Hvernig á að mæla brotstuðulinn
Þegar ljós kemur inn í miðil B frá miðli A, ef miðill A er vatnsfælin efni yfir í miðil B, það er 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.
Til að mæla gildið notar Abbe ljósbrotsmælirinn „hálfljóst og hálfdökkt“ aðferðina, sem er að láta einlita ljósið komast inn í miðil B frá miðli A frá öllum sjónarhornum 0-90 gráðu , kl. að þessu sinni fer allt mikilvæga hornið í miðlinum B er ljós í gegnum öll svæði, svo það er bjart; á meðan öll svæði fyrir utan mikilvæga hornið fara ekki framhjá ljósi, svo það er dimmt, og mörkin milli ljósu og dökku svæðisins eru mjög skýr. Ef þú fylgist með augngleri fyrir ofan miðil B geturðu séð hálfdökka mynd með mjög skýrum mörkum.
Miðillinn er öðruvísi, gagnrýna hornið er líka öðruvísi og mörkastaða ljósu og dökku svæðanna í augnglerinu er einnig mismunandi. Ef "kross" lína er grafið í augnglerið, breyttu hlutfallslegri stöðu miðils B og augnglersins, þannig að í hvert sinn sem mörkin milli ljósu og dökku svæðisins falla alltaf saman við skurðpunkt "krosslínunnar", með því að mæla hlutfallslega stöðu þess ( Horn) og eftir umbreytingu er hægt að fá brotstuðulinn. Lesturinn sem grafinn er á kvarða Abbe ljósbrotsmælisins er umbreyttur brotstuðull, svo hægt er að lesa hann beint. Á sama tíma er Abbe ljósbrotsmælirinn með dreifingareyðandi tæki, þannig að hann getur beint notað sólarljós, og mældar tölur eru þær sömu og þær sem mældar eru með natríumljósi. Þetta eru kostir Abbe ljósbrotsmælisins.
Hvernig á að nota Abbe ljósbrotsmælirinn: Tengdu fyrst ljósbrotsmælinn við stöðugan hitatankinn, eftir stöðugan hita, aðskildu hornrétta prismuna og þurrkaðu varlega efri og neðri speglaflötinn með litlu magni af etanóli eða asetoni á silki eða linsuhreinsun pappír. Eftir að etanólið eða asetonið hefur gufað upp skaltu bæta dropa af eimuðu vatni í spegilinn fyrir neðan, loka prisminu og stilla spegilinn til að gera sjónsviðið inni í speglinum bjart.
Snúðu prismanum þar til markalína eða litað ljósband birtist í speglinum; ef litað ljósband kemur í ljós, stilltu dreifinguna þannig að mörkin milli ljóss og dökks séu skýr og snúðu síðan rétthyrndu prismunni þannig að markalínan fari í gegnum skurðpunkt "krosssins". Skráðu lesturinn og hitastigið, endurtaktu tvisvar til að mæla meðalbrotstuðul hreins vatns og berðu hann saman við staðalgildi hreins vatns (=1.33299), hægt er að fá kvörðunarstöð ljósbrotsmælisins og síðan Hægt er að mæla brotstuðul vökvasýnisins sem á að prófa á sama hátt. Leiðréttingargildið er yfirleitt lítið og ef gildið er of stórt þarf að endurkvarða allt tækið. Þegar ljósbrotsmælirinn er notaður skal huga að eftirfarandi atriðum:
(1) Mælisvið Abbe er frá 1,3000 til 1,7000, og nákvæmnin er ±0,0001; við mælingar skal athuga hvort hitastig einangrunarjakkans sé rétt. Ef þú vilt mæla til ±0,0001, ætti hitastigið að vera stjórnað á bilinu ±0,1 gráðu.
(2) Tækið ætti ekki að verða fyrir sólarljósi við notkun eða geymslu og ætti að vera þakið svörtum klút þegar það er ekki í notkun.
(3) Prisma ljósbrotsmælisins verður að verja til að forðast rispur á yfirborði spegilsins. Þegar vökvi er bætt við má endi droparans ekki snerta prismuna.
(4) Yfirborð spegilsins ætti að þrífa fyrir hvern dropa af sýninu; eftir notkun skal einnig þrífa spegilflötinn með asetoni eða 95 prósent etanóli og loka prismunni eftir þurrkun.
(5) Forðast skal vökva sem tærir eða leysir upp prismaglerið, einangrunarmálm og límið á milli þeirra.
Að lokum skal bent á að ekki er hægt að nota Abbe ljósbrotsmæli við hærra hitastig; það er erfitt að mæla rokgjörn eða vatnsgleypa sýni; auk þess eru kröfur um hreinleika sýna einnig miklar. Almennt talað, þegar hitastigið hækkar um eina gráðu, lækkar brotstuðull fljótandi lífræna efnasambandsins um 3,5×10-4—5,5×10-4. Sumir vökvar, sérstaklega þegar hitastigið sem á að fá brotstuðul er nálægt suðumarki, hafa hitastuðul allt að 7×10-4. Í verklegri vinnu er brotstuðullinn sem mældur er við ákveðið hitastig oft breytt í brotstuðul við annað hitastig. Til að auðvelda útreikninginn er 4,5×10-4 almennt notað sem hitabreytingarfasti. Gildið sem fæst með þessum grófa útreikningi gæti verið með smá skekkju, en það er viðmiðunargildi. Með öðrum orðum, brotstuðullinn minnkar með hækkun hitastigs og brotstuðullinn breytist um u.þ.b. 0.00045 fyrir hverja 1 gráðu á Celsíus breytingu. Við getum reiknað út brotstuðulinn leiðréttan í 20 gráður með eftirfarandi formúlu: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 gráðu )
þar sem nD(t) er tilraunamældur brotstuðull við hitastig t. Þetta sýnir að þegar tilraunahitastigið er hærra en 20 gráður er nD(20) stærra en nD(t); en þegar tilraunahitinn er lægri en 20 gráður er nD(20) minni en nD(t).
Dæmi: Gefin nD(t) =1.3667, t=25.2 gráður, reiknaðu nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 gráðu)
nD(20)=1.3667 plús 0,00045(25,2 gráður -20 gráður)
{{0}}.3667 plús 0,00045 × 5,2
=1.36904 Áhrif ljósbylgjulengdar
Brotstuðull efnis er breytilegur eftir bylgjulengd ljóss, lengri bylgjulengdir hafa minni brotstuðul og styttri bylgjulengdir með stærri brotstuðul. Ljósgjafinn sem notaður er við mælingar er venjulega hvítt ljós. Þegar hvíta ljósið er brotið af prismunni og sýnisvökvanum, vegna mismunandi bylgjulengda hvers litarljóss, er brotsstigið einnig mismunandi. Eftir ljósbrot er það brotið niður í margs konar litaljós. Þetta fyrirbæri er kallað dreifing. Dreifing ljóss mun gera skilin milli ljóss og myrkurs á sjónsviðinu óljós, sem leiðir til mæliskekkna. Til að koma í veg fyrir dreifingu er dreifingarjafnari settur upp á neðri enda athugunarrörsins á Abbe ljósbrotsmælinum.
Áhrif hitastigs
Brotstuðull lausnar breytist með hitastigi, brotstuðull minnkar þegar hitastigið hækkar og eykst þegar hitastigið lækkar. Kvarðinn á ljósbrotsmælinum er grafinn við staðlað hitastig 20 gráður. Þess vegna er best að mæla brotstuðulinn við 20 gráður. Að öðrum kosti ætti að framkvæma hitaleiðréttingu á mæliniðurstöðum. Þegar það fer yfir 20 gráður skaltu bæta við leiðréttingarnúmerinu; þegar það er lægra en 20 gráður skaltu draga leiðréttingartöluna frá
