阿贝折光仪的使用及说明模板.doc

八、阿贝折光仪使用及说明
　
1．仪器结构简单原理
依据折射定律，入射角i和折射角r之间有下列关系：当光线从介质1进入介质2时则
=n1，2 (5-3)
式中n1，n2，v1，v2分别为1，2两介质折射率和光在其中传输速度，n1，2是介质2对于介质1相对折射率。折射率为物质特征常数，对一定波长光在一定温度压力下，是一个定值。
由式（5-3）可知，当n2＞n1时，则折射角r恒小于入射角i。当人射角i增加到 时，折射角对应地增加到最大值rc，rc称为临界角。此时介质2中从OY到OA之间有光线经过，而OA到OX之间则为暗区，图5-3。当入射角为 时，上式可写成：
n2＝n1·sinrc （5-4）
即在固定一个介质时，临界折射角rc大小和折射率有简单函数关系。
　
　
　
　
　
　
     
    图5-3 光折射示意图                    图5-4 仪器结构示意图
    阿贝折光仪就是依据这个原理设计。图5-4是仪器结构示意图。它关键部分为两块直角棱镜PI，PII，棱镜PI粗糙表面 ，用于装待测液体并使在PI、PII间铺成一簿层。光线从反射镜射入棱镜PI后，因为 面是粗糙毛玻璃而发生漫射，从多种角度透过缝隙被测液体；进入棱镜PII中，由前所知，从各个方向进入棱镜PII光线均产生折射，而其折射角全部落在临界角rc之内（因为棱镜折射率大于液体折射率，所以人射角从 到 全部光线全部能经过棱镜而发生折射）。含有临界角rc光线穿出棱镜PII后射于目镜上，此时若将目镜十字线调整到合适位置，则会见到目镜上半明半暗。
从几何光学原理能够证实，缝隙中液体折射率n液和rc间关系为：
n液＝sinB
B对一定棱镜为一常数，n棱镜在定温下也是个定值。所以液体折射率n液是角rc函数。由rc可计算液体折射率。折光仪上已经把读数rc换算成n液值，可直接读出n液值。
    在指定条件下，液体折射率因所用单色光波长不一样而不一样。若用一般白光作为光源，则因为发生色散而在明暗分界线处展现彩色光带，使明暗交界不清楚。为了能用白光作光源，故在仪器中还装有两个各由三块棱镜组成“阿密西”棱镜作为赔偿棱镜（上面一块“阿密西”棱镜能够转动），调整其相对位置，在合适取向时，能够使从下面折射棱镜出来色散光线重新成为白光，消除色带，使明暗界线清楚。此时，用白光测得折射率即相当于用钠光D线（波长5890人）所测得折射率nD。
折射率是物质特征常数之一，它数值和温度、压力和光源波长等相关。符号 是指在 时用钠光D线作光源时物质折射率。温度对折射率有影响。多数液态有机物质当温度每增加 时，折射率降低 到 ，而固体折射率和温度关系没有规律，通常不超出
。通常大气压改变对折射率数值影响不显著