Како мерити индекс преламања
Када светлост уђе у медијум Б из медијума А, ако је медијум А хидрофобна супстанца у медијум Б, тј. нА< 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.
Да би измерио вредност, Аббеов рефрактометар усваја методу „пола светла и полумрака“, која омогућава да монохроматска светлост уђе у медијум Б из медијума А из свих углова од 0-90 степена, на овог пута цео критични угао у медијуму Б је Светлост пролази кроз све области, па је светла; док све области изван критичног угла не пропуштају светлост, па је тамно, а граница између светлих и тамних области је врло јасна. Ако посматрате окуларом изнад средњег Б, можете видети полутамну слику са врло јасном границом.
Медијум је другачији, критични угао је такође различит, а различит је и гранични положај светлих и тамних области у окулару. Ако је у окулару урезана „унакрсна“ линија, промените релативни положај медијума Б и окулара, тако да се сваки пут граница између светле и тамне области увек поклапа са пресеком „попречне линије“, мерењем његов релативни положај ( Угао) и након конверзије се може добити индекс преламања. Очитавање угравирано на скали Аббеовог рефрактометра је конвертовани индекс преламања, тако да се може директно очитати. Истовремено, Аббе рефрактометар има уређај за елиминацију дисперзије, тако да може директно да користи сунчеву светлост, а измерени бројеви су исти као они мерени натријумовом светлошћу. Ово су предности Аббеовог рефрактометра.
Како користити Аббе рефрактометар: прво повежите рефрактометар са резервоаром за константну температуру, након константне температуре, одвојите правоугаону призму и нежно обришите горњу и доњу површину огледала са малом количином етанола или ацетона на свилу или чишћење сочива папир. Након што етанол или ацетон испаре, додајте кап дестиловане воде у огледало испод, затворите призму и подесите огледало тако да видно поље унутар огледала буде светло.
Окрените призму док се у огледалу не појави гранична линија или светлосна трака у боји; ако се појави обојена светлосна трака, подесите дисперзију тако да граница између светла и таме буде јасна, а затим окрените призму под правим углом тако да гранична линија пролази кроз пресек „крста“. Забележите очитавање и температуру, поновите два пута да измерите просечни индекс преламања чисте воде и упоредите га са стандардном вредношћу чисте воде (=1.33299), може се добити постројење за калибрацију рефрактометра, а затим индекс преламања течног узорка који се испитује може се мерити на исти начин . Вредност корекције је углавном мала, а ако је вредност превелика, цео инструмент се мора поново калибрисати. Приликом употребе рефрактометра треба обратити пажњу на следеће тачке:
(1) Аббеов мерни опсег је од 1,3000 до 1,7000, а прецизност је ±0,0001; при мерењу треба обратити пажњу да ли је температура изолационог омотача исправна. Ако желите да мерите до ±0,0001, температуру треба контролисати у опсегу од ±0,1 степен.
(2) Инструмент не би требало да буде изложен сунчевој светлости током употребе или складиштења и требало би да буде прекривен црном крпом када се не користи.
(3) Призма рефрактометра мора бити заштићена да би се избегле огреботине на површини огледала. Приликом додавања течности, крај капаљке не сме да додирује призму.
(4) Површину огледала треба очистити пре сваке капи узорка; након употребе, површину огледала такође треба очистити ацетоном или 95-постотним етанолом, а призму затворити након сушења.
(5) Треба избегавати течности које кородирају или растварају стакло призме, изолациони метал и лепак између њих.
На крају, треба истаћи да се Аббеов рефрактометар не може користити на вишим температурама; тешко је мерити испарљиве узорке или узорке који упијају воду; поред тога, високи су и захтеви за чистоћу узорака. Уопштено говорећи, када се температура повећа за један степен, индекс преламања течног органског једињења се смањује за 3,5×10-4—5,5×10-4. Неке течности, посебно када је температура чији индекс преламања треба да се добије близу тачке кључања, имају температурни коефицијент до 7×10-4. У практичном раду, индекс преламања мерен на одређеној температури често се претвара у индекс преламања на другој температури. Ради погодности израчунавања, 4,5×10-4 се генерално користи као константа промене температуре. Вредност добијена овим грубим прорачуном може имати малу грешку, али је референтне вредности. Другим речима, индекс преламања опада са повећањем температуре, а индекс преламања се мења за око 0.00045 за сваки 1 степен Целзијуса. Можемо израчунати индекс преламања коригован на 20 степени по следећој формули: нД(т)=нД(20) - 0.00045(т-20 степен)
где је нД(т) експериментално измерен индекс преламања на температури т. Ово показује да када је експериментална температура виша од 20 степени, нД(20) је већи од нД(т); док је када је експериментална температура нижа од 20 степени нД(20) мањи од нД(т).
Пример: Дато је нД(т) =1.3667, т=25.2 степен, израчунајте нД(20).
нД(т)=нД(20) - 0.00045(т-20 степен)
нД(20)=1.3667 плус 0,00045(25,2 степена -20 степена)
{{0}}.3667 плус 0,00045 × 5,2
=1.36904 Утицај таласне дужине светлости
Индекс преламања супстанце варира са таласном дужином светлости, при чему дуже таласне дужине имају мањи индекс преламања, а краће таласне дужине имају већи индекс преламања. Извор светлости који се користи за мерење је обично бело светло. Када се бела светлост прелама од призме и течности узорка, због различитих таласних дужина светлости сваке боје, степен преламања је такође различит. Након преламања, разлаже се у различите боје. Ова појава се назива дисперзија. Дисперзија светлости ће учинити да линија поделе између светла и таме у видном пољу буде нејасна, што ће резултирати грешкама у мерењу. Да би се елиминисала дисперзија, на доњем крају цеви за посматрање Аббеовог рефрактометра је уграђен компензатор дисперзије.
Утицај температуре
Индекс преламања раствора се мења са температуром, индекс преламања опада како температура расте, а расте како се температура смањује. Скала на рефрактометру је гравирана на стандардној температури од 20 степени. Због тога је најбоље мерити индекс преламања на 20 степени. У супротном, потребно је извршити корекцију температуре на резултатима мерења. Када пређе 20 степени, додајте број корекције; када је мањи од 20 степени, одузмите број корекције
