阿貝折光儀原理及使用方法

阿貝折光儀(yi) （即阿貝折射儀(yi) ,糖度計,折光儀(yi) ）概述
　　測透明、半透明液體(ti) 或固體(ti) 的折射率ND和平均色散NF-NC的儀(yi) 器。儀(yi) 器接有恒溫器，可測定溫度為(wei) 0℃～70℃內(nei) 的折射率ND，並能測出糖溶液內(nei) 含糖量濃度的百分數。故此種儀(yi) 器是石油工業(ye) 、油脂工業(ye) 、製藥工業(ye) 、造漆工業(ye) 、食品工業(ye) 、日用化學工業(ye) 、製糖工業(ye) 和地質勘察等有關(guan) 工廠、教學及科研單位*的常用設備之一。

阿貝折光儀(yi) （即阿貝折射儀(yi) ,糖度計,折光儀(yi) ）原理
　　根據折射定律，入射角i和折射角r之間有下列關(guan) 係：當光線從(cong) 介質1進入介質2時則
　　=n1，2 （5-3）
　　式中n1，n2，v1，v2分別為(wei) 1，2兩(liang) 介質的折射率和光在其中的傳(chuan) 播速度，n1，2是介質2對於(yu) 介質1的相對折射率。折射率為(wei) 物質的特性常數，對一定波長的光在一定溫度壓力下，是一個(ge) 定值。
　　由式（5-3）可知，當n2＞n1時，則折射角r恒小於(yu) 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(wei) 臨(lin) 界角。此時介質2中從(cong) OY到OA之間有光線通過，而OA到OX之間則為(wei) 暗區，如圖5-3。當入射角為(wei) 時，上式可寫(xie) 成：
　　n2＝n1·sinrc （5-4）
　　即在固定一種介質時，臨(lin) 界折射角rc的大小和折射率有簡單的函數關(guan) 係。 本公司專(zhuan) 業(ye) 生產(chan) 的阿貝折光儀(yi) 。阿貝折光儀(yi) 就是根據這個(ge) 原理設計的。如圖5-4是儀(yi) 器構造的示意圖。它的主要部分為(wei) 兩(liang) 塊直角棱鏡PI，PII，棱鏡PI的粗糙表麵 與(yu) PII的光學平麵鏡AD之間約有0.1到0.15mm的空隙，用於(yu) 裝待測液體(ti) 並使在PI、PII間鋪成一簿層。光線從(cong) 反射鏡射入棱鏡PI後，由於(yu) 麵是粗糙的毛玻璃而發生漫射，從(cong) 各種角度透過縫隙的被測液體(ti) ；進入棱鏡PII中，由前所知，從(cong) 各個(ge) 方向進入棱鏡PII的光線均產(chan) 生折射，而其折射角都落在臨(lin) 界角rc之內(nei) （因為(wei) 棱鏡的折射率大於(yu) 液體(ti) 的折射率，因此人射角從(cong) 到 的全部光線都能通過棱鏡而發生折射）。具有臨(lin) 界角rc的光線穿出棱鏡PII後射於(yu) 目鏡上，此時若將目鏡的十字線調節到適當位置，則會(hui) 見到目鏡上半明半暗。
　　從(cong) 幾何光學原理可以證明，縫隙中液體(ti) 的折射率nD與(yu) rc間的關(guan) 係為(wei) ：
　　nD＝sinB
　　B對一定的棱鏡為(wei) 一常數，n棱鏡在定溫下也是個(ge) 定值。所以液體(ti) 的折射率n液是角rc的函數。由rc可計算液體(ti) 折射率。折光儀(yi) 上已經把讀數rc換算成nD的值，可直接讀出n液的值。
　　在條件下，液體(ti) 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(wei) 光源，則由於(yu) 發生色散而在明暗分界線處呈現彩色光帶，使明暗交界不清楚。為(wei) 了能用白光作光源，故在儀(yi) 器中還裝有兩(liang) 個(ge) 各由三塊棱鏡組成的“阿密西”棱鏡作為(wei) 補償(chang) 棱鏡（上麵的一塊“阿密西”棱鏡可以轉動），調節其相對位置，在適當取向時，可以使從(cong) 下麵的折射棱鏡出來的色散光線重新成為(wei) 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於(yu) 用鈉光D線（波長5890人）所測得的折射率nD。
　　折射率是物質的特性常數之一，它的數值與(yu) 溫度、壓力和光源的波長等有關(guan) 。符號 是指在 時用鈉光D線作光源時的物質的折射率。溫度對折射率有影響。多數液態有機物質當溫度每增加 時，折射率降低 到 ，而固體(ti) 的折射率和溫度的關(guan) 係沒有規律，一般不超過 。通常大氣壓的變化對折射率的數值影響不明顯，所以隻有在很精密的工作中才考慮壓力的影響。
[編輯本段]使用
　　（1）將棱鏡5和6打開，用擦鏡紙將鏡麵拭潔後，在鏡麵上滴少量待測液體(ti) ，並使其鋪滿整個(ge) 鏡麵，關(guan) 上棱鏡。
　　（2）調節反射鏡7使入射光線達到zui強，然後轉動棱鏡使目鏡出現半明半暗，分界線位於(yu) 十字線的交叉點，這時從(cong) 放大鏡2即可在標尺上讀出液體(ti) 的折射率。
　　（3）如出現彩色光帶，調節消色補償(chang) 器，使彩色光帶消失，陰暗界麵清晰。
　　（4）測完之後，打開棱鏡並用丙酮洗淨鏡麵，也可用吸耳球吹幹鏡麵，實驗結束後，除必須使鏡麵清潔外，尚需夾上兩(liang) 層擦鏡紙才能扭緊兩(liang) 棱鏡的閉合螺絲(si) ，以防鏡麵受損。

阿貝折光儀(yi) （即阿貝折射儀(yi) ,糖度計,折光儀(yi) ）標尺零點的校正
　　阿貝折光儀(yi) 在使用前，必須先經標尺零點的校正，可用已知折射率的標準液體(ti) （如純水的ND ＝1.3325），亦可用每台折光儀(yi) 中附有已知折射率的“玻塊”來校正。可用a-溴萘將“玻塊”光的一麵粘附在折射棱鏡上，不要合上棱鏡6，打開棱鏡背後小窗使光線由此射入，用上述方法進行測定，如果測得值和此“玻塊”的折射率有區別，旋動鏡筒上的校正螺絲(si) K進行調整。