Analiza zasady działania refraktometru Abbego
Refraktometry są projektowane w oparciu o tę zasadę. Rysunek {{0}} to schematyczny diagram struktury instrumentu. Jego głównymi częściami są dwa pryzmaty prostokątne PI i PII. Pomiędzy chropowatą powierzchnią pryzmatu PI a optycznym zwierciadłem płaskim AD PII występuje przerwa wynosząca około 0,1 do 0,15 mm, która służy do utrzymywania mierzonej cieczy i tworzenia szczeliny pomiędzy PI i Informacje umożliwiające identyfikację. cienka warstwa. Po wejściu światła do pryzmatu PI z odbłyśnika następuje jego rozproszenie, ponieważ powierzchnia jest szorstkim matowym szkłem i przechodzi przez mierzoną ciecz w szczelinie pod różnymi kątami; wchodzi do pryzmatu PII. Jak już wcześniej wiemy, światło wpadające do pryzmatu PII ze wszystkich kierunków Wszystkie promienie świetlne ulegają załamaniu, a kąty ich załamania mieszczą się w kącie krytycznym rc (ponieważ współczynnik załamania pryzmatu jest większy od współczynnika załamania cieczy, całe światło promienie o kącie padania od do do mogą zostać załamane przez pryzmat). Światło o kącie krytycznym rc przechodzi przez pryzmat PII i uderza w okular. W tym momencie, jeśli krzyż nitkowy okularu zostanie ustawiony w odpowiedniej pozycji, w okularze będzie widać połowę światła i pół ciemności.
Z zasady optyki geometrycznej można wykazać, że zależność między współczynnikiem załamania światła n cieczy w szczelinie a rc wynosi:
n ciecz=grzechB
B jest stałą dla pewnego pryzmatu, a pryzmat n jest również stałą wartością w stałej temperaturze. Zatem współczynnik załamania światła n cieczy jest funkcją kąta rc. Współczynnik załamania cieczy można obliczyć z rc. Odczyt rc został przeliczony na refraktometrze na wartość n cieczy i wartość n cieczy można bezpośrednio odczytać.
W określonych warunkach współczynnik załamania światła cieczy zmienia się w zależności od długości fali użytego światła monochromatycznego. Jeśli jako źródło światła zostanie użyte zwykłe białe światło, na granicy jasnego i ciemnego światła pojawią się kolorowe pasma światła w wyniku rozproszenia, przez co granica między jasnym i ciemnym będzie niejasna. Aby wykorzystać światło białe jako źródło światła, w instrumencie zainstalowano dwa pryzmaty „Amici”, każdy składający się z trzech pryzmatów, jako pryzmaty kompensacyjne (górny pryzmat „Amici” można obracać), aby dostosować ich względne położenie. , odpowiednio zorientowane, rozproszone światło wychodzące z załamującego pryzmatu poniżej można ponownie zamienić w światło białe, eliminując pasma kolorów i czyniąc granicę między jasnym i ciemnym wyraźną. W tym momencie współczynnik załamania światła mierzony w świetle białym jest równoważny współczynnikowi załamania światła nD mierzonemu linią D światła sodowego (długość fali 5890 nm).
Współczynnik załamania światła jest jedną z charakterystycznych stałych materii, a jego wartość jest powiązana z temperaturą, ciśnieniem i długością fali źródła światła. Symbol odnosi się do współczynnika załamania światła substancji, gdy jako źródło światła używana jest linia światła sodowego D. Temperatura ma wpływ na współczynnik załamania światła. Wraz ze wzrostem temperatury większości ciekłych substancji organicznych współczynnik załamania światła maleje do , natomiast związek między współczynnikiem załamania światła ciał stałych a temperaturą jest nieregularny i na ogół nie przekracza . Zwykle zmiany ciśnienia atmosferycznego mają niewielki wpływ na wartość liczbową współczynnika załamania światła, dlatego wpływ ciśnienia uwzględnia się tylko w bardzo precyzyjnych pracach.
