Analys av arbetsprincipen för Abbe refraktometer
Refraktometrar är designade utifrån denna princip. Figur {{0}} är ett schematiskt diagram över instrumentstrukturen. Dess huvuddelar är två rätvinkliga prismor PI och PII. Det finns ett gap på cirka 0,1 till 0,15 mm mellan den grova ytan av prismat PI och den optiska plana spegeln AD av PII, som används för att hålla vätskan som ska mätas och för att bilda ett gap mellan PI och PII. tunt lager. Efter att ljuset kommer in i prismat PI från reflektorn, sprids det eftersom ytan är grovt frostat glas och passerar genom den uppmätta vätskan i gapet från olika vinklar; det går in i prismat PII. Som vi vet tidigare kommer ljuset in i prismat PII från alla riktningar. Alla ljusstrålar bryts, och deras brytningsvinklar faller inom den kritiska vinkeln rc (eftersom prismats brytningsindex är större än vätskans brytningsindex, allt ljus strålar med infallsvinklar från till till kan brytas genom prismat). Ljuset med den kritiska vinkeln rc passerar genom prismat PII och träffar okularet. Vid denna tidpunkt, om okularets hårkors justeras till lämplig position, kommer du att se hälften ljus och hälften mörker på okularet.
Det kan bevisas från principen för geometrisk optik att förhållandet mellan brytningsindex n för vätskan i gapet och rc är:
n flytande=sinB
B är en konstant för ett visst prisma, och prisma n är också ett konstant värde vid en konstant temperatur. Så brytningsindex n vätska för en vätska är en funktion av vinkeln rc. Vätskans brytningsindex kan beräknas från rc. Avläsningen rc har omvandlats till värdet på n vätska på refraktometern, och värdet på n vätska kan avläsas direkt.
Under specificerade förhållanden varierar brytningsindexet för en vätska beroende på våglängden hos det monokromatiska ljuset som används. Om vanligt vitt ljus används som ljuskälla kommer färgade ljusband att uppstå vid gränsen mellan ljus och mörk på grund av spridning, vilket gör gränsen mellan ljus och mörk otydlig. För att använda vitt ljus som ljuskälla installeras två "Amici"-prismor som vardera består av tre prismor i instrumentet som kompensationsprismor (det övre "Amici"-prismat kan roteras) för att justera deras relativa positioner. , när det är rätt orienterat kan det spridda ljuset som kommer ut ur det brytande prismat nedanför omvandlas till vitt ljus igen, vilket eliminerar färgband och gör gränsen mellan ljus och mörk tydlig. Vid denna tidpunkt är brytningsindexet mätt med vitt ljus ekvivalent med brytningsindexet nD mätt med natriumljus D-linjen (våglängd 5890 nm).
Brytningsindex är en av de karakteristiska konstanterna för materia, och dess värde är relaterat till ljuskällans temperatur, tryck och våglängd. Symbolen hänvisar till ämnets brytningsindex när natriumljus D-linjen används som ljuskälla. Temperaturen har en effekt på brytningsindex. När temperaturen hos de flesta flytande organiska ämnen ökar, minskar brytningsindexet till , medan förhållandet mellan brytningsindex för fasta ämnen och temperaturen är oregelbundet och i allmänhet inte överstiger . Vanligtvis har förändringar i atmosfärstryck liten effekt på det numeriska värdet av brytningsindex, så effekten av tryck beaktas endast i mycket exakt arbete.
