Analyse på arbeidsprinsippet til Abbe refraktometer
Refraktometre er designet basert på dette prinsippet. Figur {{0}} er et skjematisk diagram av instrumentstrukturen. Hoveddelene er to rettvinklede prismer PI og PII. Det er et gap på omtrent 0,1 til 0,15 mm mellom den grove overflaten til prismet PI og det optiske planspeilet AD til PII, som brukes til å holde væsken som skal måles og for å danne et gap mellom PI og PII. tynt lag. Etter at lyset kommer inn i prismet PI fra reflektoren, spres det fordi overflaten er grovt frostet glass, og passerer gjennom den målte væsken i gapet fra forskjellige vinkler; den går inn i prisme PII. Som vi vet før, lyset som kommer inn i prismet PII fra alle retninger Alle lysstråler brytes, og deres brytningsvinkler faller innenfor den kritiske vinkelen rc (fordi brytningsindeksen til prismet er større enn brytningsindeksen til væsken, alt lys stråler med innfallsvinkler fra til til kan brytes gjennom prismet). Lyset med den kritiske vinkelen rc passerer gjennom prismet PII og treffer okularet. På dette tidspunktet, hvis trådkorset til okularet er justert til riktig posisjon, vil du se halvt lys og halvt mørke på okularet.
Det kan bevises fra prinsippet om geometrisk optikk at forholdet mellom brytningsindeksen n til væsken i gapet og rc er:
n flytende=sinB
B er en konstant for et visst prisme, og prisme n er også en konstant verdi ved en konstant temperatur. Så brytningsindeksen n væske til en væske er en funksjon av vinkelen rc. Brytningsindeksen til væsken kan beregnes fra rc. Avlesningen rc er konvertert til verdien av n væske på refraktometeret, og verdien av n væske kan leses direkte.
Under spesifiserte forhold varierer brytningsindeksen til en væske avhengig av bølgelengden til det monokromatiske lyset som brukes. Hvis vanlig hvitt lys brukes som lyskilde, vil fargede lysbånd vises i grensen mellom lys og mørke på grunn av spredning, noe som gjør grensen mellom lys og mørke uklar. For å bruke hvitt lys som lyskilde, er to "Amici"-prismer hver bestående av tre prismer installert i instrumentet som kompensasjonsprismer (det øvre "Amici"-prismet kan roteres) for å justere deres relative posisjoner. , når det er riktig orientert, kan det spredte lyset som kommer ut av det brytende prismet under bli omgjort til hvitt lys igjen, noe som eliminerer fargebånd og gjør grensen mellom lys og mørke klar. På dette tidspunktet er brytningsindeksen målt med hvitt lys ekvivalent med brytningsindeksen nD målt med natriumlys D-linje (bølgelengde 5890 nm).
Brytningsindeksen er en av de karakteristiske konstantene til materie, og verdien er relatert til temperatur, trykk og bølgelengde til lyskilden. Symbolet refererer til brytningsindeksen til stoffet når natriumlys D-linje brukes som lyskilde. Temperatur har en effekt på brytningsindeksen. Når temperaturen på de fleste flytende organiske stoffer øker, synker brytningsindeksen til , mens forholdet mellom brytningsindeksen for faste stoffer og temperaturen er uregelmessig og generelt ikke overstiger . Vanligvis har endringer i atmosfærisk trykk liten effekt på den numeriske verdien av brytningsindeksen, så effekten av trykk vurderes kun i svært presist arbeid.
