A közeg relatív törésmutatója egyenlő. Abszolút törésmutató
Törésmutató
Törésmutató anyagok - olyan mennyiség, amely megegyezik a fény (elektromágneses hullámok) fázissebességének arányával vákuumban és adott közegben. Ezenkívül a törésmutatóról néha bármilyen más hullám, például hang esetében is beszélnek, bár az olyan esetekben, mint az utóbbi, a definíciót természetesen módosítani kell valahogy.
A törésmutató az anyag tulajdonságaitól és a sugárzás hullámhosszától függ, a törésmutató meglehetősen erősen változik, amikor az elektromágneses hullámok frekvenciája alacsony frekvenciáról optikaira és azon túlra változik, és még élesebben is változhat; a frekvencia skála bizonyos régióiban. Az alapértelmezett érték általában az optikai tartományra vagy a környezet által meghatározott tartományra vonatkozik.
Linkek
- RefractiveIndex.INFO törésmutató adatbázis
Wikimédia Alapítvány.
2010.
Nézze meg, mi a „törésmutató” más szótárakban: Két n21 közeg relatíve, az optikai sugárzás terjedési sebességének dimenzió nélküli aránya (c veta) az első (c1) és a második (c2) közegben: n21 = c1/c2. Ugyanakkor összefügg. P. p a g l a p a d e n i j és y g l szinuszainak aránya ... ...
Fizikai enciklopédia
Lásd törésmutató... Lásd a törésmutatót. * * * TÖRÉSI INDEX TÖRÉSI INDEX, lásd Törésmutató (lásd TÖRÉSI INDEX) ... enciklopédikus szótár - TÖRÉSI INDEX, a közeget jellemző mennyiség, amely egyenlő a vákuumban lévő fénysebesség és a közegben lévő fénysebesség arányával (abszolút törésmutató). Az n törésmutató az e dielektrikumtól és az m mágneses permeabilitástól függ... ...
Illusztrált enciklopédikus szótár Két n21 közeg relatíve, az optikai sugárzás terjedési sebességének dimenzió nélküli aránya (c veta) az első (c1) és a második (c2) közegben: n21 = c1/c2. Ugyanakkor összefügg. P. p a g l a p a d e n i j és y g l szinuszainak aránya ... ...
- (lásd TÖRÖRÉSI INDEX). Fizikai enciklopédikus szótár. M.: Szovjet Enciklopédia. A. M. Prokhorov főszerkesztő. 1983... Lásd: Törésmutató...
Nagy Szovjet Enciklopédia A vákuumban lévő fénysebesség és a közegben lévő fénysebesség aránya (abszolút törésmutató). A 2 közeg relatív törésmutatója a fénysebesség aránya abban a közegben, amelyről a fény a határfelületre esik, és a fénysebesség aránya a második... ...
Nagy enciklopédikus szótár Fénytörés
- olyan jelenség, amelyben az egyik közegből a másikba áthaladó fénysugár irányt változtat e közegek határán.
A beeső és megtört sugár, valamint a két közeg határfelületére húzott merőleges a sugár beesési pontjában ugyanabban a síkban van. A beesési szög szinuszának és a törésszög szinuszának aránya két közeg esetén állandó érték:
,
Ahol α
- beesési szög,
β
- törési szög,
n - a beesési szögtől független állandó érték.
A beesési szög megváltozásakor a törésszög is megváltozik. Minél nagyobb a beesési szög, annál nagyobb a törésszög.
Ha a fény optikailag kevésbé sűrű közegből érkezik egy sűrűbb közegbe, akkor a törésszög mindig kisebb, mint a beesési szög: β < α.
A két közeg határfelületére merőlegesen irányított fénysugár átmegy egyik közegből a másikba fénytörés nélkül.
egy anyag abszolút törésmutatója- egy érték, amely megegyezik a fény (elektromágneses hullámok) fázissebességének arányával vákuumban és adott környezetben n=c/v
A töréstörvényben szereplő n mennyiséget egy közegpár relatív törésmutatójának nevezzük.
Az n érték a B közeg relatív törésmutatója az A közeghez viszonyítva, és n" = 1/n az A közeg relatív törésmutatója a B közeghez képest.
Ez az érték, ha más dolgok egyenlők, nagyobb, mint egység, amikor a nyaláb sűrűbb közegből kevésbé sűrű közegbe megy át, és kisebb, mint egység, amikor a sugár kevésbé sűrű közegből sűrűbb közegbe (például gázból) megy át. vagy vákuumból folyékony vagy szilárd halmazállapotúvá). Vannak kivételek ez alól a szabály alól, ezért szokás egy közeget optikailag többé-kevésbé sűrűnek nevezni, mint egy másikat.
A levegőtlen térből valamilyen B közeg felületére eső sugár erősebben törik meg, mint amikor egy másik A közegből esik rá; A levegőtlen térből a közegre beeső sugár törésmutatóját abszolút törésmutatónak nevezzük.
(Abszolút – a vákuumhoz viszonyítva.
Relatív - bármely más anyaghoz képest (például ugyanaz a levegő).
Két anyag relatív mutatója az abszolút mutatóik aránya.)
Teljes belső reflexió- belső visszaverődés, feltéve, hogy a beesési szög meghalad egy bizonyos kritikus szöget. Ebben az esetben a beeső hullám teljesen visszaverődik, és a reflexiós együttható értéke meghaladja a polírozott felületek legmagasabb értékeit. A teljes belső visszaverődés reflexiója független a hullámhossztól.
Az optikában ez a jelenség az elektromágneses sugárzás széles tartományában megfigyelhető, beleértve a röntgensugárzás tartományát is.
A geometriai optikában a jelenséget a Snell-törvény keretein belül magyarázzák. Figyelembe véve, hogy a törésszög nem haladhatja meg a 90°-ot, azt találjuk, hogy olyan beesési szögnél, amelynek szinusza nagyobb, mint az alacsonyabb törésmutató és a nagyobb mutató aránya, az elektromágneses hullámnak teljesen vissza kell verődnie az első közegbe.
A jelenség hullámelméletének megfelelően az elektromágneses hullám továbbra is behatol a második közegbe - ott terjed az úgynevezett „nem egyenletes hullám”, amely exponenciálisan lecseng, és nem visz magával energiát. Egy inhomogén hullámnak a második közegbe való behatolásának jellemző mélysége a hullámhossz nagyságrendje.
A fénytörés törvényei.
Az elmondottakból arra következtetünk:
1 . Két különböző optikai sűrűségű közeg határfelületén a fénysugár megváltoztatja irányát, amikor egyik közegből a másikba megy át.
2. Amikor egy fénysugár nagyobb optikai sűrűségű közegbe kerül, a törésszög kisebb, mint a beesési szög; Amikor egy fénysugár optikailag sűrűbb közegből kevésbé sűrű közegbe megy át, a törésszög nagyobb, mint a beesési szög.
A fény törését visszaverődés kíséri, és a beesési szög növekedésével a visszavert sugár fényereje nő, a megtört sugár gyengül. Ez látható az ábrán látható kísérlet elvégzésével. Következésképpen a visszavert sugár több fényenergiát visz magával, annál nagyobb a beesési szög.
Hadd MN- interfész két átlátszó közeg, például levegő és víz között, JSC- beeső sugár, OB- megtört sugár, - beesési szög, - törésszög, - fény terjedési sebessége az első közegben, - fény terjedési sebessége a második közegben.
Az optika problémáinak megoldása során gyakran tudnia kell az üveg, a víz vagy más anyag törésmutatóját. Ezenkívül különböző helyzetekben ennek a mennyiségnek az abszolút és relatív értékeit is fel lehet használni.
Kétféle törésmutató
Először is beszéljünk arról, hogy mit mutat ez a szám: hogyan változik a fény terjedésének iránya egyik vagy másik átlátszó közegben. Ezenkívül elektromágneses hullám származhat vákuumból, majd az üveg vagy más anyag törésmutatóját abszolútnak nevezik. A legtöbb esetben értéke 1 és 2 közötti tartományban van. Csak nagyon ritka esetekben haladja meg a törésmutató kettőt.
Ha a tárgy előtt a vákuumnál sűrűbb közeg van, akkor relatív értékről beszélnek. És ez két abszolút érték arányaként kerül kiszámításra. Például a vízüveg relatív törésmutatója egyenlő lesz az üveg és a víz abszolút értékeinek hányadosával.
Mindenesetre a latin „en” - n betűvel jelöljük. Ezt az értéket úgy kapjuk meg, hogy ugyanazokat az értékeket elosztjuk egymással, ezért ez egyszerűen egy együttható, amelynek nincs neve.
Milyen képlettel lehet kiszámítani a törésmutatót?
Ha a beesési szöget „alfának”, a törésszöget „béta”-nak vesszük, akkor a törésmutató abszolút értékének képlete így néz ki: n = sin α/sin β. Az angol nyelvű szakirodalomban gyakran találhatunk más megnevezést is. Ha a beesési szög i, a törésszöge pedig r.
Van egy másik képlet a fény törésmutatójának kiszámítására üvegben és más átlátszó közegben. Ez összefügg a fény sebességével vákuumban, és ugyanaz, de a vizsgált anyagban.
Akkor így néz ki: n = c/νλ. Itt c a fény sebessége vákuumban, ν a sebessége átlátszó közegben, λ pedig a hullámhossz.
Mitől függ a törésmutató?
A fény terjedési sebessége határozza meg a vizsgált közegben. A levegő ebből a szempontból nagyon közel áll a vákuumhoz, így a fényhullámok gyakorlatilag az eredeti irányuktól való eltérés nélkül terjednek benne. Ezért, ha meghatározzuk az üveg-levegő vagy bármely más, levegővel határos anyag törésmutatóját, akkor az utóbbit hagyományosan vákuumnak tekintjük.
Minden más környezetnek megvannak a maga sajátosságai. Különböző sűrűségűek, saját hőmérsékletük van, valamint rugalmas feszültségeik. Mindez befolyásolja az anyag fénytörésének eredményét.
A fény jellemzői fontos szerepet játszanak a hullámterjedés irányának megváltoztatásában. A fehér fény sok színből áll, a vöröstől az ibolya színig. A spektrum minden része a maga módján megtörik. Ráadásul a spektrum vörös részének hullámára vonatkozó indikátor értéke mindig kisebb lesz, mint a többié. Például a TF-1 üveg törésmutatója 1,6421 és 1,67298 között változik, a spektrum vörös és lila részétől.
Példák különböző anyagok értékeire
Itt vannak az abszolút értékek értékei, vagyis a törésmutató, amikor egy sugár vákuumból (amely a levegővel egyenértékű) áthalad egy másik anyagon.
Ezekre az adatokra akkor lesz szükség, ha meg kell határozni az üveg törésmutatóját más közegekhez képest.
Milyen más mennyiségeket használnak a problémák megoldásához?
Teljes tükröződés. Akkor figyelhető meg, amikor a fény sűrűbb közegből kevésbé sűrűbe kerül. Itt egy bizonyos beesési szögnél derékszögben történik a fénytörés. Vagyis a nyaláb két közeg határán csúszik.
A teljes visszaverődés határszöge az a minimális érték, amelynél a fény nem távozik kevésbé sűrű közegbe. Kevesebb fénytörést, több pedig visszaverődést jelent ugyanabba a közegbe, amelyből a fény kimozdult.
1. számú feladat
Feltétel. Az üveg törésmutatója 1,52. Meg kell határozni azt a határszöget, amelynél a fény teljesen visszaverődik a felületek határfelületéről: üveg levegővel, víz levegővel, üveg vízzel.
A táblázatban megadott víz törésmutató-adatait kell használnia. A levegő egységével egyenlő.
A megoldás mindhárom esetben a következő képlet segítségével történő számításokból adódik:
sin α 0 /sin β = n 1 /n 2, ahol n 2 arra a közegre vonatkozik, amelyből a fény terjed, és n 1, ahol áthatol.
Az α 0 betű a határszöget jelöli. A β szög értéke 90 fok. Vagyis a szinusza egy lesz.
Az első esetben: sin α 0 = 1 /n üveg, ekkor a határszög megegyezik az 1 /n üveg arcszinuszával. 1/1,52 = 0,6579. A szög 41,14º.
A második esetben az arcszinusz meghatározásakor be kell cserélni a víz törésmutatójának értékét. A víz 1 /n hányadának értéke 1/1,33 = 0,7519. Ez a 48,75º-os szög arcszinusza.
A harmadik esetet n víz és n üveg aránya írja le. A tört arcszinuszát ki kell számítani: 1,33/1,52, azaz a szám 0,875. A határszög értékét az arcszinuszával találjuk meg: 61,05º.
Válasz: 41,14º, 48,75º, 61,05º.
2. probléma
Feltétel. Egy üvegprizmát vízes edénybe merítenek. Törésmutatója 1,5. A prizma alapja egy derékszögű háromszög. A nagyobb láb merőleges az aljára, a második pedig párhuzamos vele. Egy fénysugár általában a prizma felső felületére esik. Mekkora legyen a legkisebb szög a vízszintes láb és a hipotenusz között, hogy a fény elérje az ér aljára merőleges szárat és kilépjen a prizmából?
Ahhoz, hogy a sugár a leírt módon kilépjen a prizmából, maximális szögben kell esnie a belső lapra (amely a háromszög befogója a prizma keresztmetszetében). Ez a határszög egyenlő a derékszögű háromszög kívánt szögével. A fénytörés törvényéből kiderül, hogy a határszög szinusza osztva a 90 fokos szinuszával egyenlő két törésmutató arányával: a víz és az üveg között.
A számítások a következő értékhez vezetnek a határszögre: 62º30'.
A fénytörés vagy fénytörés olyan jelenség, amelyben a fénysugár vagy más hullámok iránya megváltozik, amikor átlépik a két közeget elválasztó határt, mind az átlátszó (ezeket a hullámokat továbbító), mind a közegen belül, amelyekben a tulajdonságok folyamatosan változnak.
A fénytörés jelenségével elég gyakran találkozunk, és mindennapi jelenségként érzékeljük: azt láthatjuk, hogy egy átlátszó üvegben elhelyezkedő, színes folyadékkal ellátott pálcika a levegő és a víz elválási pontján „eltörik” (1. ábra). Ha eső közben megtörik és visszaverődik a fény, akkor örülünk, ha szivárványt látunk (2. ábra).
A törésmutató az anyag fiziko-kémiai tulajdonságaihoz kapcsolódó fontos jellemzője. Ez függ a hőmérsékleti értékektől, valamint a fény hullámhosszától, amelyen a meghatározást végezzük. Az oldatban lévő minőségellenőrzési adatok szerint a törésmutatót a benne oldott anyag koncentrációja, valamint az oldószer jellege befolyásolja. Különösen a vérszérum törésmutatóját befolyásolja a benne lévő fehérje mennyisége. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a fénysugarak eltérő terjedési sebessége esetén a különböző sűrűségű közegekben irányuk megváltozik a kettő közötti határfelületen. média. Ha a vákuumban mért fénysebességet elosztjuk a vizsgált anyagban lévő fénysebességgel, akkor megkapjuk az abszolút törésmutatót (törésmutatót). A gyakorlatban a relatív törésmutatót (n) határozzák meg, amely a levegőben lévő fénysebesség és a vizsgált anyagban lévő fénysebesség aránya.
A törésmutatót mennyiségileg határozzák meg egy speciális eszköz - refraktométer - segítségével.
A refraktometria az egyik legegyszerűbb fizikai elemzési módszer, és minőségellenőrző laboratóriumokban alkalmazható vegyi, élelmiszer-, biológiailag aktív élelmiszer-adalékanyagok, kozmetikumok és más típusú termékek előállításánál, minimális idő és a vizsgálandó minták számával.
A refraktométer kialakítása azon alapul, hogy a fénysugarak teljesen visszaverődnek, amikor áthaladnak két közeg határán (az egyik üvegprizma, a másik a tesztoldat) (3. ábra).
 |
| Rizs. 3. Refraktométer diagram |
Az (1) forrásból a fénysugár a tükörfelületre (2) esik, majd visszaverve a felső világítóprizmába (3), majd az alsó mérőprizmába (4), amely üvegből készült. magas törésmutatója. A (3) és (4) prizma közé kapilláris segítségével 1-2 csepp mintát csepegtetünk. A prizma mechanikai sérülésének elkerülése érdekében ne érintse meg a felületét a kapillárissal.
Az okuláron (9) keresztezett vonalak láthatók az interfész létrehozásához. Az okulár mozgatásakor a mezők metszéspontját a határfelülethez kell igazítani (4. ábra) Az interfész szerepét a prizma (4) síkja tölti be, amelynek felületén a fénysugár megtörik. Mivel a sugarak szétszóródtak, a fény és az árnyék határa elmosódottnak, irizálónak bizonyul. Ezt a jelenséget a diszperziókompenzátor (5) kiküszöböli. Ezután a sugár áthalad a lencsén (6) és a prizmán (7). A lemezen (8) vannak irányzóvonalak (két keresztben keresztezett egyenes vonal), valamint egy törésmutatókkal ellátott skála, amely a 9 okuláron keresztül figyelhető meg. Ebből számítják ki a törésmutatót.
A mezőhatárok közötti választóvonal a belső teljes visszaverődés szögének felel meg, amely a minta törésmutatójától függ.
A refraktometriát egy anyag tisztaságának és hitelességének meghatározására használják. Ezt a módszert használják az oldatokban lévő anyagok koncentrációjának meghatározására is a minőség-ellenőrzés során, amelyet egy kalibrációs grafikon segítségével számítanak ki (egy minta törésmutatójának a koncentrációtól való függését bemutató grafikon).
A KorolevPharm cégnél a törésmutatót a jóváhagyott hatósági dokumentációnak megfelelően határozzák meg a nyersanyagok beérkező ellenőrzése során, saját termelésünk kivonataiban, valamint a késztermékek kiadása során. A meghatározást egy akkreditált fizikai és kémiai laboratórium szakképzett munkatársai végzik IRF-454 B2M refraktométer segítségével.
Ha a beérkező nyersanyag-ellenőrzés eredménye alapján a törésmutató nem felel meg a szükséges követelményeknek, a minőségellenőrzési osztály nem megfelelőségi tanúsítványt állít ki, amely alapján ezt az alapanyagtételt visszaküldi a támogató.
Meghatározási módszer
1. A mérések megkezdése előtt ellenőrizzük a prizmák egymással érintkező felületeinek tisztaságát.
2. A nullapont ellenőrzése. Vigyen fel 2÷3 csepp desztillált vizet a mérőprizma felületére, és óvatosan fedje le a világító prizmával. Kinyitjuk a világító ablakot, és tükör segítségével a legintenzívebb irányba szereljük be a fényforrást. Az okulár csavarjainak elforgatásával világos, éles különbséget kapunk a sötét és világos mező között a látómezőben. Elforgatjuk a csavart, és úgy irányítjuk az árnyék és a fény vonalát, hogy az egybeessen a vonalak metszéspontjával a szemlencse felső ablakában. A szemlencse alsó ablakában lévő függőleges vonalon a kívánt eredményt látjuk - a desztillált víz törésmutatóját 20 ° C-on (1,333). Ha a leolvasott értékek eltérőek, a csavarral állítsa be a törésmutatót 1,333-ra, és egy kulccsal (távolítsa el a beállítócsavart) vigye az árnyék és a fény határát a vonalak metszéspontjára.
 |
3. Határozza meg a törésmutatót! Felemeljük a világító prizma kamráját, és szűrőpapírral vagy gézszalvétával eltávolítjuk a vizet. Ezután cseppentsen 1-2 csepp tesztoldatot a mérőprizma felületére, és zárja le a kamrát. Forgassa el a csavarokat, amíg az árnyék és a fény határai egybe nem esnek a vonalak metszéspontjával. A szemlencse alsó ablakában lévő függőleges vonalon a kívánt eredményt látjuk - a vizsgálati minta törésmutatóját. A törésmutatót a szemlencse alsó ablakában található skála segítségével számítjuk ki.
4. Kalibrációs grafikon segítségével megállapítjuk az oldat koncentrációja és a törésmutató közötti összefüggést. A grafikon felépítéséhez több koncentrációjú standard oldatot kell készíteni kémiailag tiszta anyagok készítményeivel, meg kell mérni azok törésmutatóját, és a kapott értékeket az ordináta tengelyen, az oldatok megfelelő koncentrációit pedig az abszcissza tengelyen kell ábrázolni. Olyan koncentrációintervallumokat kell kiválasztani, amelyeknél lineáris összefüggés figyelhető meg a koncentráció és a törésmutató között. Megmérjük a vizsgált minta törésmutatóját, és grafikon segítségével meghatározzuk a koncentrációját.
A refraktometria alkalmazási területei.
Az IRF-22 refraktométer felépítése és működési elve.
A törésmutató fogalma.
Terv
Refraktometria. A módszer jellemzői és lényege.
Az anyagok azonosítására és tisztaságuk ellenőrzésére használják
fénytörés készítő.
Egy anyag törésmutatója- vákuumban és látható közegben a fény (elektromágneses hullámok) fázissebességének arányával megegyező érték.
A törésmutató az anyag tulajdonságaitól és a hullámhossztól függ
elektromágneses sugárzás. A beesési szög szinuszának aránya ehhez képest
a sugár törési síkjához (α) a törésszög szinuszához húzott normál
A fénytörést (β), amikor egy sugár áthalad az A közegből a B közegbe, ennek a közegpárnak a relatív törésmutatója.
Az n érték a B közeg relatív törésmutatója szerint
kapcsolat az A környezettel, és
Az A közeg relatív törésmutatója a
A levegő nélküli közegből egy közegbe beeső sugár törésmutatója
th teret abszolút törésmutatójának ill
egyszerűen egy adott közeg törésmutatója (1. táblázat).
1. táblázat - Különféle közegek törésmutatói
A folyadékok törésmutatója 1,2-1,9 tartományban van. Szilárd
anyagok 1,3-4,0. Egyes ásványoknak nincs pontos értéke
fénytöréshez. Értéke valamilyen „villában” van, és meghatározza
a színt meghatározó kristályszerkezetben lévő szennyeződések miatt
kristály.
Egy ásvány „szín” alapján történő azonosítása nehéz. Így a korund ásványi anyag rubin, zafír, leukosafír formájában létezik, amelyek különböznek egymástól.
törésmutatója és színe. A vörös korundot rubinnak nevezik
(króm szennyeződés), színtelen kék, világoskék, rózsaszín, sárga, zöld,
lila - zafírok (kobalt, titán stb. keverékei). Világos színű
A fehér zafírt vagy a színtelen korundot leukozafírnak nevezik (széles körben
az optikában szűrőként használják). Ezeknek a kristályoknak a törésmutatója
acélok az 1,757-1,778 tartományba esnek, és ez az azonosítás alapja
3.1. ábra – Rubin 3.2. ábra – Kék zafír
A szerves és szervetlen folyadékok jellemző törésmutatókkal is rendelkeznek, amelyek kémiaiként jellemzik őket
Orosz vegyületek és szintézisük minősége (2. táblázat):
2. táblázat – Egyes folyadékok törésmutatói 20 °C-on
4.2. Refraktometria: fogalom, elv.
Egy indikátor meghatározásán alapuló anyagok vizsgálatának módszere
A törésmutatót (refrakciót) refraktometriának nevezzük
lat. refractus - megtört és görög. metreo – mérem). Refraktometria
(refraktometriás módszer) a vegyi anyagok azonosítására szolgál
vegyületek, mennyiségi és szerkezeti analízis, fizikai meghatározása
anyagok kémiai paraméterei. A refraktometria elve megvalósult
Abbe refraktométerekben az 1. ábra szemlélteti.
1. ábra - A refraktometria elve
Az Abbe prizmablokk két téglalap alakú prizmából áll: megvilágítás
teliális és mérő, hipotenuszlapokkal hajtva. Reflektor-
Ennek a prizmának durva (matt) hypotenusa felülete van, és arra való
chen a prizmák közé helyezett folyadékminta megvilágítására.
A szórt fény a vizsgált folyadék síkpárhuzamos rétegén halad át, és a folyadékban megtörve a mérőprizmára esik. A mérőprizma optikailag sűrű üvegből (nehéz kovakő) készült, és törésmutatója nagyobb, mint 1,7. Emiatt az Abbe refraktométer n értéket mér 1,7-nél kisebb. A törésmutató mérési tartományának növelése csak a mérőprizma cseréjével érhető el.
A vizsgálati mintát a mérőprizma befogófelületére öntjük, és egy világító prizmával megnyomjuk. Ebben az esetben 0,1-0,2 mm-es rés marad a prizmák között, amelyekben a minta található, és azokon keresztül.
amely áthalad a megtört fényen. A törésmutató mérésére
használja a teljes belső reflexió jelenségét. Benne fekszik
következő.
Ha az 1., 2., 3. sugarak két közeg közötti interfészre esnek, akkor attól függően
a beesési szögtől függően, amikor megfigyeljük őket a fénytörő közegben lesz
Átmenet van a különböző megvilágítású területek között. Össze van kötve
a fény egy része közeli szögben a töréshatárra esik
kim 90°-ra a normálhoz képest (3. gerenda). (2. ábra).
2. ábra – Megtört sugarak képe
A sugarak ezen része nem verődik vissza, ezért világosabb környezetet alkot.
teljesítmény a fénytörés során. A kisebb szögű sugarak is visszaverődnek
és fénytörés. Ezért kevésbé megvilágított terület képződik. Kötetben
Az objektíven látható a teljes belső visszaverődés határvonala, a pozíció
ami a minta törési tulajdonságaitól függ.
A diszperzió jelenségének kiküszöbölése (a két megvilágítási terület határfelületének szivárvány színekkel való színezése az Abbe refraktométerek összetett fehér fényének alkalmazása miatt) a kompenzátorban két Amici prizma alkalmazásával érhető el, amelyek a teleszkópba vannak szerelve. . Ezzel egyidejűleg egy skála kerül a lencsébe (3. ábra). Az elemzéshez 0,05 ml folyadék elegendő.
3. ábra – Nézet a refraktométer szemlencséjén keresztül. (A megfelelő skála tükrözi
a mért komponens koncentrációja ppm-ben)
Az egykomponensű minták elemzése mellett
kétkomponensű rendszerek (vizes oldatok, olyan anyagok oldatai, amelyekben
vagy oldószer). Ideális kétkomponensű rendszerekben (formázó
a komponensek térfogatának és polarizálhatóságának megváltoztatása nélkül) a függőség azt mutatja
A fénytörés összetételtől való függése közel lineáris, ha az összetételt ben fejezzük ki
térfogati hányad (százalék)
ahol: n, n1, n2 - a keverék és a komponensek törésmutatói,
V1 és V2 a komponensek térfogati hányada (V1 + V2 = 1).
A hőmérséklet hatását a törésmutatóra kettő határozza meg
tényezők: az egységnyi térfogatra jutó folyadékrészecskék számának változása és
a molekulák polarizálhatóságának hőmérséklettől való függése. A második tényező lett
csak nagyon nagy hőmérsékletváltozások esetén válik jelentőssé.
A törésmutató hőmérsékleti együtthatója arányos a sűrűség hőmérsékleti együtthatójával. Mivel hevítés hatására minden folyadék kitágul, törésmutatójuk a hőmérséklet emelkedésével csökken. A hőmérsékleti együttható a folyadék hőmérsékletétől függ, de kis hőmérsékleti intervallumokban állandónak tekinthető. Emiatt a legtöbb refraktométer nem rendelkezik hőmérséklet-szabályozással, de egyes kivitelek ezt biztosítják
víz termosztát.
A törésmutató lineáris extrapolációja hőmérséklet-változásokkal kis hőmérséklet-különbségek esetén (10 – 20°C) elfogadható.
A törésmutató pontos meghatározása széles hőmérsékleti tartományokban a következő empirikus képletekkel történik:
nt=n0+at+bt2+…
Széles koncentrációtartományú oldatok refraktometriájához
táblázatokat vagy empirikus képleteket használjon. Kijelző függőség -
egyes anyagok vizes oldatainak törésmutatója a koncentrációtól függően
közel lineáris, és lehetővé teszi ezen anyagok koncentrációjának meghatározását
víz széles koncentráció-tartományban (4. ábra) fénytörés segítségével
tométerek.
4. ábra - Néhány vizes oldat törésmutatója
Általában n folyékony és szilárd testet határoznak meg refraktométerrel precízen
0,0001-ig. A legelterjedtebbek az Abbe refraktométerek (5. ábra) prizmatömbökkel és diszperziókompenzátorokkal, amelyek lehetővé teszik az nD meghatározását „fehér” fényben skála vagy digitális indikátor segítségével.
5. ábra – Abbe refraktométer (IRF-454; IRF-22)
Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete