Refraktomeeter (0)

Tallinna Tervishoiukõrgkool
Optomeetria õppetool
Üliõpilane:
Teostatud:
Õpperühm:
Kaitstud:
Töö nr: 15
TO
REFRAKTOMEETER
Töö eesmärk: Uuritava vedeliku murdumisnäitaja n, keskmine dispersiooni nF-nC ja Abbe arvu määramine
Töövahendid:Refraktomeeter uuritav vedelik, bensiin või bensool, tükk vatti või pehmet riiet
Skeem
TÖÖ TEOREETILISED ALUSED
Valguse langemisel kahe keskkonna lahutuspinnale peegeldub osa valgust samasse keskkonda tagasi ja osa murdub teise keskkonda. Murdumisseaduse kohaselt on langemisnurk α ja murdumisnurk β seotud kokkupuutuvate keskkondade murdumisnäitajatega järgmise valemi 1 abil:
Kui n1 valemist tuleneb:
St. murdumisel optiliselt hõredamast keskkonnast optiliselt tihedamasse keskkonda on murdumisnurk β alati väiksem langemisnurgast α. Murdumise piirnurk βP vastab langemisnurgale α = 90° ja on leitav valemist:
Valguse langemisel optiliselt tihedamast keskkonnast on murdumisnurk α alati suurem langemisnurgast β.
Nurga β = βP korral peegeldub kogu valgus antud keskkonda tagasi. Seda nähtust nimetatakse täielikuks sisepeegelduseks.
Peegeldunud ja murdunud kiire intensiivsus sõltub langemisnurgast β. Langemisnurga β kasvamisel peegeldunud kiire intensiivsus kasvab, murdunud kiire intensiivsus väheneb.
Täieliku sisepeegelduse korral on murdunud kiire intensiivsus võrdne nulliga.
Valemist 2 on näha, et piirnurk βP sõltub keskkondade suhtelisest murdumisnäitajast:
Mõõtes βP , saame arvutada murdumisnäitaja n12. Sellel põhinebki murdumisnäitaja määramine refraktomeetriga.
Refraktomeetri ehitus
Valgusallikast tulev valgus suunatakse läbi kondensori täisnurksetele prismadele ja, mille vahele on kantud õhuke kiht uuritavat vedelikku.
Selleks, et valgus tungiks vedelikku kõikvõimalikes suundades, on valgustusprisma alumine tahk mateeritud.
Valgustusprisma materjal ja murdumisnäitaja ei ole oluline. Mõõteprisma on valmistatud suure murdumisnäitajaga klaasist ja teda kasutatakse mõõtmisel etalonina. Mõõteprisma ülemine pind on hästi poleeritud .
Aine murdumisnäitajat võib määrata kahe meetodi abil: nii läbivas valguses (libiseva kiire meetod), kui ka peegeldunud valguses.
Libiseva kiire meetodi korral langeb valgus prismale P1, satub vedelikku läbi mateeritud pinna DE. Pinnalt DE hajunud valgus langeb prisma P2 pinnale AB kõikvõimalike nurkade all.
Suurim murdumisnurk prismas P2 on murdumise piirnurk βP ja vastab libisevale kiirele (mille langemisnurk on α=90°). Piirnurga βP suurus sõltub uuritava vedeliku murdumisnäitajast n1 ja mõõteprisma murdumisnäitajast n2.
Sisepeegelduse meetodi korral toimub murdumisnäitaja mõõtmine täieliku sisepeegelduse meetodil. Valgus langeb prisma P2 tahule AC. See tahk on mateeritud ja seetõttu langeb valgus prisma ja vedeliku lahutuspinnale AB kõikvõimalike nurkade all.
Kui β=βP, siis esineb täielik sisepeegeldus, ββP pime, see osa, mis vastab nurkadele ββP korral täielikult, nurkade β