Kaip išmatuoti lūžio rodiklį
Kai šviesa patenka į terpę B iš terpės A, jei terpė A yra hidrofobinė medžiaga į terpę B, tai yra, nA< nP=1/sin is also a constant, and its relationship with the refractive index is: Indicates. Obviously, under a certain wavelength and certain conditions, it can be seen that the refractive index can be obtained by measuring the critical angle, which is the basic optical principle of the commonly used Abbe refractometer.
Norint išmatuoti vertę, Abbe refraktometras taiko „pusiau šviesios ir pusiau tamsos“ metodą, ty leidžia monochromatinei šviesai patekti į terpę B iš terpės A visais 0-90 laipsnio kampais. šį kartą visas kritinis kampas terpėje B yra Šviesa praeina per visas sritis, todėl yra šviesi; tuo tarpu visos sritys, esančios už kritinio kampo, nepraleidžia šviesos, todėl yra tamsu, o riba tarp šviesių ir tamsių sričių yra labai aiški. Jei stebite okuliarą virš terpės B, galite pamatyti pusiau tamsų vaizdą su labai aiškia riba.
Skiriasi terpė, skiriasi ir kritinis kampas, taip pat skiriasi šviesių ir tamsių sričių ribinė padėtis okuliare. Jei okuliare yra išgraviruota "kryžminė" linija, pakeiskite santykinę terpės B ir okuliaro padėtį, kad kiekvieną kartą riba tarp šviesių ir tamsių sričių visada sutaptų su "kryžminės linijos" sankirta, matuojant. jo santykinė padėtis ( Kampas) ir po konvertavimo galima gauti lūžio rodiklį. Ant Abbe refraktometro skalės išgraviruotas rodmuo yra konvertuotas lūžio rodiklis, todėl jį galima nuskaityti tiesiogiai. Tuo pačiu metu Abbe refraktometras turi dispersiją šalinantį įtaisą, todėl gali tiesiogiai naudoti saulės šviesą, o išmatuoti skaičiai yra tokie patys kaip ir natrio šviesa. Tai yra Abbe refraktometro pranašumai.
Kaip naudoti Abbe refraktometrą: pirmiausia prijunkite refraktometrą prie pastovios temperatūros rezervuaro, po pastovios temperatūros atskirkite stačiakampę prizmę ir švelniai nuvalykite viršutinį ir apatinį veidrodžių paviršius nedideliu kiekiu etanolio arba acetono ant šilko arba lęšių valymo. popierius. Išgaravus etanoliui arba acetonui, įpilkite lašelį distiliuoto vandens į žemiau esantį veidrodį, uždarykite prizmę ir sureguliuokite veidrodį, kad veidrodžio viduje esantis matymo laukas būtų ryškus.
Sukite prizmę, kol veidrodyje atsiras ribinė linija arba spalvota šviesos juosta; jei atsiranda spalvota šviesi juosta, sureguliuokite dispersiją, kad riba tarp šviesos ir tamsos būtų aiški, tada pasukite stačiakampę prizmę taip, kad ribos linija eitų per "kryžiaus" sankirtą. Užrašykite rodmenis ir temperatūrą, pakartokite du kartus, kad išmatuotų gryno vandens vidutinį lūžio rodiklį ir palygintumėte jį su standartine gryno vandens verte (=1.33299), galima gauti refraktometro kalibravimo įrenginį, o tada Lygiai taip pat galima išmatuoti ir tiriamojo skysčio mėginio lūžio rodiklį. Pataisos vertė paprastai yra maža, o jei vertė yra per didelė, reikia iš naujo sukalibruoti visą instrumentą. Naudojant refraktometrą reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:
(1) Abbe matavimo diapazonas yra nuo 1,3000 iki 1,7000, o tikslumas yra ±0,0001; matuojant reikia atkreipti dėmesį į tai, ar tinkama izoliacijos apvalkalo temperatūra. Jei norite matuoti iki ±0,0001, temperatūra turi būti kontroliuojama ±0,1 laipsnio diapazone.
(2) Prietaiso naudojimo ar laikymo metu neturi būti saulės spindulių, o kai jis nenaudojamas, jis turi būti uždengtas juodu audiniu.
(3) Refraktometro prizmė turi būti apsaugota, kad veidrodžio paviršius nesusibraižytų. Pilant skystį, lašintuvo galas neturi liesti prizmės.
(4) Veidrodžio paviršius turi būti nuvalytas prieš kiekvieną mėginio lašą; po naudojimo veidrodžio paviršių taip pat reikia nuvalyti acetonu arba 95 procentų etanoliu, o prizmę išdžiūvus uždaryti.
(5) Reikėtų vengti skysčių, kurie korozuoja arba tirpdo prizmės stiklą, izoliacinį metalą ir klijus tarp jų.
Galiausiai reikia pažymėti, kad Abbe refraktometras negali būti naudojamas aukštesnėje temperatūroje; sunku išmatuoti lakiuosius arba vandenį sugeriančius mėginius; be to, taip pat aukšti mėginių grynumo reikalavimai. Paprastai tariant, temperatūrai pakilus vienu laipsniu, skysto organinio junginio lūžio rodiklis sumažėja 3,5×10-4—5,5×10-4. Kai kurių skysčių, ypač kai temperatūra, kurios lūžio rodiklis turi būti gautas, artima virimo temperatūrai, temperatūros koeficientas yra iki 7 × 10-4. Praktiniame darbe tam tikroje temperatūroje išmatuotas lūžio rodiklis dažnai paverčiamas kitos temperatūros lūžio rodikliu. Skaičiavimo patogumui kaip temperatūros pokyčio konstanta paprastai naudojama 4,5 × 10-4. Vertė, gauta atliekant šį apytikrį skaičiavimą, gali turėti nedidelę paklaidą, tačiau ji yra pamatinė vertė. Kitaip tariant, lūžio rodiklis mažėja kylant temperatūrai, o lūžio rodiklis pasikeičia maždaug 0,00045 kas 1 laipsnio Celsijaus pokytį. Lūžio rodiklį, pakoreguotą iki 20 laipsnių, galime apskaičiuoti pagal šią formulę: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 laipsnis )
čia nD(t) yra eksperimentiškai išmatuotas lūžio rodiklis esant temperatūrai t. Tai rodo, kad kai eksperimentinė temperatūra yra aukštesnė nei 20 laipsnių, nD(20) yra didesnis nei nD(t); kai eksperimentinė temperatūra yra žemesnė nei 20 laipsnių, nD(20) yra mažesnė nei nD(t).
Pavyzdys: duota nD(t) =1.3667, t=25.2 laipsnis , apskaičiuokite nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 laipsnis )
nD(20)=1,3667 plius 0,00045(25,2 laipsnis -20 laipsnis)
{{0}}.3667 plius 0,00045 × 5,2
=1.36904 Šviesos bangos ilgio poveikis
Medžiagos lūžio rodiklis kinta priklausomai nuo šviesos bangos ilgio: ilgesnių bangų lūžio rodiklis yra mažesnis, o trumpesnio ilgio bangos ilgis didesnis. Matavimui naudojamas šviesos šaltinis dažniausiai yra balta šviesa. Kai baltą šviesą laužo prizmė ir mėginio skystis, dėl skirtingų kiekvienos spalvos šviesos bangų ilgių lūžio laipsnis taip pat skiriasi. Po refrakcijos jis suskaidomas į įvairių spalvų šviesas. Šis reiškinys vadinamas dispersija. Dėl šviesos sklaidos regėjimo lauke bus neaiški takoskyra tarp šviesos ir tamsos, todėl gali atsirasti matavimo klaidų. Siekiant pašalinti dispersiją, apatiniame Abbe refraktometro stebėjimo vamzdelio gale yra sumontuotas dispersijos kompensatorius.
Temperatūros poveikis
Tirpalo lūžio rodiklis kinta priklausomai nuo temperatūros, lūžio rodiklis mažėja kylant temperatūrai ir didėja, kai temperatūra mažėja. Refraktometro skalė išgraviruota standartinėje 20 laipsnių temperatūroje. Todėl geriausia matuoti lūžio rodiklį 20 laipsnių kampu. Priešingu atveju matavimo rezultatams reikia atlikti temperatūros korekciją. Kai jis viršija 20 laipsnių, pridėkite pataisos numerį; kai jis yra mažesnis nei 20 laipsnių, atimkite pataisos skaičių
