Com mesurar l'índex de refracció
Quan la llum entra al medi B des del medi A, si el medi A és una substància hidròfoba al medi B, és a dir, 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.
Per mesurar el valor, el refractòmetre Abbe adopta el mètode "mitja llum i mig fosc", que consisteix a deixar que la llum monocromàtica entri al medi B des del medi A des de tots els angles de 0-90 grau, a aquesta vegada, tot l'angle crític del medi B és La llum passa per totes les àrees, de manera que és brillant; mentre que totes les àrees fora de l'angle crític no passen la llum, de manera que és fosc i el límit entre les zones clares i fosques és molt clar. Si observeu amb un ocular per sobre del medi B, podreu veure una imatge semifosca amb un límit molt clar.
El medi és diferent, l'angle crític també és diferent i la posició límit de les zones clares i fosques de l'ocular també és diferent. Si hi ha gravada una línia "creuada" a l'ocular, canvieu la posició relativa del medi B i l'ocular, de manera que cada cop el límit entre les zones clares i fosques coincideixi sempre amb la intersecció de la "línia creuada", mesurant la seva posició relativa (Angle) i després de la conversió, es pot obtenir l'índex de refracció. La lectura gravada a l'escala del refractòmetre Abbe és l'índex de refracció convertit, de manera que es pot llegir directament. Al mateix temps, el refractòmetre Abbe té un dispositiu que elimina la dispersió, de manera que pot utilitzar directament la llum solar, i els números mesurats són els mateixos que els mesurats per la llum de sodi. Aquests són els avantatges del refractòmetre Abbe.
Com utilitzar el refractòmetre Abbe: connecteu primer el refractòmetre al dipòsit de temperatura constant, després de la temperatura constant, separeu el prisma d'angle recte i netegeu suaument les superfícies del mirall superior i inferior amb una petita quantitat d'etanol o acetona a la neteja de seda o lents. paper. Després que l'etanol o l'acetona s'evapori, afegiu una gota d'aigua destil·lada al mirall de sota, tanqueu el prisma i ajusteu el mirall perquè el camp de visió dins del mirall sigui brillant.
Gireu el prisma fins que aparegui una línia de límit o una banda de llum de color al mirall; si apareix una banda de llum de color, ajusteu la dispersió per aclarir el límit entre la llum i la foscor i, a continuació, gireu el prisma d'angle recte perquè la línia límit passi per la intersecció de la "creu". Registra la lectura i la temperatura, repeteix dues vegades per mesurar l'índex de refracció mitjà de l'aigua pura i compara'l amb el valor estàndard de l'aigua pura (=1.33299), es pot obtenir la planta de calibratge del refractòmetre, i després el L'índex de refracció de la mostra líquida a provar es pot mesurar de la mateixa manera. El valor de correcció és generalment petit i, si el valor és massa gran, s'ha de tornar a calibrar tot l'instrument. S'ha de prestar atenció als punts següents quan s'utilitza el refractòmetre:
(1) L'interval de mesura d'Abbe és d'1,3000 a 1,7000, i la precisió és ±0,0001; Quan es mesura, s'ha de parar atenció a si la temperatura de la jaqueta d'aïllament és correcta. Si voleu mesurar a ±0,0001, la temperatura s'ha de controlar dins del rang de ±0,1 graus.
(2) L'instrument no s'ha d'exposar a la llum solar durant l'ús o l'emmagatzematge, i s'ha de cobrir amb un drap negre quan no estigui en ús.
(3) El prisma del refractòmetre s'ha de protegir per evitar rascades a la superfície del mirall. Quan s'afegeix líquid, l'extrem del comptagotes no ha de tocar el prisma.
(4) La superfície del mirall s'ha de netejar abans de cada gota de la mostra; després de l'ús, la superfície del mirall també s'ha de netejar amb acetona o etanol al 95 per cent, i el prisma s'ha de tancar després de l'assecat.
(5) S'han d'evitar els líquids que corroeixen o dissolen el vidre prismàtic, el metall aïllant i l'adhesiu entre ells.
Finalment, cal destacar que el refractòmetre Abbe no es pot utilitzar a temperatures més altes; és difícil mesurar mostres volàtils o absorbents d'aigua; a més, els requisits de puresa de les mostres també són elevats. En termes generals, quan la temperatura augmenta un grau, l'índex de refracció del compost orgànic líquid disminueix en 3,5×10-4—5,5×10-4. Alguns líquids, especialment quan la temperatura l'índex de refracció dels quals es vol obtenir és propera al seu punt d'ebullició, tenen un coeficient de temperatura de fins a 7×10-4. En el treball pràctic, l'índex de refracció mesurat a una temperatura determinada sovint es converteix en l'índex de refracció a una altra temperatura. Per a la comoditat del càlcul, s'utilitza generalment 4,5×10-4 com a constant de canvi de temperatura. El valor obtingut per aquest càlcul aproximat pot tenir un lleuger error, però és de valor de referència. En altres paraules, l'índex de refracció disminueix amb l'augment de la temperatura i l'índex de refracció canvia aproximadament 0,00045 per cada canvi d'1 grau centígrad. Podem calcular l'índex de refracció corregit a 20 graus mitjançant la fórmula següent: nD(t)=nD(20) - 0,00045(t-20 grau )
on nD(t) és l'índex de refracció mesurat experimentalment a la temperatura t. Això mostra que quan la temperatura experimental és superior a 20 graus, nD(20) és més gran que nD(t); mentre que quan la temperatura experimental és inferior a 20 graus, nD(20) és menor que nD(t).
Exemple: donat nD(t) =1.3667, t=25.2 grau , calculeu nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0,00045(t-20 grau )
nD(20)=1,3667 més 0,00045(25,2 graus -20 graus )
{{0}},3667 més 0,00045 × 5,2
=1.36904 Efecte de la longitud d'ona de la llum
L'índex de refracció d'una substància varia amb la longitud d'ona de la llum, amb longituds d'ona més llargues amb un índex de refracció menor i longituds d'ona més curtes amb un índex de refracció més gran. La font de llum que s'utilitza per mesurar sol ser llum blanca. Quan la llum blanca es refracta pel prisma i el líquid de la mostra, a causa de les diferents longituds d'ona de cada llum de color, el grau de refracció també és diferent. Després de la refracció, es descompon en una varietat de llums de color. Aquest fenomen s'anomena dispersió. La dispersió de la llum farà que la línia divisòria entre la llum i la foscor en el camp de visió sigui poc clara, donant lloc a errors de mesura. Per tal d'eliminar la dispersió, s'instal·la un compensador de dispersió a l'extrem inferior del tub d'observació del refractòmetre Abbe.
Efecte de la temperatura
L'índex de refracció d'una solució canvia amb la temperatura, l'índex de refracció disminueix a mesura que augmenta la temperatura i augmenta a mesura que disminueix la temperatura. L'escala del refractòmetre està gravada a la temperatura estàndard de 20 graus. Per tant, el millor és mesurar l'índex de refracció a 20 graus. En cas contrari, s'ha de realitzar una correcció de temperatura en els resultats de la mesura. Quan superi els 20 graus, afegiu el número de correcció; quan sigui inferior a 20 graus, resteu el nombre de correcció
