Вимір абсолютних показників заломлення

Рефрактометричні вимірювання засновані на визначенні показника заломлення твердих, рідких і газоподібних середовищ.

Відомості про показник заломлення і його залежність від довжини хвилі лікування мають велике значення для оптичного приладобудування (Пe. ПF - ПC).

Показник заломлення залежить від складу і щільності середовища, температури і т.п. тому Рефрактометричні вимірювання широко застосовують для визначення структури речовини, складу і ступеня однорідності різних сумішей, дослідження дифузії, вимірювання концентрації, щільності і т. д.

Показник заломлення є однією з небагатьох фізичних величин, які можна виміряти з дуже високою точністю порівняно простими Рефрактометричні методами (поріг чутливості 10 -4 - 10 -5 і нижче), тому його часто використовують в якості характерного параметра речовини, необхідного для його ідентифікації.

Теоретичні основи рефрактометрії.

3.1.1. Показник заломлення.

У відповідність з законом заломлення, ставлення синусів кутів падіння заломлення для всіх кутів є постійною величиною.

Постійна називається відносним показником заломлення.

Показник заломлення пов'язаний зі швидкостями поширення світлових хвиль V1 і V2 в двох середовищах.

Показник заломлення речовини по відношенню до вакууму називається абсолютним і дорівнює відношенню швидкості світла у вакуумі до швидкості в речовині:

Показник заломлення визначається природою речовини і перш за все здатністю електронних оболонок атомів і молекул поляризуватися під дією електромагнітних хвиль світла. Він залежить також від зовнішніх умов тиску і температури. Тому показники заломлення можна порівнювати, якщо вони виміряні при одних і тих же умовах.

Так як поляризованість залежить від довжини світлової хвилі, яка взаємодіє з речовиною, то і показник заломлення також залежить від довжини хвилі. Ця залежність називається дисперсією. У рефрактометрії часто використовуються стандартні довжини хвиль натрію (), гелію (), водню С () і F () та інші.

Кристалічні тіла мають подвійне променезаломлення і характеризуються двома граничними або великим числом показників заломлення, величини яких залежать від напрямку поширення світла і його поляризації.

Вимір абсолютних показників заломлення.

3.2.1 Метод кута найменшого відхилення.

При вимірюванні за цим методом необхідно з досліджуваного скла виготовити Двогранний призму з заломлюючих кутом для для (допустиме відхилення) обидві діючі межі призми повинні бути відполіровані з точністю інтерференційної смуги.

Суть методу полягає в тому, що призму встановлюють в особливе становище по відношенню до падаючого на неї паралельного пучка променів призмою мав мінімальне значення з усіх можливих кутів відхилення для даної призми. Це станеться в тому випадку, якщо промені усередині призми йдуть перпендикулярно бісектрисі заломлюючого кута призми.

Кути і вимірюються на гоніометрі. Для вимірювання кута призму встановлюють на столику гониометра так, щоб пучки, які падають на її грань і переломлюються в ній займали половину вхідного зіниці зорової труби.

Як джерело світла використовуються газорозрядні трубки, що дають лінійчатий спектр. Необхідна спектральна лінія виділяється інтерференційним світлофільтром.

3.2.2 Автоколімаційна метод.

Для вимірювань за цим методом, з досліджуваного скла виготовляється прямокутна призма, яка встановлюється на столиках гониометра.

Вимірювання виконуються тільки за допомогою автоколлиматора, який встановлюється в два положення:

I - перпендикулярно однієї з катетной межі (перший відлік);

II - перпендекулярно гипотенузной межі (другий відлік).

З різниці цих відліків визначається кут. Заломлює кут визначається звичайним способом на гоніометрі.

Як випромінювачів використовується джерела з лінійчатим спектром.

Метод системи призм.