一种油膜法测量分子直径的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及中学物理油膜法测分子直径技术领域，具体地说是一种油膜法测量分子直径的装置，设有操作板，其特征在于所述的操作板上设有油膜成型装置和滴定装置，所述的油膜成型装置由降温冰盒、凹面镜、LED点状光源、水槽、滑石粉层、和薄纸层组成，所述的滴定装置由支架、水平横臂和滴定机构组成，上滴管和下滴管上都设有控制滴定滴数的阀门，具有结构简单、实验结果准确、便于学生操作和理解等优点。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及中学物理油膜法测分子直径
，具体地说是一种结构简单、实验结果准确、便于学生操作和理解的油膜法测量分子直径的装置。

技术介绍

众所周知，高中老师在讲解高中物理《选修3-3》《分子动理论》测量分子直径实验中使用单分子油膜法，首先，把已知浓度的油酸酒精溶液滴入量筒，记下滴数，测量并计算出每滴溶液中油酸的体积，然后在水槽内盛放一定量的水，再把痱子粉均匀地洒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液待其散开，再用透明方格玻璃纸放在水槽的上方，再进行油酸轮廓勾勒，通过方格数量得知油膜面积，然后用公式d=V/S，就可估算出油酸分子的大小，该实验装置是利用带小方格的玻璃板完成轮廓勾勒，粗略估计油膜展开的面积，但是这套装置存在种种问题。例如：玻璃板自身的厚度不能忽略，在描线的过程中折射光线成像，导致描得轨迹的面积与实际面积相比存在较大误差，甚至产生数量级的差异；且油酸在水面展开形成的单分子油膜系统十分不稳定，稍有晃动便功亏一篑。

技术实现思路

本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、实验结果准确、便于学生操作和理解的油膜法测量分子直径的装置。
本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种油膜法测量分子直径的装置，设有操作板，所述的水槽内设有温度计，水槽内的水层高为水槽深度的1/4~1/3，水槽的底面宽度大于水槽高度的2倍，所述的操作板上设有油膜成型装置和滴定装置，所述的油膜成型装置由降温冰盒、凹面镜、LED点状光源、水槽、滑石粉层和薄纸层组成，所述的降温冰盒设在操作板的上端，降温冰盒内部的底端设有凹面镜，凹面镜的焦点处设有LED点状光源，LED点状光源经导线与外部电源相连接，所述的凹面镜上端的降温冰盒内设有水槽，水槽内设有水层，水层的上部设有滑石粉层，滑石粉层上端的水槽上设有用于描摹轮廓的带有表格的薄纸层，所述的滴定装置由支架、水平横臂和滴定机构组成，所述的支架的下端与操作板相连接，支架的上端设有水平横臂，水槽上方对应的水平横臂上设有滴定机构，所述的滴定机构由上滴管、量筒和下滴管组成，上滴管的滴定口伸进量筒内部并与量筒固定连接，量筒的下端与下滴管相连接，上滴管和下滴管上都设有控制滴定滴数的阀门。
所述的上滴管的出口处对应的量筒上设有滴定计数装置，所述的滴定计数装置由光电传感器、信号接收器、信号发射器、数据采集器、显示器和电源组成，所述的光电传感器的两端分别与信号接收器和信号发射器相连接，信号接收器与数据采集器相连接，数据采集器与显示器和电源相连接，信号发射器发出连续信号，当光电传感器接收到信号时，信号接收器将信号传递给数据采集器，数据采集器将信号传递给显示器，显示器显示出滴定滴数；所述的凹面镜的焦点正好处于水槽底面的中心位置。
本专利技术由于所述的操作板上设有油膜成型装置和滴定装置，所述的油膜成型装置由降温冰盒、凹面镜、LED点状光源、水槽、滑石粉层、和薄纸层组成，所述的降温冰盒设在操作板的上端，降温冰盒内部的底端设有凹面镜，凹面镜的焦点处设有LED点状光源，LED点状光源经导线与外部电源相连接，所述的凹面镜上端的降温冰盒内设有水槽，水槽内设有水层，水层的上部设有滑石粉层，滑石粉层上端的水槽上设有用于描摹轮廓的带有表格的薄纸层，所述的滴定装置由支架、水平横臂和滴定机构组成，所述的支架的下端与操作板相连接，支架的上端设有水平横臂，水槽上方对应的水平横臂上设有滴定机构，所述的滴定机构由上滴管、量筒和下滴管组成，上滴管的滴定口伸进量筒内部并与量筒固定连接，量筒的下端与下滴管相连接，上滴管和下滴管上都设有控制滴定滴数的阀门，所述的上滴管的出口处对应的量筒上设有滴定计数装置，所述的滴定计数装置由光电传感器、信号接收器、信号发射器、数据采集器、显示器和电源组成，所述的光电传感器的两端分别与信号接收器和信号发射器相连接，信号接收器与数据采集器相连接，数据采集器与显示器和电源相连接，信号发射器发出连续信号，当光电传感器接收到信号时，信号接收器将信号传递给数据采集器，数据采集器将信号传递给显示器，显示器显示出滴定滴数，所述的水槽内设有温度计，当凝结水槽内的水时，可严格控制水槽内水的温度，确保实验结果准确，减小误差，所述的水槽内的水层高为水槽深度的1/4~1/3，防止由于水槽内的水过多，光线不能严格的竖直向上传播，水对光的折射作用增大致使误差增大，同时也防止在降温凝结的过程中，用于水槽内的水结冰，导致膨胀，不利于轮廓的辨识和勾勒，所述的水槽的底面宽度大于水槽高度的2倍，防止冷冻凝结时冰的体积对油膜原形态产生影响，底面积较大的水槽可减小体积变化带来的误差，所述的凹面镜的焦点正好处于水槽底面的中心位置，保证折射的光线为平行的直线，降低实验误差，具有结构简单、实验结果准确、便于学生操作和理解等优点。
附图说明
图1是本专利技术的结构示意图。
图2是本专利技术中滴定计数装置数据传输示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利技术进一步说明：
如附图所示，一种油膜法测量分子直径的装置及操作方法，设有操作板1，其特征在于所述的操作板1上设有油膜成型装置和滴定装置，所述的油膜成型装置由降温冰盒2、凹面镜3、LED点状光源4、水槽5、滑石粉层6、和薄纸层7组成，所述的降温冰盒2设在操作板1的上端，降温冰盒2内部的底端设有凹面镜3，凹面镜3的焦点处设有LED点状光源4，LED点状光源4经导线与外部电源相连接，所述的凹面镜3上端的降温冰盒2内设有水槽5，水槽5内设有水层，水层的上部设有滑石粉层6，滑石粉层6上端的水槽5上设有用于描摹轮廓的带有表格的薄纸层7，所述的滴定装置由支架8、水平横臂9和滴定机构组成，所述的支架8的下端与操作板1相连接，支架8的上端设有水平横臂9，水槽5上方对应的水平横臂9上设有滴定机构，所述的滴定机构由上滴管10、量筒11和下滴管12组成，上滴管10的滴定口伸进量筒11内部并与量筒11固定连接，量筒11的下端与下滴管12相连接，上滴管10和下滴管12上都设有控制滴定滴数的阀门13，所述的上滴管10的出口处对应的量筒11上设有滴定计数装置14，所述的滴定计数装置14由光电传感器、信号接收器、信号发射器、数据采集器、显示器和电源组成，所述的光电传感器的两端分别与信号接收器和信号发射器相连接，信号接收器与数据采集器相连接，数据采集器与显示器和电源相连接，信号发射器发出连续信号，当光电传感器接收到信号时，信号接收器将信号传递给数据采集器，数据采集器将信号传递给显示器，显示器显示出滴定滴数，所述的操作步骤为：（1）.首先在容量瓶内配置油酸-酒精溶液，利用量筒控制每1000ML酒精中油酸的体积在5-6ML；（2）.然后将配置好的油酸-酒精溶液倒入上滴管10中，然后打开上滴管10的阀门13，将上滴管10中的液体滴入量筒11内，记录滴入量筒11内的滴数以及滴入量筒11内液体的体积；（3）.记录完数据后，再将下滴管12上的阀门13打开，滴入一滴油酸-酒精溶液于水槽5上方的滑石粉层6上，观察到油酸推开滑石粉层6形成单分子油膜；（4）.待油膜稳定后，将冰块加入降温冰盒2中，静置待水槽5内水层结冰，然后将薄纸层7置于水槽5顶部，然后打开LED点状光源4，可以清晰的看到油膜与滑石粉层间的轮廓，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油膜法测量分子直径的装置，设有操作板，其特征在于，所述的水槽内设有温度计，水槽内的水层高为水槽深度的1/4~1/3，水槽的底面宽度大于水槽高度的2倍，所述的操作板上设有油膜成型装置和滴定装置，所述的油膜成型装置由降温冰盒、凹面镜、LED点状光源、水槽、滑石粉层和薄纸层组成，所述的降温冰盒设在操作板的上端，降温冰盒内部的底端设有凹面镜，凹面镜的焦点处设有LED点状光源，LED点状光源经导线与外部电源相连接，所述的凹面镜上端的降温冰盒内设有水槽，水槽内设有水层，水层的上部设有滑石粉层，滑石粉层上端的水槽上设有用于描摹轮廓的带有表格的薄纸层，所述的滴定装置由支架、水平横臂和滴定机构组成，所述的支架的下端与操作板相连接，支架的上端设有水平横臂，水槽上方对应的水平横臂上设有滴定机构，所述的滴定机构由上滴管、量筒和下滴管组成，上滴管的滴定口伸进量筒内部并与量筒固定连接，量筒的下端与下滴管相连接，上滴管和下滴管上都设有控制滴定滴数的阀门。

【技术特征摘要】
1.一种油膜法测量分子直径的装置，设有操作板，其特征在于，所述的水槽内设有温度计，水槽内的水层高为水槽深度的1/4~1/3，水槽的底面宽度大于水槽高度的2倍，所述的操作板上设有油膜成型装置和滴定装置，所述的油膜成型装置由降温冰盒、凹面镜、LED点状光源、水槽、滑石粉层和薄纸层组成，所述的降温冰盒设在操作板的上端，降温冰盒内部的底端设有凹面镜，凹面镜的焦点处设有LED点状光源，LED点状光源经导线与外部电源相连接，所述的凹面镜上端的降温冰盒内设有水槽，水槽内设有水层，水层的上部设有滑石粉层，滑石粉层上端的水槽上设有用于描摹轮廓的带有表格的薄纸层，所述的滴定装置由支架、水平横臂和滴定机构组成，所述的支架的下端与操作板相连接，支架的上端设有水平横臂，水槽上方对应的水平横臂上设有滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚莉，
申请(专利权)人：王亚莉，
类型：发明
国别省市：重庆;85