Изучение дисперсии света с помощю прибора ИРФ-454, страница 4

Рис.3. Общий вид рефрактометра

          Принцип действия прибора основан на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с различными показателями преломления. Явление полного внутреннего отражения заключается в том, что при переходе луча света из среды оптически менее плотной в среду оптически более плотную при некотором предельном угле падения луча, он не выходит во вторую среду, а скользит по границе их раздела, при угле падения большем предельного луч отражается от границы раздела внутрь оптически более плотной среды.

          Пусть между призмами имеется тонкий слой жидкости, лежащий между двумя гипотенузными гранями АВ при 21 и А1В1 призмы 22. Лучи света проходят осветительную призму 22, рассеиваясь на выходе матовой гранью А1В1Ь входят в исследуемую жидкость и попадают на полированную грань АВ измерительной призмы 21.

Рис.4. Оптическая схема рефрактометрического блока

          Поскольку на рефрактометре исследуются вещества, показатели преломления которых меньше, чем показатель преломления призмы, то лучи всех направлений, преломившись на границе жидкости и стекла, войдут в измерительную призму 21. При рассмотрении пучка лучей, выходящих из призмы 21 в зрительную трубу 4 одна часть поля зрения будет освещена, а другая - останется темной. Получаемая граница светотени определяется лучом, выходящим из призмы 21 под предельным углом.

          Для снятия отсчета, наблюдая в окуляр, маховичком 1 выставляют границу светотени на середину поля зрения в центр перекрестия нитей, а маховичком 2 производят ахроматизацию этой границы (устраняют окрашенность). Маховичок 2, снабженный шкалой с нониусом, управляет движением двух призм, находящихся внутри корпуса прибора так, что ахроматизация границы светотени с их помощью позволяет оценить среднюю дисперсию исследуемого вещества. После завершения ахроматизации границы открывают крышку 5 на корпусе прибора и через окуляр 4 прочитывают значение показателя преломления  с точностью до 10^-3 (десятитысячные доли оцениваются на глаз). На маховичке 2, который снабжен нониусом, прочитывают показание  (цвет шкалы во внимание можно не принимать).

          Рефрактометр ИРФ-454 Б сконструирован и отъюстирован (отрегулирован) таким образом, что при непосредственном измерении дает показатель преломления вещества для желтой - линии натрия . Этот показатель принято называть . В журнале наблюдений заносятся показатель преломления (отсчет через окуляр 4) и показание  (отсчет на маховичке 2). Кроме того, прибор имеет такое конструктивное решение, которое позволяет по его показаниям и специальным таблицам произвести косвенное определение средней и относительной дисперсий.

          Средней дисперсией называют разность показателей преломления для синей и красной линий спектра водорода, т.е. .

          Относительная дисперсия определяется как величина, равная:

.

          Далее ряд вычислительных процедур проделывается с помощью таблиц. По таблицам 1 и 2 находят коэффициенты А, В. В таблице 1 значения А, В даны для , взятых с интервалом в 0,01, а наша точность выше. Поэтому, чтобы найти А для промежуточных значений делают так: находят А для интервала, в который попадает измеренное , в соседней колонке находят соответствующую разность DА. В таблице 2 пропорциональных частей найдите столбец с вашим значением DА, а по крайнему левому столбцу найдите строку со значением разности между вашим значением  и ближайшим , по которому вы взяли А. Окончательное значение А найдется как сумма исходного А и найденной поправки на пересечении столбца со значением и строки со значением упомянутой выше разности.