Рефрактометр ИРФ-454 можно использовать и для определения показателей преломления твердых тел. Используемый образец должен иметь плоскую полированную поверхность. Этой поверхностью он прижимается к гипотенузе de призмы Р2 (призма Р1 при этом случае отклоняется в сторону). Для обеспечения оптического контакта в зазор между соприкасающимися поверхностями вводится тонкий слой иммерсионной жидкости, показатель преломления которой удовлетворяет условию: n1 ≤ n ≤ n2. При выполнении этого условия наличие слоя жидкости не искажает результатов измерений.
Изложенная теория рефрактометра, строго говоря, справедлива лишь в том случае, когда свет является монохроматическим. Дисперсия исследуемого вещества и стекла призмы приводит к тому, что величина предельных углов r’ и i’2 зависит от длины волны λ. При работе с белым светом наблюдаемая в поле зрения граница света и тени часто оказывается размытой и окрашенной. Для того, чтобы получить резкое изображение, перед объективом трубы помещают компенсатор с переменной дисперсией. Компенсатор содержит две одинаковые дисперсионные призмы Амичи (призмы П1 и П2 на рис. 4.3), каждая из которых состоит из трех склеенных призм, обладающих различными показателями преломления и различной дисперсией. Призмы рассчитываются так, чтобы монохроматический луч с длиной волны λ=5893Å (среднее значение длины волны желтого дублета натрия) не испытывал отклонений. Лучи с другими длинами волн отклоняются призмой в ту или иную сторону. В зависимости от взаимной ориентации призмы дисперсия компенсатора изменяется в пределах от 0 до удвоенного значения дисперсии одной призмы.
Мерой дисперсии помещенного на призму образца служит поворот одной призмы компенсатора относительно другой до полного устранения окрашенности границы светотени. Снимая отсчет целых градусов по барабану маховичка и десятых долей градуса по нониусу, определяют Z.
Используя таблицу 1 и таблицу поправок 2, для данного показателя преломления образца находят коэффициенты А и В. Для измеренного Z по таблице 3 и таблице поправок находят s. По найденным величинам А, В и s вычисляют разность показателей преломления Δn.
Δn = nF – nc =A+ s B (4.6)
Среднее значение дисперсии образца определяют по формуле:
, (4.7)
где λF =486,1·10–9 м; λС =656,3·10–9 м.
Следует учесть, что для значения Z больше 30 величина σ принимает отрицательное значение.
ПРИМЕР: Для воды при 20ºС nD = 1,3330
Отсчёты Z по шкале компенсатора
|
С одной стороны |
С другой стороны |
|
36,4 36,4 36,4 36,5 36,3 |
36,4 36,3 36,3 36,5 36,5 |
|
Среднее 36,4 |
36,4 |
Общее среднее Z =36,4
Из таблицы 1:
для nD=1,330 А= 0,2373 В = 0,5393
для nD= 1,340 A= 0,02368 B = 0,05359
А= -5 B= -34
По таблице пропорциональных частей в столбце, соответствующем табличной разнице 5 для А и табличной разнице 34 для В, находим приращение для 3-го и 4-го десятичного знаков, то есть для nD = 1,333
A = 0,02373, В =0,05393.
Результаты округляем до 5-го знака.
Найдем s для Z = 36,4 пользуясь таблицами 4 и 5.
для Z=36 s = -0,309
для Z=37 s = -0,358
Δs = -0,049, которому в таблице 4 соответствует значение 49.
По таблице 3 для 49 имеем:
для Z=36 s = -0,309
0,4 Δs = -0.0196
По таблице 4 для 49 находим поправку
для Z=З6,4 s = -0,3286
По найденным значениям A, В и s определяем:
nF – nC =А+s В = 0,02372 – (0,05383·0,3286) = 0,00603
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Рис. 4.4.
Рефрактометр ИРФ-454 (рис. 4.4) состоит из корпуса 1, осветительной призмы 2, измерительной призмы 3, окуляра 4, компенсатора, вращающегося с помощью маховичка 5.
Подсветка призм осуществляется зеркалами 6 и 7. Нахождение границы раздела света-тени и совмещение ее с перекрестием сетки осуществляется разворотом зеркала и шкалы вращением маховичка 8, Подсвет лампы производят зеркалом 10.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.