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阿貝折射儀的測量原理

閱讀:1846        發(fā)布時間:2010-7-21

阿貝折射儀是用來測透明、半透明液體或固體的折射率ND和平均色散NF-NC的儀器。

阿貝折射儀原理 

  根據(jù)折射定律,入射角i和折射角r之間有下列關系:當光線從介質(zhì)1進入介質(zhì)2時則 

  =n12 (5-3) 

  式中n1,n2,v1,v2分別為12兩介質(zhì)的折射率和光在其中的傳播速度,n1,2是介質(zhì)2對于介質(zhì)1的相對折射率。折射率為物質(zhì)的特性常數(shù),對一定波長的光在一定溫度壓力下,是一個定值。 

  由式(5-3)可知,當n2n1時,則折射角r恒小于入射角i。當人射角i增加到 時,折射角相應地增加到zui大值rc,rc稱為臨界角。此時介質(zhì)2中從OYOA之間有光線通過,而OAOX之間則為暗區(qū),當入射角為 時,上式可寫成: 

  n2n1·sinrc 5-4) 

即在固定一種介質(zhì)時,臨界折射角rc的大小和折射率有簡單的函數(shù)關系。 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,手持糖度計,手持鹽度計,糖度折射儀,糖量計,酒精計,折光儀,冰點儀,濃度計,鹽度計,酒精折光儀,蓄電池檢測儀,糖度計,乳化液濃度計,切削液濃度計,折射儀

  阿貝折射儀就是根據(jù)這個原理設計的。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的光學平面鏡AD之間約有0.10.15mm的空隙,用于裝待測液體并使在PIPII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液體;進入棱鏡PII中,由前所知,從各個方向進入棱鏡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)(因為棱鏡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,此時若將目鏡的十字線調(diào)節(jié)到適當位置,則會見到目鏡上半明半暗。 

  從幾何光學原理可以證明,縫隙中液體的折射率n液與rc間的關系為: 

  n液=sinB 

  B對一定的棱鏡為一常數(shù),n棱鏡在定溫下也是個定值。所以液體的折射率n液是角rc的函數(shù)。由rc可計算液體折射率。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各由三塊棱鏡組成的阿密西棱鏡作為補償棱鏡(上面的一塊阿密西棱鏡可以轉(zhuǎn)動),調(diào)節(jié)其相對位置,在適當取向時,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,用白光測得的折射率即相當于用鈉光D線(波長5890人)所測得的折射率nD。 

射率是物質(zhì)的特性常數(shù)之一,它的數(shù)值與溫度、壓力和光源的波長等有關。符號 是指在 時用鈉光D線作光源時的物質(zhì)的折射率。溫度對折射率有影響。多數(shù)液態(tài)有機物質(zhì)當溫度每增加 時,折射率降低 到 ,而固體的折射率和溫度的關系沒有規(guī)律,一般不超過 。通常大氣壓的變化對折射率的數(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。

     阿貝折射儀是石油工業(yè)、油脂工業(yè)、制藥工業(yè)、造漆工業(yè)、食品工業(yè)、日用化學工業(yè)、制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關工廠、教學及科研單位*的常用設備之一。 

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