Рефрактометр Аббе – універсальний оптичний прилад, який використовується для вимірювання показника заломлення світла в різних середовищах. Рефрактометрами Аббе послуговуються для дослідження складу, якості, концентрації речовин, а також для контролю технологічних процесів.
Принцип роботи рефрактометра Аббе заснований на явищі заломлення світла. Коли світло проходить через межу двох середовищ з різними показниками заломлення, відбувається його відхилення. Величина цього відхилення залежить від показника заломлення середовища, в якому знаходиться світло.
Опис будови рефрактометра Аббе
Рефрактометр вважається складним приладом, який складається з кількох ключових компонентів, які є визначальними для його функціонування.
Ці компоненти включають наступні елементи.
- Оптична система, яка складається з двох скляних призм, які розсіюють світло. В рефрактометрі Аббе використовуються спеціальні призми з полірованими гіпотенузними гранями.
- Зорова трубка, за допомогою якої спостерігається рефракційна картина.
- Шкала відліку, на якій відзначається значення показника заломлення.
- Зазор між призмами – простір між двома призмами, в якому знаходиться рідина.
Крім цих основних частин, рефрактометр Аббе може мати додаткові опції, такі як:
- компенсатор, що усуває вплив дисперсії світла на точність вимірювань;
- нагрівальний пристрій, який дозволяє проводити вимірювання при підвищеній температурі.
Схема роботи рефрактометра Аббе
Рефрактометр Аббе працює за рахунок повного внутрішнього відбиття і заломлення світла.
Світловий промінь від джерела світла направляється через призму в зазор муж призмами, в якому знаходиться рідина. Матова поверхня верхньої призми розсіює світло на всі боки. Частина розсіяного світла падає на грань нижньої призми під різними кутами.
Граничний кут заломлення – це такий кут падіння світла, при якому весь падаючий на межу світловий потік заломлюється в середовище з меншим показником заломлення. При цьому кут заломлення дорівнює 90 градусам.
Змінюючи кут нахилу другої призми, можна знайти граничне значення кута заломлення. Це значення кута заломлення залежить від показника заломлення рідини.
Показник заломлення рідини можна визначити за допомогою спеціальної шкали, яка нанесена на окуляр рефрактометра.
Отже, короткий принцип роботи рефрактометра Аббе можна сформулювати наступним чином: показник заломлення речовини визначається з положення лінії, яка розділяє світлу і темну області в спектрі, утвореному світловим променем, що пройшов через досліджувану речовину.