كيفية قياس معامل الانكسار
عندما يدخل الضوء المتوسط B من المتوسط A ، إذا كان المتوسط A مادة كارهة للماء إلى المتوسط B ، أي 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.
من أجل قياس القيمة ، يتبنى مقياس الانكسار Abbe طريقة "نصف ضوء ونصف مظلمة" ، وهي السماح للضوء أحادي اللون بالدخول إلى الوسط B من الوسط A من جميع زوايا الدرجة 0-90 ، عند هذه المرة ، الزاوية الحرجة بأكملها في الوسط B هي أن الضوء يمر عبر جميع المناطق ، لذلك فهو ساطع ؛ في حين أن جميع المناطق خارج الزاوية الحرجة لا تمر بالضوء ، لذا فهي مظلمة ، والحدود بين المناطق الفاتحة والمظلمة واضحة جدًا. إذا لاحظت وجود عينية فوق المتوسط B ، يمكنك رؤية صورة شبه مظلمة ذات حدود واضحة جدًا.
الوسط مختلف ، والزاوية الحرجة مختلفة أيضًا ، كما يختلف موضع حدود المناطق الفاتحة والداكنة في العدسة. إذا تم نقش خط "عرضي" في العدسة ، قم بتغيير الموضع النسبي للوسيط B والعينية ، بحيث في كل مرة تتوافق الحدود بين المناطق الفاتحة والمظلمة دائمًا مع تقاطع "الخط المتقاطع" ، عن طريق القياس موقعه النسبي (الزاوية) وبعد التحويل يمكن الحصول على معامل الانكسار. القراءة المحفورة على مقياس إنكسار Abbe هي مؤشر الانكسار المحول ، لذا يمكن قراءتها مباشرة. في الوقت نفسه ، يحتوي مقياس إنكسار Abbe على جهاز لإزالة التشتت ، لذلك يمكنه استخدام ضوء الشمس مباشرة ، والأرقام المقاسة هي نفسها التي تم قياسها بواسطة ضوء الصوديوم. هذه هي مزايا مقياس الانكسار Abbe.
كيفية استخدام مقياس الانكسار Abbe: قم أولاً بتوصيل مقياس الانكسار بخزان درجة حرارة ثابتة ، بعد درجة حرارة ثابتة ، افصل منشور الزاوية اليمنى ، وامسح برفق أسطح المرآة العلوية والسفلية بكمية صغيرة من الإيثانول أو الأسيتون على الحرير أو تنظيف العدسة ورق. بعد أن يتبخر الإيثانول أو الأسيتون ، أضف قطرة من الماء المقطر إلى المرآة أدناه ، وأغلق المنشور ، واضبط المرآة لجعل مجال الرؤية داخل المرآة ساطعًا.
لف المنشور حتى يظهر خط حدودي أو شريط ضوئي ملون في المرآة ؛ إذا ظهر شريط ضوئي ملون ، فاضبط التشتت لجعل الحدود بين الضوء والظلام واضحة ، ثم قم بتدوير منظور الزاوية اليمنى بحيث يمر خط الحدود عبر تقاطع "التقاطع". سجل القراءة ودرجة الحرارة ، كرر مرتين لقياس متوسط معامل الانكسار للمياه النقية ومقارنتها بالقيمة القياسية للمياه النقية (=1. 33299) ، ويمكن الحصول على محطة معايرة مقياس الانكسار ، ثم يمكن قياس معامل الانكسار للعينة السائلة المراد اختبارها بنفس الطريقة. تكون قيمة التصحيح صغيرة بشكل عام ، وإذا كانت القيمة كبيرة جدًا ، فيجب إعادة معايرة الأداة بالكامل. يجب الانتباه إلى النقاط التالية عند استخدام مقياس الانكسار:
(1) يتراوح نطاق قياس Abbe من 1.3 0 0 0 إلى 1.7000 ، والدقة ± 0.0001 ؛ عند القياس ، يجب الانتباه إلى ما إذا كانت درجة حرارة الغلاف العازل صحيحة. إذا كنت تريد القياس إلى ± 0.0001 ، فيجب التحكم في درجة الحرارة في نطاق ± 0.1 درجة.
(2) يجب عدم تعريض الجهاز لأشعة الشمس أثناء الاستخدام أو التخزين ، ويجب تغطيته بقطعة قماش سوداء عند عدم استخدامه.
(3) يجب حماية منشور مقياس الانكسار لتجنب الخدوش على سطح المرآة. عند إضافة السائل ، يجب ألا تلمس نهاية القطارة المنشور.
(4) يجب تنظيف سطح المرآة قبل كل قطرة من العينة ؛ بعد الاستخدام ، يجب أيضًا تنظيف سطح المرآة بالأسيتون أو 95 بالمائة من الإيثانول ، ويجب إغلاق المنشور بعد التجفيف.
(5) يجب تجنب السوائل التي تتآكل أو تذوب زجاج المنشور والمعدن العازل والمواد اللاصقة بينهما.
أخيرًا ، يجب الإشارة إلى أنه لا يمكن استخدام مقياس الانكسار Abbe في درجات حرارة أعلى ؛ من الصعب قياس العينات المتطايرة أو التي تمتص الماء ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإن متطلبات نقاء العينات عالية أيضًا. بشكل عام ، عندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار درجة واحدة ، ينخفض معامل الانكسار للمركب العضوي السائل بمقدار 3.5 × 10-4 - 5.5 × 10-4. بعض السوائل ، خاصة عندما تكون درجة الحرارة المطلوب الحصول على معامل انكسارها قريبة من نقطة غليانها ، يكون لها معامل درجة حرارة يصل إلى 7 × 10-4. في العمل العملي ، غالبًا ما يتم تحويل معامل الانكسار المقاس عند درجة حرارة معينة إلى معامل الانكسار عند درجة حرارة أخرى. لتسهيل الحساب ، يتم استخدام 4.5 × 10-4 بشكل عام باعتباره ثابت تغير درجة الحرارة. قد يكون للقيمة التي تم الحصول عليها من خلال هذا الحساب التقريبي خطأ طفيف ، لكنها ذات قيمة مرجعية. بمعنى آخر ، يتناقص معامل الانكسار مع زيادة درجة الحرارة ، ويتغير معامل الانكسار بحوالي {{12}. 00045 لكل تغير بدرجة واحدة مئوية. يمكننا حساب معامل الانكسار المصحح إلى 20 درجة بالصيغة التالية: nD (t)=nD (20) - 0. 00045 (t -20 degree)
حيث nD (t) هو معامل الانكسار الذي تم قياسه تجريبياً عند درجة الحرارة t. يوضح هذا أنه عندما تكون درجة الحرارة التجريبية أعلى من 20 درجة ، يكون nD (20) أكبر من nD (t) ؛ بينما عندما تكون درجة الحرارة التجريبية أقل من 20 درجة ، يكون nD (20) أصغر من nD (t).
مثال: معطى nD (t) =1. 3667، t =25. 2 درجة ، احسب nD (20).
nD (t)=nD (20) - 0. 00045 (t -20 درجة)
nD (2 0) =1. 3667 بالإضافة إلى 0.00045 (25.2 درجة -20 درجة)
{0}. 3667 زائد 0.00045 × 5.2
=1. 36904 تأثير الطول الموجي للضوء
يختلف معامل الانكسار للمادة باختلاف الطول الموجي للضوء ، مع أطوال موجية أطول لها معامل انكسار أصغر وأطوال موجية أقصر لها معامل انكسار أكبر. عادة ما يكون مصدر الضوء المستخدم للقياس هو الضوء الأبيض. عندما ينكسر الضوء الأبيض بواسطة المنشور وعينة السائل ، بسبب الأطوال الموجية المختلفة لكل ضوء ملون ، تختلف درجة الانكسار أيضًا. بعد الانكسار ، يتحلل إلى مجموعة متنوعة من الأضواء الملونة. هذه الظاهرة تسمى التشتت. سيؤدي تشتت الضوء إلى جعل الخط الفاصل بين الضوء والظلام في مجال الرؤية غير واضح ، مما يؤدي إلى أخطاء في القياس. من أجل القضاء على التشتت ، يتم تثبيت معوض التشتت في الطرف السفلي من أنبوب المراقبة لمقياس الانكسار Abbe.
تأثير درجة الحرارة
يتغير معامل الانكسار لمحلول ما مع تغير درجة الحرارة ، وينخفض مؤشر الانكسار مع ارتفاع درجة الحرارة ، ويزيد مع انخفاض درجة الحرارة. تم نقش المقياس الموجود على مقياس الانكسار عند درجة حرارة قياسية تبلغ 20 درجة. لذلك ، من الأفضل قياس معامل الانكسار عند 20 درجة. خلاف ذلك ، يجب إجراء تصحيح درجة الحرارة على نتائج القياس. عندما تتجاوز 20 درجة ، أضف رقم التصحيح ؛ عندما تكون أقل من 20 درجة ، اطرح رقم التصحيح
