 그래프y = 0.0025x+1.3295미지시료의 굴절률을 이용한 농도 구하기1.33557 = 0.0025x+1.3295x = 2.428--> 미지 시료의 농도 : 2.428%미지시료의 이론적 농도10.748g를 500ml에 녹였으므로d=1.587g/ml =100%10.784g/500ml = ?? %1.587x = 2.157x=1.3592%오차율{(2.428-1.3592)/(1.3592)}*100% = 78.63%7. 고찰이번 실험은 농도가 다른 수크로즈 용액의 굴절률을 측정하기 위해서 Abbe굴절계를 사용하여 굴절률을 측정하여 그래프를 그려서 그 값을 이용해서 미지의 수크로즈 용액의 농도를 구해보는 실험이다. 먼저 굴절률을 측정하기 전 각 농도의 용액을 한번씩 떨어 뜨린 후 밝은 부분과 어두운 부분이 반반씩 최대한 잘 나타날 수 있도록 해준다. 그 후에 원하는 시료들이 나타내는 값을 읽어 주어 굴절률을 알아내는 방법이다.굴절률이란 기준매질로 정한 A에서의 파동 속도를 B매질 속을 지나는 파동의 속도로 나눠준 값을 매질 A에 대한 매질 B의 굴절률이라 하는데 이는 밀도가 커짐에 따라 입자수가 늘어나게 되기 때문에 굴절률이 커지게 된다. 그 이유는 똑같은 양의 한방울안에 더 많은 입자가 있게 되고 이로 인해 빛이 지나가기가 힘들어져 굴절이 생가는 것이다. 우리 조의 실험에서 수크로즈 용액의 농도가 커지게 되자 굴절률이 높아지는 것을 볼 수 있었다. 증류수 속에 녹인 당이 많아질수록 빛의 굴절이 커짐을 알 수 있는 것이었다. 이 실험에서는 초기에 test piece의 표면을 잘 닦아 주어야 하는데 이물질이 묻게 되면 빛의 굴절이 달라지기 때문이다. 또한 오차율을 줄여 주기 위해서 같은 농도의 용액을 3번씩 측정 해주어서 평균값을 낸 후에 해야 한다. 또한 실험적인 조건에서는 진공 속에서 측정 할 수 있는 절대 굴절률의 개념을 쓰기 어려우므로 2가지 매질의 굴절률을 가지고 상대적인 굴절률을 알 수 있는 상대 굴절률을 사용 한다.
압력 및 압력의 단위 - 대기압, 수압 등등
굴절률 측정실험 reflective index measurment
