各类型折射仪的原理及应用
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折射仪基本原理光的特性把筷子插入清水中,从上往下看,杯中筷子的顶端显得折弯。
同样把筷子插入浓糖水中,筷子折弯的角度会增大。
这就叫“折光现象”。
折光原理光通过两种不同密度的介质时因传播速度不同,在界面产生折射(一部分是反射)。
光的折射指数是随着两种不同密度介质的密度差增加而成一定比例地增加。
sampleSnell’s Law)为什么需要测定折射率?⏹石油, 石化产品, 有机溶剂, 香料, 西药等纯粹的液体物质都有固有折射率,且其折射率根据纯度(混合比率)的不同而变化。
所以折射率是可用于质量控制的一种手段。
⏹折射率测量是非破坏性测量,相比而言,迅速、简便,广泛应用于制药、香料、化工、石油等工业生产以及科研、教学部门,作化验分析或质量控制手段。
折射率 & 温度折射率根据温度而变化。
为了获得准确的测量值,应该严格控制测量温度。
折射率 & 光波长折射率根据测量光的波长而变化。
一般的折射率用标准波长589.3nm(Na-D线)测量。
略称(标准)⏹“n” 是折射率。
⏹“20” 是摄氏温度。
⏹“D” 是光波长 D线(589.3nm). n20D ⏹nDRI-refractive index⏹折射计是···?这种变化(光的折射随溶液的浓度增加而成一定比例地增加)可在折射计分度标尺板的读数上得以反映,从而达到测量溶液浓度的目的。
折射计是通过折射率测定溶液浓度和溶质含量的仪器。
折射仪是由二十世纪初,来自德国/奥地利的科学家—欧尼斯特‧阿贝(Ernst Abbe)博士所发明。
折射仪工作原理⏹刻度式手持折射计----透射系统,差示原理⏹阿贝折射计----反射系统,临界角⏹数显折射计----反射系统,临街角差示折射计的工作原理光由一介质进入另一物质时会发生折射现象。
折射计利用棱镜与Sample之间的折射率差判断浓度。
⏹Sample浓度小时:折射计利用棱镜与Sample之间的折射率差大,折光角度也大。
折光法原理
折光法是通过测量物质的折光率来判别物质的组成,确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法。
其原理基于光的折射现象,即当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射,且入射角正弦之比与溶液浓度成正比(一定压强、温度条件下)。
折光仪是利用临界角原理测定物质折射率的仪器,其种类很多,食品工业中最常用的是阿贝折光仪和手提式折光仪。
阿贝折光仪的光学系统由观测系统和读数系统两部分组成,通过测量物质的折光率来判别物质的组成,确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质。
手提式折光仪由一个棱镜、一个保护盖及一个观测镜筒组成,利用反射光测定,其光学原理与阿贝折光仪在反射光中使用时的相同。
在使用折光仪时,需要注意以下几点:
- 测量前必须先用标准玻璃块校正;
- 棱镜表面擦干净后才能滴加被测液体,洗棱镜时,不要把液体溅到光路凹槽中;
- 滴在进光棱镜面的液体要均匀分布在棱镜面上,并保持水平状态合上两棱镜,保证棱镜缝隙中充满液体;
- 手上沾有被测液体时不要触摸折光仪各部件,以免不好清洗;
- 测量完毕,擦干净各部件后放入仪器盒中。
阿贝折射仪原理
阿贝折射仪(Abbe refractometer)是一种用于测量透明物质的
折射率的仪器。
其原理基于斯涅尔定律,即光线从一种介质(如空气)入射到另一种介质(如液体)时,由于介质的折射率不同,光线会发生折射。
阿贝折射仪通常由一个光源、一个准直透镜、一个棱镜和一个望远镜组成。
首先,将待测液体置于棱镜的测量槽中。
通过旋转准直透镜,使得光线经过准直,从而在棱镜中形成一束平行光。
进入棱镜后,光线会根据斯涅尔定律发生折射。
折射后的光线会进入望远镜,并被望远镜中的目镜观察者观察。
同时,通过调节棱镜角度以及目镜焦距,可以使得在望远镜中观察到一个明亮的十字线交叉点,表示光线经过折射后聚焦在焦点上。
然后,通过调节棱镜的光线入射面与待测液体的接触面的夹角,观察望远镜中的交叉点位置的变化,从而测量折射率。
通过与已知折射率的标准样品进行比较,可以求得待测液体的折射率。
阿贝折射仪的优点是测量精度较高,同时操作简单方便。
它在化学、生物、医药等领域中广泛应用,例如测量溶液的折射率、判别不同溶液的成分等。
第二章折射仪第一节折射仪的结构和工作原理一、工作原理:1、基本概念:折射反射光率体:光性指标体,是表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率(简称相应的折射率)之间关系的立体几何图形。
1)均质体——圆球体等轴任意切面都是圆形R=N2)一轴晶——旋转椭球体:切面从圆形(常光)到以圆形半径(R=No)为某一半径的一系列椭圆形另一半径(Ne′)的最大值或最小值=NeNe>No为正光性(U+),Ne<No为负光性(U-)DR=︱Ne-No︱3)二轴晶——三轴(不等)椭球体:三轴分别为Ng(最大值)、Nm(中间值)、Np(最小值)垂直光轴的切面为圆形(两个),R=Nm其他切面均为以Ng′Nm、Np′Nm、 NgNp为半径的一系列椭圆形Ng-Nm>Nm-Np为正光性(B+),Ng-Nm<Nm-Np为负光性(B-)DR=Ng-Np2、原理:全内反射当光线从光密介质射入光疏介质时,入射角i<折射角γ,i越大,γ也随之越大;当γ=90°时,对应的i称为临界角(Φ);当i>Φ时,光线将全部反射回光密介质的现象称为全内反射。
二、结构a:待测宝石b:高折射率棱镜(单折射,光密介质)i、CZ:清晰度稍差ii、Pb玻璃:H低,易磨损c:透镜(聚焦和放大的作用)d:标尺:内标尺(昆工宝石材料系实验室用)、外标尺e:反射镜(三角棱镜,改变光路,便于观察)f:光源(钠光源,二极管发光,橙黄色光,λ=589.5nm,宝石低色散):内臵、外臵g:偏光片(提高观察的清晰度,观察时在目镜上方转动,选取最清楚位臵读数,可卸下)——折射仪的类型:内标尺外标尺:最新型号的为右旋标度折射仪第二节折射仪的使用方法(1)—近视法一、测试方法:近视法又叫精确测量法、刻面法;可测出宝石的精确RI,读数可精确到小数点后第二位,第三位为估读数。
1、适用对象:具有面积>2mm 的光滑平整刻面的宝石。
2、接触液:又称折射油,成分为二碘甲烷,具强腐蚀性和毒性,价格昂贵;加入硫可调至RI为1.78,若再加入18﹪的四碘乙烯,折射率可调至1.81。
MPR E-Scan临界角折射仪的工作原理及其在硫酸工业中的应用介绍MPR E-Scan临界角折射仪的工作原理、技术参数、性能特点, 及在硫酸厂干燥酸浓度测定方面的应用。
在硫酸生产过程中, 炉气干燥过程是非常重要的一个环节, 而干燥用酸的浓度则是影响干燥效果的主要因素之一。
因此, 必须严格控制酸浓, 适当的控制范围为93 %~9 5%。
目前, 在国内的硫酸生产过程中, 对干燥酸浓度的分析方法通常有: 密度法、电导法、沸点法, 等等, 它们各有利弊。
近年来, 在国内外硫酸生产过程中, 采用了全反射式( 即临界角)折射率分析仪测量干燥酸浓。
这种分析仪精度高( 可达到0.1%H2SO4 ;)稳定可靠, 维护量小。
以下对MPR E-Scan临界角折射仪作简要介绍。
1、MPR E-Scan临界角折射率仪的原理根据光学原理可知, 当光线从一种介质进入另一种介质时, 将发生折射( 如下图所示)折射率n为光线在这两种介质中的传播速度之比, 亦即为入射角正弦值与折射角正弦值之比: 但是, 如图2 所示, 当光线从光密物质进入光疏物质时, 折射光将向界面方偏移。
当入射角大到一定程度时, 折射光就会沿介质界面进行传播, 这时的入射角称为临界角在数学上临界角的定义为:式中: n1-- 第一种介质的折射率;n2--第二种介质的折射率.当入射角大于临界角时, 光不能按折射定律进入光疏物质, 而只会发生“全反射”现象。
临界角折射仪就是根据当光从光密介质中进入光疏介质时, 连续改变其光线入射角, 使光线周期性发生折射-- 全反射, 通过测量出其反射光线的明暗变化规律, 从而测得溶液浓度。
2、MPR E-Scan临界角折射率仪的构造原理如图所示,光线经透镜/光,过一狭缝射到一个以每分钟3600转的速度,转动的八角棱镜上。
棱镜转动45度,转时, 从八角棱镜射出的光线会从透镜2 上的位置A 扫射到位置B处; 棱镜再转45度时,光线会再从位置A返回到位置B处,随着棱镜的不断转动,这一过程不断循环。
【科普】阿贝折射仪原理及应用一、阿贝折射仪用途阿贝折射仪是能测定透明、半透明液体或固体的折射率nD和平均色散Nf-nC的仪器(其中以测液体为主),如仪器上接恒温器,则可测定温度为0°~70°c内的折射率Nd。
折射率和平均色散是物质的重要光学常数之一,能借以了解物质的光学性能、纯度、浓度及色散大小等。
本仪器能测出蔗糖溶液内含糖量浓度的百分数(0~95%,相当于折射率为1.333~1.531)。
故此仪器使用范围甚广,是石油工业、油脂工业、制药工业、制漆工业、食品工业、日用化学工业、制糖工业、和地质勘察等有并工厂,学校及有并研究单位不可缺少的常用设备之一。
二、阿贝折射仪规格测量范围:nD 1.3000~1.700 锤度(Brix): 0-95%测量准确度(nD)±0.0002 锤度(Brix):≤±0.1%仪器质量: 2.6㎏仪器体积:100×200×240mm三、工作原理简述折射仪的基本原理即为折射定律:n1,n1n2为交界面的两侧的两种介质的折射率,若光线从光密介质进入光疏介质,入射角小于折射角,改变入射角可以使折射达到90°,此时的入射角称为临界角,本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。
当不同角度光线射入AB面时,其折射都大于ⅰ,如果用一望远镜对出射光线视察,可以看到望远镜视场被分为明暗两部分,二者之间有明显分界线。
明暗分界处即为临界角的位置。
四、仪器结构(一)光学部分:仪器的光学部分由望远镜系统二个部分组成1.进光棱镜2.折射棱镜3.摆动反光镜4.消色散棱镜组5.望远物镜组6.平行棱镜7.分划板 8.目镜 9.读数物镜10.反光镜 11.刻度板 12.聚光镜阿贝折射仪进光棱镜(1)与折射棱镜(2)之间有一微小均匀的间隙,被测液体就放在此空隙内。
当光线(自然光或白炽光)射入进光棱镜(1)时便在其磨砂面上产生漫反时,使被测液层内有各种不同角度的入射光,经过折射棱镜(2)产生一束折射角均大于临界角ⅰ的光线.由摆动反射镜(3)将此束光线射入消色散棱镜组(4),此消色散棱镜组是由一对等色散阿米西棱镜组成,其作用是获得一可变色散来抵消由于折射棱镜对不同被测物体所产生的色散.再由望远镜(5)将此明暗分界线成象于分划板(7)上,分划板上有十字分划线,通过目镜(8)能看到如图五上半部所示的象。
折射仪的原理和应用一、名称折射仪又称折光仪,是利用光线来测定宝石折射率值的一种仪器。
它用一个高折射率的均质性材料半球作棱镜;通过棱镜射向被测光疏物质的光,小于临界角的光线进入该光疏物质,目镜上见不到这些光,表现为一个暗域;大于临界角的光线全反射回棱镜,在目镜上表现出一个亮域;明暗域的分界线相当于该临界角的位置。
目镜下安装有一个标尺,刻有与此临界角相对应的折射率值,明暗域界限指示的数值即被测物质的折射率。
折射仪不仅可测得宝玉石的折射率、双折射率,还可用来判定轴性、光性正负,使用单色光源或滤色片,还可用于测定色散值。
折射率是宝石最为稳定的性质之一,因此折射仪是常规鉴定仪器中最为重要的一个仪器了、对于抛光良好的宝石,能够精确的测定宝石的折射率,双折射率,从而推断出宝石的光性、轴性,最终可以定出宝石的种属,为宝石的鉴定提供证据。
但鉴定宝石需要从晶体结构、比重、折光度、多向色性、硬度等多方面综合考虑,即使同样的宝石,产地不同,性质也有差异,价值也不同,如产自缅甸的红宝石和产自泰国的,在光学性质和内部结构上都有一定的差异。
二、工作原理折射仪的工作原理是建立在全内反射的基础上。
该仪器是测量宝石的临界角,并将读数直接转换成折射率值。
作为折射仪的棱镜, 必须是单折射。
如果棱镜是双折射、宝石又是双折射,光线首先通过棱镜会产生双折射,分解成两条光线,这两条光线在通过宝石发生双折射,变成四条光线,分析的数据就会更多,读数势必会造成混乱,因此为了能够方便读数,棱镜必须要是一个单折射的介质。
棱镜是作为一个光密介质的角色出现的,因此只有当棱镜的折射率大于宝石才能够满足全反射发生的条件,因此为了能够满足多数宝石折射率的测定,就必须要求棱镜有足够大的折射率。
棱镜还有一个功能就是载物台,它需要频繁的与宝石发生摩擦,如果棱镜的硬度过低,在频繁的使用过程中会发生磨损,严重影响折射仪的使用寿命。
另外,在测定宝石折射率时需要借助“折射油”,这是一个具有腐蚀性的有机溶液,因此为了延长仪器的使用寿命,棱镜需要有足够大的硬度和足够强的化学稳定性。
宝石折射仪的原理及操作方法学前引导宝石的化学成分和晶体结构决定了宝石的折射率,折射率是宝石最稳定的性质之一。
利用折射仪可以测定宝石的折射率值、双折射率值、光学特征等性质。
学习目的和要求1、掌握折射仪的工作原理及结构。
2、学会折射仪的使用方法,测定宝石的折射率、双折射率及光性特征。
预备知识:1、折射率的定义某种的介质的折射率 n 亦等于光在真空中的速度 c 跟光在介质中的相速度 v 之比:折射定律:n1sinθ1= n2sinθ2,其中,θ1与θ2分别是光在介质界面上的入射角和折射角,两种介质的折射率分别是n1与n2。
图2-1 光的折射2光率体及宝石的光性方位光率体是表示光波在晶体中传播时,光波振动方向与相应折射率值之间关系的一种几何图形。
设想自晶体的中心起,沿光波各个振动方向,以线段的方向表示光波的振动方向,以线段的长短按比例表示折射率值的大小,然后将各线段的端点连接起来构成一立体图形,即为光率体。
均质体光率体为圆球形,各个方向折射率值唯一,都是N。
一轴晶光率体为以Ne轴为旋转轴(平行c轴)、No(垂直c轴)为半径组成的旋转椭球体。
Ne是非常光的折射率,No是常光的折射率。
当Ne>No时称为一轴正晶,反之称为一轴负晶。
图2-2 一轴晶光率体二轴晶光率体为三轴不等椭球体,三个主折射率:Ng、Nm、Np。
大小关系Ng>Nm>Np。
当Ng-Nm>Nm-Np,为正光性,当Ng-Nm<NM SPAN>-Np,为负光性。
图2-3 二轴晶光率体3双折射非均质体宝石不同方向上折射率不一样,光线的传播速度也不一样,白光在非均质体宝石中发生双折射,分解成两条振动方向相互垂直的偏振光,两者之间存在一定的光程差。
图2-4 光的双折射知识结构图授课内容折射仪的工作原理宝石折射仪就是根据折射定律和全反射原理制造的。
折射仪的结构折射仪主要由高折射率棱镜、棱镜反射镜、透镜和标尺及偏光片等组成。
阿贝折射仪工作原理一、引言阿贝折射仪是一种用于测量透明材料折射率和色散性质的仪器。
它利用材料折射率对光线产生的偏折进行测量,用来研究光的传播规律和材料的光学性质。
本文将深入探讨阿贝折射仪的工作原理。
二、阿贝折射仪的构造和组成部分阿贝折射仪主要由以下几个部分组成:1.光源:提供光线的发射源,可以使用白炽灯、激光器等;2.准直系统:对光线进行准直处理,使其成为平行光束;3.物镜:用于聚焦光线,控制光束的直径;4.物镜调节系统:用于控制物镜的位置,调节光束的直径;5.物镜筛孔:用于限制光束的直径,使其尽可能小;6.透镜:用于将平行光线聚焦在样品上;7.样品:待测透明材料;8.折射角观测系统:用于观测透射光束的偏折角。
三、阿贝折射仪的工作过程阿贝折射仪的工作过程如下:1.打开光源,通过准直系统将光线准直成平行光束;2.调节物镜的位置和筛孔的大小,使光束直径最小;3.光线通过透镜后,聚焦在样品上,经过样品后发生折射;4.透射光线通过物镜筛孔,进入折射角观测系统;5.通过观测透射光束的偏折角,测量样品的折射率。
四、阿贝折射仪测量原理阿贝折射仪的测量原理基于折射定律和平行光束条件。
根据折射定律,入射角和折射角满足以下关系: [ n_1 i = n_2 r ] 其中,[ n_1 ] 是空气的折射率,[ i ] 是入射角,[ n_2 ] 是样品的折射率,[ r ] 是透射角。
在阿贝折射仪中,入射角非常小,可以近似认为[ i i ] 且[ r r ]。
因此,折射定律可以近似为: [ n_1 i = n_2 r ]在平行光束条件下,即样品的入射光束无发散或汇聚,两个折射角的和等于偏折角:[ r + = i ]将以上两个方程联立,可以得到样品的折射率: [ n_2 = ]五、阿贝折射仪的应用和优缺点阿贝折射仪在实际应用中具有广泛的用途,主要包括以下方面:1.折射率测量:通过测量样品的折射率,可以得到与样品光学性质相关的信息,用于材料表征、质量检测等领域。
折射的原理和应用有哪些1. 折射的原理折射是光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质折射率不同而发生偏折的现象。
根据斯涅尔定律,光线在通过边界面时会发生折射,折射角和入射角之间的关系由折射率决定。
折射的原理可以用以下公式来描述:n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)其中,n₁和n₂分别是两种介质的折射率,θ₁和θ₂分别是光线在两种介质中与垂直线的夹角。
2. 折射的应用折射的原理在许多领域中都有广泛的应用。
以下是一些常见的折射应用:2.1 光学透镜光学透镜是利用折射原理设计和制造的光学器件。
透镜可以将光线聚焦或发散,使图像变大或变小。
常见的透镜包括凸透镜和凹透镜。
透镜广泛应用于眼镜、相机、望远镜和显微镜等光学仪器中。
2.2 光纤通信光纤通信是一种利用光的折射性质传输信息的技术。
光信号在光纤内通过不断的折射而传输,并且可以长距离传输而几乎不损失信号。
光纤通信已经成为现代通信领域的主要技术,广泛应用于电话、互联网和有线电视等领域。
2.3 晶体的折射晶体是由高度有序排列的原子或分子构成的固体物质。
晶体的折射性质被广泛用于光学仪器和光学材料的制备中。
晶体的折射率与光波长、入射角等有关,可以通过晶体的折射性质来实现光的分离、衍射和干涉等现象。
2.4 折射望远镜折射望远镜使用组合的凸透镜和凹透镜来观察远距离的物体。
入射光线先通过凸透镜折射,然后通过凹透镜折射,最终形成放大的图像。
折射望远镜的优点是可以消除色差,提供清晰的图像。
2.5 水下摄影与潜水镜在水中拍摄照片或录像时,光线会发生折射,并且光线的传播速度较慢。
潜水镜和水下摄影设备使用特殊的透镜材料来抵消光线的折射,使得观察者能够正确地看到水下景物。
2.6 光学测量仪器许多光学测量仪器利用了折射的原理来测量物体的属性和形状。
例如,折射折射仪可以测量物体的折射率,折射检测仪可以测量透明介质的密度和浓度,光电测距仪可以通过测量光在空气和物体之间的折射来测量距离。
阿贝折射仪工作原理
阿贝折射仪的工作原理为:
当光线从光密介质进入光疏介质,入射角小于折射角时,改变入射角可以使折射达到90°,此时的入射角称为临界角。
本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。
若用一望远镜对出射光线视察,可以看到望远镜视场被分为明暗两部分,明暗分界处即为临界角的位置。
准备工作
(1)在开始测定前,必须先用标准试样校对读数。
对折射棱镜的抛光面加1~2滴溴萘,再贴上标准试样的抛光面,当读数视场指示于标准试样上之值时,观察望远镜内明暗分界线是否在十字线中间,若有偏差则用螺丝刀微量旋转图七上小孔内的螺钉,带动物镜偏摆,使分界线象位移至十字线中心,通过反复地观察与校正,使示值的起始误差降至最小(包括操作者的瞄准误差)。
校正完毕后,在以后的测定过程中不允许随意再动此部位。
如果在日常的工作中,对所测量的折射率示值有怀疑时,可按上述方法用标准试样进行检验,是否有起始误差,并进行校正。
(2)每次测定工作之前及进行示值校准时必须将进光棱镜的毛面,折射棱镜的抛光面及标准试样的抛光面,用无水酒精与乙醚(1:4)的混合液和脱脂棉花轻擦干净,以免留有其他物质,影响成象清晰度和测量精度。
测定工作
(1)测定透明半透明液体;
(2)阿贝折射仪测定透明固体;
(3)测定半透明固体;
(4)测量蔗糖内糖量浓度;
(5)阿贝折射仪测定平均色散值;
(6)若需测量在不同温度时的折射率,将温度计旋入温度计座中,接上恒温器通水管,把恒温器的温度调节到所需测量温度,接通循环水,待温度稳定十分钟后,即可测量 [1]。
阿贝折射仪原理
阿贝折射仪的基本组成部分包括一束光源、一个凸透镜、一个平面玻璃片和一个凸面玻璃片。
当光线通过凸透镜进入平面玻璃片时,它会发生折射,然后再通过凸面玻璃片,最后以一定的角度离开仪器。
通过观察光线的偏折角度和物质的密度和温度,可以计算出物质的折射率。
阿贝折射仪的优点是其测量结果精确、可重复性好,并且适用于测量各种物质的折射率。
它在化学、物理、材料科学等领域中广泛应用,例如测量玻璃、水、石英、聚合物和纳米颗粒等物质的折射率。
除了测量物质的折射率,阿贝折射仪还可以用于测量物质的浓度、溶解度、分子量和分子结构等性质。
它是一种重要的实验室仪器,不仅可以用于科学研究,还可以应用于工业和医学领域。
总之,阿贝折射仪是一种基于物质折射率与密度和温度之间的关系来测量物质性质的重要仪器。
它在多个领域中广泛应用,是实验室中不可或缺的仪器之一。
- 1 -。
阿贝折射仪1.阿贝折射仪的用途阿贝折射仪是可直接用来测量液体的折射率,定量地分析溶液的成分,建言液体的纯度。
阿贝折射仪是测定分子结构的重要仪器,因为折射率与物质内部的分子运动状态有关,所以测定折射率在结构化学方面也是很重要的,比如求算物质摩尔折射率、摩尔质量、密度、极性分子的偶极距等都需要折射率的数据。
阿贝折射仪测定折射率时有许多优点:所需用的样品很少,数滴液体即可进行测量;测量精度高(折射率精确到1×10-4),重现性好;测定方法简便,无需特殊光源设备,普通日光或其他日光即可;棱镜有夹层,可通恒温水流,保持所需的制定温度。
它是物理化学实验室和科研工作中较常用的一种光学仪器。
近年来,随着技术的发展,该仪器也在不断地更新。
2.仪器描述阿贝折射仪的光学系统由望远系统和读数系统组成,如图1所示。
望远系统。
光线进入进光棱镜1与折射棱镜2之间有一微小均匀的间隙,被测液体就放在此空隙内。
当光线(太阳光或日光灯)射入进光棱镜1时便在磨砂面上产生漫反射,使被测液层内有各种不同角度的入射光,经折射棱镜2产生一束折射角均大于出射角度i的光线。
由摆动反射镜3将此束光线射入消色散棱镜组4,此消色散棱镜组是由一对等色散阿米西棱镜组成,其作用是可获得一可变色散来抵消由于折射棱镜对不同被测物体所产生的色散。
再由望远镜5将此明暗分界线成像于分划板 7上,分划板上有十字分划线,通过目镜8能看到如图2上部分所示的象。
读数系统。
光线经聚光镜12照明刻度板11(刻度板与摆动反射镜3连成一体同时绕刻度中心作回转运动)。
通过反射镜10,读数物镜9,平行棱镜6将刻度板上不同部位折射率示值成象于分划板7上(见图2)图1 望远系统读数系统光路图1.进光棱镜2.折射棱镜3.摆动反光镜4.消色散棱镜组5.望远物镜组6.平行棱镜7.分划板8.目镜9.读数物镜10反光镜11.刻度盘12.聚光镜图 2读数镜视场中右边为液体折射率刻度,左边为蔗糖溶液质量分数(锤度Brix)(0-95%,刻度)阿贝折射仪仪器有目前有多种设计方式,这里只介绍两种设计的构造。
阿贝折射仪测定物质折射率实验目的1. 要了解阿贝折射仪的结构和测量原理,熟悉使用方法。
2. 掌握使用阿贝折射仪测定物质折射率的方法。
3. 用阿贝折射仪测量液体(不同温度下)的折射率和固体折射率。
实验仪器阿贝折射仪、待测液体(若干)、葡萄糖溶液(若干不同浓度值)、无水酒精(若干)、蒸馏水(若干)、镜头纸、滴管(三支)。
实验原理:折射仪的基本原理即为折射定律:2211sin n sin n αα=, n 1,n 2为交界面的两侧的两种介质的折射率(图一)。
1α为入射角,2α为折射角。
若光线从光密介质进入光疏介质,入射角小于折射角,改变入射角可以使折射角达到90°,此时的入射角称为临界角,本仪器测定折射率是基于测定临界角的原理。
图二中当不同角度光线射入AB 面时,其折射都大于i ,如果用一望远镜对出射光线观察,可以看到望远镜视场被分为明暗两部分,二者之间有明显分界线。
见图三所示,明暗分界处即为临界角的位置。
图一 图二 图三图二中ABCD 为一折射棱镜,其折射率为n 2。
AB 面上面是被测物体。
(透明固体或液体)其折射率为n 1,由折射定律得:22o 1sin n 90sin n α∙=∙ (1)i sin sin n 2=∙β (2)βα+=Φ 则βα-Φ=代入(1)式得:)sin cos cos (sin n )sin(n n 221βββΦ-Φ=-Φ= (3)由(2)式得:i sin sin n 2222=β 推出 22222n i sin n cos )(-=β 代入(3)式得:sini cos i sin n sin n 2221Φ--Φ=棱镜之折射角Φ与折射率n 2均已知。
当测的临界角i 时,即可换算的被测物体之折射率n 1。
实验步骤1. 在开始测定前,必须先用蒸馏水或用标准试样校对读数。
2. 每次测定工作之前及进行示值校准时必须将进光棱镜的毛面,折射棱镜的抛光面及标准试样的抛光面,用无水酒精与乙醚(1:1)的混合液和脱脂棉花轻擦干净,以免留有其他物质,影响成相清晰度和测量准确度。