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教學(xué)及科研單位*的常用設(shè)備阿貝折光儀
閱讀：1834 發(fā)布時(shí)間：2021-10-8測(cè)透明,、半透明液體或固體的折射率ND和平均色散NF-NC的儀器,。儀器接有恒溫器，可測(cè)定溫度為0℃～70℃內(nèi)的折射率ND,，并能測(cè)出糖溶液內(nèi)含糖量濃度的百分?jǐn)?shù),。故此種儀器是石油工業(yè)、油脂工業(yè),、制藥工業(yè),、造漆工業(yè)、食品工業(yè),、日用化學(xué)工業(yè),、制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關(guān)工廠、教學(xué)及科研單位*的常用設(shè)備之一,。
原理
根據(jù)折射定律,，入射角i和折射角r之間有下列關(guān)系：當(dāng)光線從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2時(shí)則
=n1，2 (5-3)
式中n1,，n2，v1,，v2分別為1,，2兩介質(zhì)的折射率和光在其中的傳播速度，n1,，2是介質(zhì)2對(duì)于介質(zhì)1的相對(duì)折射率,。折射率為物質(zhì)的特性常數(shù)，對(duì)一定波長(zhǎng)的光在一定溫度壓力下,，是一個(gè)定值,。
由式（5-3）可知，當(dāng)n2＞n1時(shí),，則折射角r恒小于入射角i,。當(dāng)人射角i增加到時(shí)，折射角相應(yīng)地增加到最大值rc，rc稱為臨界角,。此時(shí)介質(zhì)2中從OY到OA之間有光線通過,，而OA到OX之間則為暗區(qū)，如圖5-3,。當(dāng)入射角為時(shí),，上式可寫成：
n2＝n1·sinrc （5-4）
即在固定一種介質(zhì)時(shí)，臨界折射角rc的大小和折射率有簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系,。杭州匯爾儀器專業(yè)生產(chǎn)阿貝折光儀(即手持折光儀,手持折射計(jì),手持糖度計(jì),手持鹽度計(jì),糖度折射儀,糖量計(jì),酒精計(jì),折光儀,冰點(diǎn)儀,濃度計(jì),鹽度計(jì),酒精折光儀,蓄電池檢測(cè)儀,糖度計(jì),乳化液濃度計(jì),切削液濃度計(jì),折射儀)
阿貝折光儀就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的,。如圖5-4是儀器構(gòu)造的示意圖。它的主要部分為兩塊直角棱鏡PI,，PII,，棱鏡PI的粗糙表面與PII的光學(xué)平面鏡AD之間約有0.1到0.15mm的空隙，用于裝待測(cè)液體并使在PI,、PII間鋪成一簿層,。光線從反射鏡射入棱鏡PI后，由于面是粗糙的毛玻璃而發(fā)生漫射,，從各種角度透過縫隙的被測(cè)液體,；進(jìn)入棱鏡PII中，由前所知,，從各個(gè)方向進(jìn)入棱鏡PII的光線均產(chǎn)生折射,，而其折射角都落在臨界角rc之內(nèi)（因?yàn)槔忡R的折射率大于液體的折射率，因此人射角從到的全部光線都能通過棱鏡而發(fā)生折射）,。具有臨界角rc的光線穿出棱鏡PII后射于目鏡上,，此時(shí)若將目鏡的十字線調(diào)節(jié)到適當(dāng)位置，則會(huì)見到目鏡上半明半暗,。
從幾何光學(xué)原理可以證明,，縫隙中液體的折射率n液與rc間的關(guān)系為：
n液＝sinB
B對(duì)一定的棱鏡為一常數(shù)，n棱鏡在定溫下也是個(gè)定值,。所以液體的折射率n液是角rc的函數(shù),。由rc可計(jì)算液體折射率。折光儀上已經(jīng)把讀數(shù)rc換算成n液的值,，可直接讀出n液的值,。
在條件下，液體的折射率因所用單色光的波長(zhǎng)不同而不同,。若用普通白光作為光源,，則由于發(fā)生色散而在明暗分界線處呈現(xiàn)彩色光帶，使明暗交界不清楚,。為了能用白光作光源,，故在儀器中還裝有兩個(gè)各由三塊棱鏡組成的“阿密西"棱鏡作為補(bǔ)償棱鏡（上面的一塊“阿密西"棱鏡可以轉(zhuǎn)動(dòng)），調(diào)節(jié)其相對(duì)位置，在適當(dāng)取向時(shí),，可以使從下面的折射棱鏡出來的色散光線重新成為白光,，消除色帶，使明暗界線清楚,。此時(shí),，用白光測(cè)得的折射率即相當(dāng)于用鈉光D線（波長(zhǎng)5890人）所測(cè)得的折射率nD。
折射率是物質(zhì)的特性常數(shù)之一,，它的數(shù)值與溫度,、壓力和光源的波長(zhǎng)等有關(guān)。符號(hào)是指在時(shí)用鈉光D線作光源時(shí)的物質(zhì)的折射率,。溫度對(duì)折射率有影響,。多數(shù)液態(tài)有機(jī)物質(zhì)當(dāng)溫度每增加時(shí)，折射率降低到,，而固體的折射率和溫度的關(guān)系沒有規(guī)律,，一般不超過。通常大氣壓的變化對(duì)折射率的數(shù)值影響不明顯,，所以只有在很精密的工作中才考慮壓力的影響,。
使用
（1）將棱鏡5和6打開,，用擦鏡紙將鏡面拭潔后,，在鏡面上滴少量待測(cè)液體，并使其鋪滿整個(gè)鏡面,，關(guān)上棱鏡,。
（2）調(diào)節(jié)反射鏡7使入射光線達(dá)到*,，然后轉(zhuǎn)動(dòng)棱鏡使目鏡出現(xiàn)半明半暗,，分界線位于十字線的交叉點(diǎn)，這時(shí)從放大鏡2即可在標(biāo)尺上讀出液體的折射率,。
?。?）如出現(xiàn)彩色光帶，調(diào)節(jié)消色補(bǔ)償器,，使彩色光帶消失，陰暗界面清晰,。
?。?）測(cè)完之后，打開棱鏡并用丙酮洗凈鏡面,，也可用吸耳球吹干鏡面,，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，除必須使鏡面清潔外，尚需夾上兩層擦鏡紙才能扭緊兩棱鏡的閉合螺絲,，以防鏡面受損,。
標(biāo)尺零點(diǎn)的校正
阿貝折光儀在使用前，必須先經(jīng)標(biāo)尺零點(diǎn)的校正,，可用已知折射率的標(biāo)準(zhǔn)液體（如純水的＝1.3325）,，亦可用每臺(tái)折光儀中附有已知折射率的“玻塊"來校正?？捎胊-溴萘將“玻塊"光的一面粘附在折射棱鏡5上,，不要合上棱鏡6，打開棱鏡背后小窗使光線由此射入,，用上述方法進(jìn)行測(cè)定,，如果測(cè)得值和此“玻塊"的折射率有區(qū)別，旋動(dòng)鏡筒上的校正螺絲K進(jìn)行調(diào)整,。