Kako izmjeriti indeks loma
Kada svjetlost uđe u medij B iz medija A, ako je medij A hidrofobna supstanca u medij B, odnosno 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.
Da bi izmjerio vrijednost, Abbeov refraktometar usvaja metodu "polu-svijetlo i polumračno", što znači da monohromatsko svjetlo uđe u medij B iz medija A iz svih uglova od 0-90 stepena, pri ovog puta, ceo kritični ugao u medijumu B je Svetlost prolazi kroz sve oblasti, tako da je svetao; dok sva područja izvan kritičnog ugla ne propuštaju svjetlost, pa je tamno, a granica između svijetlih i tamnih područja je vrlo jasna. Ako posmatrate okularom iznad srednjeg B, možete vidjeti polutamnu sliku s vrlo jasnom granicom.
Različit je medij, različit je i kritični ugao, a različit je i granični položaj svijetlih i tamnih područja u okularu. Ako je u okularu urezana "unakrsna" linija, promijenite relativni položaj medija B i okulara, tako da se svaki put granica između svijetlih i tamnih područja uvijek poklapa sa presjekom "poprečne linije", mjerenjem njegov relativni položaj (ugao) i nakon konverzije može se dobiti indeks loma. Očitavanje ugravirano na skali Abbeovog refraktometra je konvertovani indeks loma, tako da se može očitati direktno. Istovremeno, Abbe refraktometar ima uređaj za eliminaciju disperzije, tako da može direktno koristiti sunčevu svjetlost, a izmjereni brojevi su isti kao i oni mjereni natrijumovom svjetlošću. Ovo su prednosti Abbeovog refraktometra.
Kako koristiti Abbe refraktometar: prvo spojite refraktometar na spremnik konstantne temperature, nakon stalne temperature odvojite pravokutnu prizmu i nježno obrišite gornju i donju površinu ogledala s malom količinom etanola ili acetona na svilu ili čišćenje sočiva papir. Nakon što etanol ili aceton ispare, dodajte kap destilovane vode u ogledalo ispod, zatvorite prizmu i podesite ogledalo tako da vidno polje unutar ogledala bude svijetlo.
Okrenite prizmu dok se u ogledalu ne pojavi granična linija ili obojena svjetlosna traka; ako se pojavi obojena svjetlosna traka, podesite disperziju da granica između svjetla i tame bude jasna, a zatim okrenite prizmu pod pravim kutom tako da granična linija prolazi kroz sjecište "križa". Zabilježite očitanje i temperaturu, ponovite dva puta da izmjerite prosječni indeks loma čiste vode i uporedite ga sa standardnom vrijednošću čiste vode (=1.33299), može se dobiti kalibracijsko postrojenje refraktometra, a zatim indeks prelamanja tečnog uzorka koji se ispituje može se izmeriti na isti način. Vrijednost korekcije je općenito mala, a ako je vrijednost prevelika, cijeli instrument se mora ponovno kalibrirati. Prilikom korištenja refraktometra treba obratiti pažnju na sljedeće točke:
(1) Abbeov mjerni opseg je od 1,3000 do 1,7000, a preciznost je ±0,0001; pri mjerenju treba obratiti pažnju na to da li je temperatura izolacijskog omotača ispravna. Ako želite da merite na ±0,0001, temperaturu treba kontrolisati u opsegu od ±0,1 stepen.
(2) Instrument ne bi trebalo da bude izložen sunčevoj svetlosti tokom upotrebe ili skladištenja i trebalo bi da bude prekriven crnom krpom kada se ne koristi.
(3) Prizma refraktometra mora biti zaštićena kako bi se izbjegle ogrebotine na površini ogledala. Prilikom dodavanja tečnosti, kraj kapaljke ne smije dodirivati prizmu.
(4) Površinu ogledala treba očistiti prije svakog pada uzorka; nakon upotrebe, površinu ogledala također treba očistiti acetonom ili 95 posto etanolom, a prizmu zatvoriti nakon sušenja.
(5) Treba izbjegavati tekućine koje korodiraju ili otapaju staklo prizme, izolacijski metal i ljepilo između njih.
Na kraju, treba istaći da se Abbeov refraktometar ne može koristiti na višim temperaturama; teško je izmjeriti hlapljive uzorke ili uzorke koji upijaju vodu; osim toga, zahtjevi za čistoćom uzoraka su također visoki. Uopšteno govoreći, kada se temperatura poveća za jedan stepen, indeks prelamanja tečnog organskog jedinjenja se smanjuje za 3,5×10-4—5,5×10-4. Neke tečnosti, posebno kada je temperatura čiji indeks prelamanja treba dobiti blizu tačke ključanja, imaju temperaturni koeficijent do 7×10-4. U praktičnom radu, indeks loma mjeren na određenoj temperaturi često se pretvara u indeks loma na drugoj temperaturi. Radi praktičnosti proračuna, 4,5×10-4 se općenito koristi kao konstanta promjene temperature. Vrijednost dobijena ovim grubim proračunom može imati malu grešku, ali je referentne vrijednosti. Drugim riječima, indeks loma opada s povećanjem temperature, a indeks loma se mijenja za oko 0.00045 za svaki 1 stepen Celzijusa. Možemo izračunati indeks prelamanja korigovan na 20 stepeni po sljedećoj formuli: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 stepen)
gdje je nD(t) eksperimentalno izmjeren indeks loma na temperaturi t. Ovo pokazuje da kada je eksperimentalna temperatura viša od 20 stepeni, nD(20) je veći od nD(t); dok kada je eksperimentalna temperatura niža od 20 stepeni, nD(20) je manji od nD(t).
Primjer: Dato je nD(t) =1.3667, t=25.2 stepena, izračunajte nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 stepen)
nD(20)=1.3667 plus 0,00045(25,2 stepena -20 stepena )
{{0}}.3667 plus 0,00045 × 5,2
=1.36904 Efekat talasne dužine svetlosti
Indeks prelamanja supstance varira sa talasnom dužinom svetlosti, pri čemu duže talasne dužine imaju manji indeks loma, a kraće talasne dužine imaju veći indeks prelamanja. Izvor svjetlosti koji se koristi za mjerenje je obično bijelo svjetlo. Kada se bijela svjetlost lomi od prizme i tečnosti uzorka, zbog različitih talasnih dužina svetlosti svake boje, stepen prelamanja je takođe različit. Nakon prelamanja, razlaže se u različite boje. Ova pojava se naziva disperzija. Disperzija svjetlosti će učiniti da linija podjele između svjetla i tame u vidnom polju bude nejasna, što će rezultirati greškama u mjerenju. Da bi se eliminisala disperzija, kompenzator disperzije je instaliran na donjem kraju osmatračke cijevi Abbeovog refraktometra.
Uticaj temperature
Indeks loma otopine mijenja se s temperaturom, indeks loma opada kako temperatura raste, a raste kako se temperatura smanjuje. Skala na refraktometru je ugravirana na standardnoj temperaturi od 20 stepeni. Stoga je najbolje mjeriti indeks prelamanja na 20 stepeni. U suprotnom, potrebno je izvršiti korekciju temperature na rezultatima mjerenja. Kada pređe 20 stepeni, dodajte broj korekcije; kada je manji od 20 stepeni, oduzmite broj korekcije
