Ang batas ng repraksyon ng liwanag. Absolute at relative index (coefficients) ng repraksyon. Kabuuang panloob na pagmuni-muni

Batas ng repraksyon ng liwanag ay itinatag sa empiriko noong ika-17 siglo. Kapag ang liwanag ay dumaan mula sa isang transparent na medium patungo sa isa pa, maaaring magbago ang direksyon ng liwanag. Ang pagbabago ng direksyon ng liwanag sa hangganan ng iba't ibang media ay tinatawag na light refraction. Ang omniscience ng repraksyon ay isang maliwanag na pagbabago sa hugis ng isang bagay. (halimbawa: isang kutsara sa isang basong tubig). Ang batas ng repraksyon ng liwanag: Sa hangganan ng dalawang media, ang refracted beam ay namamalagi sa eroplano ng saklaw at mga anyo, na ang normal sa interface ay naibalik sa punto ng saklaw, isang anggulo ng repraksyon tulad na: = n 1- pagkahulog, 2 reflection, n-refractive index (f. Snelius) - kamag-anak na tagapagpahiwatig Ang refractive index ng isang sinag na insidente sa isang daluyan mula sa walang hangin na espasyo ay tinatawag na nito ganap na index ng repraksyon. Ang anggulo ng saklaw kung saan ang refracted beam ay nagsisimulang mag-slide kasama ang interface sa pagitan ng dalawang media nang walang paglipat sa isang optically denser medium - nililimitahan ang anggulo ng kabuuang panloob na pagmuni-muni. Kabuuang panloob na pagmuni-muni- panloob na pagmuni-muni, sa kondisyon na ang anggulo ng saklaw ay lumampas sa isang tiyak na kritikal na anggulo. Sa kasong ito, ang alon ng insidente ay ganap na nakikita, at ang halaga ng koepisyent ng pagmuni-muni ay lumampas sa pinakamataas na halaga nito para sa pinakintab na mga ibabaw. Ang koepisyent ng pagmuni-muni para sa kabuuang panloob na pagmuni-muni ay hindi nakasalalay sa haba ng daluyong. Sa optika, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod para sa isang malawak na spectrum ng electromagnetic radiation, kabilang ang saklaw ng X-ray. Sa geometric na optika, ang kababalaghan ay ipinaliwanag sa mga tuntunin ng batas ni Snell. Isinasaalang-alang na ang anggulo ng repraksyon ay hindi maaaring lumampas sa 90°, nakuha natin na sa isang anggulo ng saklaw na ang sine ay mas malaki kaysa sa ratio ng mas maliit na refractive index sa mas malaki, ang electromagnetic wave ay dapat na ganap na maipakita sa unang daluyan. Halimbawa: Ang maliwanag na ningning ng maraming natural na mga kristal, at lalo na ang mga faceted na mamahaling at semiprecious na mga bato, ay ipinaliwanag ng kabuuang panloob na pagmuni-muni, bilang isang resulta kung saan ang bawat sinag na pumapasok sa kristal ay bumubuo ng isang malaking bilang ng mga medyo maliwanag na sinag na lumalabas, na may kulay bilang resulta ng dispersion.

REFRACTIVE INDICATOR(refractive index) - optical. katangiang pangkapaligiran na nauugnay sa repraksyon ng liwanag sa interface sa pagitan ng dalawang transparent optically homogeneous at isotropic media sa panahon ng paglipat nito mula sa isang daluyan patungo sa isa pa at dahil sa pagkakaiba sa mga bilis ng phase ng light propagation sa media. Ang halaga ng P. p., katumbas ng ratio ng mga bilis na ito. kamag-anak

P. p. ng mga kapaligirang ito. Kung ang liwanag ay bumaba sa pangalawa o unang daluyan mula sa (kung saan ang bilis ng pagpapalaganap ng liwanag kasama), kung gayon ang mga dami ay ganap na P. p. ng mga kapaligirang ito. Sa kasong ito, ang batas ng repraksyon ay maaaring isulat sa anyo kung saan at ang mga anggulo ng saklaw at repraksyon.

Ang magnitude ng absolute P.p. ay depende sa kalikasan at istraktura ng substance, ang estado ng aggregation, temperature, pressure, atbp. Sa mataas na intensity, ang p.p. ay depende sa intensity ng liwanag (tingnan. non-linear na optika). Sa isang bilang ng mga sangkap, nagbabago ang P. p. sa ilalim ng impluwensya ng panlabas. electric mga patlang ( Kerr effect- sa mga likido at gas; electro-optical Epekto ng Pockels- sa mga kristal).

Para sa isang naibigay na daluyan, ang banda ng pagsipsip ay nakasalalay sa liwanag na haba ng daluyong l, at ang pag-asa na ito ay maanomalya sa rehiyon ng mga banda ng pagsipsip (tingnan ang Fig. Banayad na pagpapakalat). Para sa halos lahat ng media, ang absorption band ay malapit sa 1, sa nakikitang rehiyon para sa mga likido at solid, ito ay humigit-kumulang 1.5; sa rehiyon ng IR para sa isang bilang ng transparent na media 4.0 (para sa Ge).

Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang parametric phenomena: ordinaryong (katulad ng isotropic media) at hindi pangkaraniwang, ang laki nito ay nakasalalay sa anggulo ng saklaw ng sinag at, dahil dito, ang direksyon ng pagpapalaganap ng liwanag sa daluyan (tingnan ang Fig. Mga kristal na optika Para sa media na may absorption (sa partikular, para sa mga metal), ang absorption coefficient ay isang kumplikadong dami at maaaring ilarawan kung saan ang n ay ang karaniwang absorption coefficient, ay ang absorption index (tingnan. Banayad na pagsipsip, metal na optika).

Ang P. p. ay macroscopic. katangian ng kapaligiran at nauugnay dito permittivity n magn. pagkamatagusin Klasiko teoryang elektroniko (cf. Banayad na pagpapakalat) ay nagbibigay-daan sa iyo na iugnay ang halaga ng P. p. sa mikroskopiko. mga katangian ng kapaligiran - electronic porizability atom (o molekula) depende sa likas na katangian ng mga atomo at dalas ng liwanag, at ang daluyan: kung saan N ay ang bilang ng mga atomo kada yunit ng dami. Kumikilos sa isang atom (molekula) electric. Ang larangan ng liwanag na alon ay nagdudulot ng pagbabago ng optical. isang elektron mula sa isang posisyon ng balanse; ang atom ay nagiging sapilitan. dipole moment na nagbabago sa oras na may dalas ng liwanag ng insidente, at ito ay pinagmumulan ng pangalawang magkakaugnay na alon, to-rye. nakakasagabal sa insidente ng alon sa medium, bumubuo sila ng nagresultang light wave na nagpapalaganap sa medium na may bilis ng phase, at samakatuwid

Ang intensity ng conventional (non-laser) light sources ay medyo mababa; ang larangan ng isang light wave na kumikilos sa isang atom ay mas maliit kaysa sa intra-atomic electric. field, at ang isang electron sa isang atom ay maituturing na harmonic. osileytor. Sa pagtatantya na ito, ang halaga ng at P. p.

Ang mga ito ay pare-pareho ang mga halaga (sa isang naibigay na dalas), independiyente sa intensity ng liwanag. Sa matinding light flux na nilikha ng malalakas na laser, ang laki ng kuryente. ang larangan ng isang liwanag na alon ay maaaring maging katumbas ng intra-atomic electric-rich. field at ang harmony model, ang oscillator ay lumalabas na hindi katanggap-tanggap. Ang accounting para sa anharmonicity ng mga puwersa sa electron-atom system ay humahantong sa pag-asa sa polarizability ng atom, at samakatuwid ang polarization coefficient, sa intensity ng liwanag. Ang koneksyon sa pagitan at lumalabas na hindi linear; Ang P. p. ay maaaring katawanin sa anyo

Kung saan - P. p. sa mababang intensidad ng liwanag; (karaniwang tinatanggap na pagtatalaga) - isang non-linear na karagdagan sa P. p., o coefficient. non-linearity. Ang P. p. ay depende sa kalikasan ng kapaligiran, halimbawa. para sa silicate na baso

Ang P. p. ay apektado din ng mataas na intensity bilang resulta ng epekto electrostriction, pagbabago ng density ng daluyan, mataas na dalas para sa mga molekulang anisotropiko (sa isang likido), pati na rin bilang resulta ng pagtaas ng temperatura na dulot ng pagsipsip

Ang mga batas ng pisika ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa pagsasagawa ng mga kalkulasyon para sa pagpaplano ng isang tiyak na diskarte para sa paggawa ng anumang produkto o sa pagguhit ng isang proyekto para sa pagtatayo ng mga istruktura para sa iba't ibang layunin. Maraming mga halaga ang kinakalkula, kaya ang mga sukat at kalkulasyon ay ginawa bago simulan ang pagpaplano. Halimbawa, ang refractive index ng salamin ay katumbas ng ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon.

Kaya una mayroong isang proseso ng pagsukat ng mga anggulo, pagkatapos ay kinakalkula ang kanilang sine, at pagkatapos ay maaari mong makuha ang nais na halaga. Sa kabila ng pagkakaroon ng data ng tabular, sulit na magsagawa ng mga karagdagang kalkulasyon sa bawat oras, dahil ang mga sangguniang libro ay madalas na gumagamit ng mga perpektong kondisyon na halos imposibleng makamit sa totoong buhay. Samakatuwid, sa katotohanan, ang tagapagpahiwatig ay kinakailangang mag-iba mula sa tabular, at sa ilang mga sitwasyon ito ay may pangunahing kahalagahan.

Ganap na tagapagpahiwatig

Ang ganap na refractive index ay nakasalalay sa tatak ng salamin, dahil sa pagsasagawa mayroong isang malaking bilang ng mga pagpipilian na naiiba sa komposisyon at antas ng transparency. Sa karaniwan, ito ay 1.5 at nagbabago sa paligid ng halagang ito ng 0.2 sa isang direksyon o iba pa. Sa mga bihirang kaso, maaaring may mga paglihis mula sa figure na ito.

Muli, kung ang isang eksaktong tagapagpahiwatig ay mahalaga, kung gayon ang mga karagdagang sukat ay kailangang-kailangan. Ngunit kahit na hindi sila nagbibigay ng isang 100% maaasahang resulta, dahil ang posisyon ng araw sa kalangitan at ang maulap sa araw ng mga sukat ay makakaapekto sa pangwakas na halaga. Sa kabutihang palad, sa 99.99% ng mga kaso, sapat na upang malaman lamang na ang refractive index ng isang materyal tulad ng salamin ay mas malaki kaysa sa isa at mas mababa sa dalawa, at ang lahat ng iba pang tenths at hundredths ay hindi gumaganap ng isang papel.

Sa mga forum na tumutulong sa paglutas ng mga problema sa pisika, ang tanong ay madalas na kumikislap, ano ang refractive index ng salamin at brilyante? Maraming mga tao ang nag-iisip na dahil ang dalawang sangkap na ito ay magkatulad sa hitsura, kung gayon ang kanilang mga katangian ay dapat na halos pareho. Ngunit ito ay isang maling akala.

Ang maximum na repraksyon para sa salamin ay nasa paligid ng 1.7, habang para sa brilyante ang figure na ito ay umabot sa 2.42. Ang hiyas na ito ay isa sa ilang mga materyales sa Earth na ang refractive index ay lumampas sa 2. Ito ay dahil sa kristal na istraktura nito at ang malaking pagkalat ng mga light ray. Ang faceting ay may kaunting papel sa mga pagbabago sa halaga ng talahanayan.

Kamag-anak na tagapagpahiwatig

Ang kamag-anak na tagapagpahiwatig para sa ilang mga kapaligiran ay maaaring mailalarawan bilang mga sumusunod:

• - ang refractive index ng salamin na may kaugnayan sa tubig ay humigit-kumulang 1.18;
• - ang refractive index ng parehong materyal na may kaugnayan sa hangin ay katumbas ng 1.5;
• - refractive index na may kaugnayan sa alkohol - 1.1.

Ang pagsukat ng tagapagpahiwatig at pagkalkula ng kamag-anak na halaga ay isinasagawa ayon sa isang kilalang algorithm. Upang makahanap ng isang kamag-anak na parameter, kailangan mong hatiin ang isang halaga ng talahanayan sa isa pa. O gumawa ng mga pang-eksperimentong kalkulasyon para sa dalawang kapaligiran, at pagkatapos ay hatiin ang data na nakuha. Ang ganitong mga operasyon ay madalas na isinasagawa sa mga klase sa laboratoryo sa pisika.

Pagpapasiya ng refractive index

Medyo mahirap matukoy ang refractive index ng salamin sa pagsasanay, dahil ang mga instrumento na may mataas na katumpakan ay kinakailangan upang sukatin ang paunang data. Ang anumang error ay tataas, dahil ang pagkalkula ay gumagamit ng mga kumplikadong formula na nangangailangan ng kawalan ng mga error.

Sa pangkalahatan, ang koepisyent na ito ay nagpapakita kung gaano karaming beses ang bilis ng pagpapalaganap ng mga light ray ay bumagal kapag dumadaan sa isang tiyak na balakid. Samakatuwid, ito ay tipikal lamang para sa mga transparent na materyales. Para sa reference na halaga, iyon ay, para sa yunit, ang refractive index ng mga gas ay kinuha. Ginawa ito upang makapagsimula mula sa ilang halaga sa mga kalkulasyon.

Kung ang sunbeam ay bumagsak sa ibabaw ng salamin na may refractive index na katumbas ng halaga ng talahanayan, maaari itong baguhin sa maraming paraan:

• 1. Magdikit ng pelikula sa itaas, kung saan ang refractive index ay mas mataas kaysa sa salamin. Ginagamit ang prinsipyong ito sa tinting ng bintana ng kotse upang mapabuti ang ginhawa ng pasahero at bigyang-daan ang driver na makita ang kalsada nang mas malinaw. Gayundin, ang pelikula ay magpipigil at ultraviolet radiation.
• 2. Kulayan ang salamin ng pintura. Ito ang ginagawa ng mga tagagawa ng murang salaming pang-araw, ngunit magkaroon ng kamalayan na maaari itong makapinsala sa iyong paningin. Sa magagandang modelo, ang mga baso ay agad na ginawang may kulay gamit ang isang espesyal na teknolohiya.
• 3. Ilubog ang baso sa ilang likido. Ito ay kapaki-pakinabang lamang para sa mga eksperimento.

Kung ang light beam ay pumasa mula sa salamin, pagkatapos ay ang refractive index sa susunod na materyal ay kinakalkula gamit ang kamag-anak na koepisyent, na maaaring makuha sa pamamagitan ng paghahambing ng mga tabular na halaga sa bawat isa. Ang mga kalkulasyon na ito ay napakahalaga sa disenyo ng mga optical system na nagdadala ng praktikal o eksperimentong pagkarga. Hindi pinahihintulutan ang mga error dito, dahil magiging sanhi ito ng malfunction ng buong device, at pagkatapos ay walang silbi ang anumang data na natanggap kasama nito.

Upang matukoy ang bilis ng liwanag sa salamin na may refractive index, kailangan mong hatiin ang absolute value ng bilis sa vacuum sa refractive index. Ang vacuum ay ginagamit bilang isang sanggunian na daluyan, dahil ang repraksyon ay hindi kumikilos doon dahil sa kawalan ng anumang mga sangkap na maaaring makagambala sa walang hadlang na paggalaw ng mga sinag ng liwanag sa isang partikular na tilapon.

Sa anumang mga kalkuladong indicator, ang bilis ay magiging mas mababa kaysa sa reference medium, dahil ang refractive index ay palaging mas malaki kaysa sa isa.

Banayad na repraksyon- isang kababalaghan kung saan ang isang sinag ng liwanag, na dumadaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay nagbabago ng direksyon sa hangganan ng mga media na ito.

Ang repraksyon ng liwanag ay nangyayari ayon sa sumusunod na batas:
Ang insidente at refracted ray at ang patayo na iginuhit sa interface sa pagitan ng dalawang media sa punto ng saklaw ng beam ay nasa parehong eroplano. Ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon ay isang pare-parehong halaga para sa dalawang media:
,
saan α - anggulo ng saklaw,
β - anggulo ng repraksyon
n - isang pare-parehong halaga na hindi nakasalalay sa anggulo ng saklaw.

Kapag nagbabago ang anggulo ng saklaw, nagbabago rin ang anggulo ng repraksyon. Kung mas malaki ang anggulo ng saklaw, mas malaki ang anggulo ng repraksyon.
Kung ang liwanag ay napupunta mula sa isang optical na hindi gaanong siksik na medium patungo sa isang mas siksik na medium, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay palaging mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw: β < α.
Ang isang sinag ng liwanag na nakadirekta patayo sa interface sa pagitan ng dalawang media ay dumadaan mula sa isang medium patungo sa isa pa nang hindi nasisira.

absolute refractive index ng isang substance- isang halaga na katumbas ng ratio ng phase velocities ng liwanag (electromagnetic waves) sa vacuum at sa isang naibigay na medium n=c/v
Ang halaga ng n kasama sa batas ng repraksyon ay tinatawag na relative refractive index para sa isang pares ng media.

Ang value n ay ang relative refractive index ng medium B na may kinalaman sa medium A, at n" = 1/n ay ang relative refractive index ng medium A na may kinalaman sa medium B.
Ang halagang ito, ceteris paribus, ay mas malaki kaysa sa pagkakaisa kapag ang sinag ay pumasa mula sa isang mas siksik na daluyan patungo sa isang mas kaunting daluyan, at mas mababa kaysa sa pagkakaisa kapag ang sinag ay dumaan mula sa isang di-gaanong siksik na daluyan patungo sa isang daluyan (halimbawa, mula sa isang gas o mula sa vacuum sa isang likido o solid). May mga pagbubukod sa panuntunang ito, at samakatuwid ay kaugalian na tumawag sa isang daluyan ng optical na higit pa o hindi gaanong siksik kaysa sa isa pa.
Ang isang sinag na bumabagsak mula sa walang hangin na espasyo papunta sa ibabaw ng ilang medium B ay mas malakas na na-refracte kaysa kapag nahuhulog dito mula sa isa pang medium A; Ang refractive index ng isang sinag na insidente sa isang daluyan mula sa walang hangin na espasyo ay tinatawag na absolute refractive index nito.

(Ganap - nauugnay sa vacuum.
Kamag-anak - kamag-anak sa anumang iba pang sangkap (halimbawa, ang parehong hangin).
Ang relative index ng dalawang substance ay ang ratio ng kanilang absolute index.)

Kabuuang panloob na pagmuni-muni- panloob na pagmuni-muni, sa kondisyon na ang anggulo ng saklaw ay lumampas sa isang tiyak na kritikal na anggulo. Sa kasong ito, ang alon ng insidente ay ganap na nakikita, at ang halaga ng koepisyent ng pagmuni-muni ay lumampas sa pinakamataas na halaga nito para sa pinakintab na mga ibabaw. Ang koepisyent ng pagmuni-muni para sa kabuuang panloob na pagmuni-muni ay hindi nakasalalay sa haba ng daluyong.

Sa optika, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod para sa isang malawak na spectrum ng electromagnetic radiation, kabilang ang saklaw ng X-ray.

Sa geometric na optika, ang kababalaghan ay ipinaliwanag sa mga tuntunin ng batas ni Snell. Isinasaalang-alang na ang anggulo ng repraksyon ay hindi maaaring lumampas sa 90°, nakuha natin na sa isang anggulo ng saklaw na ang sine ay mas malaki kaysa sa ratio ng mas mababang refractive index sa mas malaking index, ang electromagnetic wave ay dapat na ganap na maipakita sa unang daluyan.

Alinsunod sa teorya ng alon ng kababalaghan, ang electromagnetic wave gayunpaman ay tumagos sa pangalawang daluyan - ang tinatawag na "hindi pantay na alon" ay kumakalat doon, na nabubulok nang husto at hindi nagdadala ng enerhiya kasama nito. Ang katangiang lalim ng pagtagos ng isang hindi magkakatulad na alon sa pangalawang daluyan ay nasa pagkakasunud-sunod ng haba ng daluyong.

Mga batas ng repraksyon ng liwanag.

Mula sa lahat ng nasabi, nagtatapos kami:
1 . Sa interface sa pagitan ng dalawang media ng magkaibang optical density, ang isang sinag ng liwanag ay nagbabago ng direksyon nito kapag dumadaan mula sa isang medium patungo sa isa pa.
2. Kapag ang isang light beam ay pumasa sa isang medium na may mas mataas na optical density, ang anggulo ng repraksyon ay mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw; kapag ang isang light beam ay pumasa mula sa isang optically denser medium patungo sa isang mas kaunting siksik na medium, ang anggulo ng repraksyon ay mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw.
Ang repraksyon ng liwanag ay sinamahan ng pagmuni-muni, at sa pagtaas ng anggulo ng saklaw, ang liwanag ng sinasalamin na sinag ay tumataas, habang ang refracted ay humihina. Ito ay makikita sa pamamagitan ng pagsasagawa ng eksperimento na ipinapakita sa figure. Dahil dito, dinadala ng sinasalamin na sinag ang mas maraming liwanag na enerhiya, mas malaki ang anggulo ng saklaw.

Hayaan MN- ang interface sa pagitan ng dalawang transparent na media, halimbawa, hangin at tubig, JSC- bumabagsak na sinag OV- refracted beam, - anggulo ng saklaw, - anggulo ng repraksyon, - bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa unang daluyan, - bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa pangalawang daluyan.

Ang repraksyon o repraksyon ay isang phenomenon kung saan ang pagbabago sa direksyon ng sinag ng liwanag, o iba pang mga alon, ay nangyayari kapag tumawid sila sa hangganan na naghihiwalay sa dalawang media, parehong transparent (nagpapadala ng mga alon na ito) at sa loob ng isang medium kung saan ang mga katangian ay patuloy na nagbabago. .

Madalas nating nakatagpo ang hindi pangkaraniwang bagay ng repraksyon at nakikita ito bilang isang ordinaryong kababalaghan: makikita natin na ang isang stick sa isang transparent na baso na may kulay na likido ay "nabasag" sa punto kung saan ang hangin at tubig ay naghihiwalay (Larawan 1). Kapag ang liwanag ay na-refracted at naaaninag sa panahon ng ulan, tayo ay nagagalak kapag nakakita tayo ng bahaghari (Larawan 2).

Ang refractive index ay isang mahalagang katangian ng isang substance na nauugnay sa mga katangiang physicochemical nito. Depende ito sa mga halaga ng temperatura, pati na rin sa haba ng mga light wave kung saan isinasagawa ang pagpapasiya. Ayon sa data ng kontrol sa kalidad sa isang solusyon, ang refractive index ay apektado ng konsentrasyon ng sangkap na natunaw dito, pati na rin ang likas na katangian ng solvent. Sa partikular, ang refractive index ng serum ng dugo ay apektado ng dami ng protina na nilalaman nito. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa iba't ibang bilis ng pagpapalaganap ng mga light ray sa media na may iba't ibang densidad, ang kanilang direksyon ay nagbabago sa interface sa pagitan ng dalawang media. . Kung hahatiin natin ang bilis ng liwanag sa vacuum sa bilis ng liwanag sa substance na pinag-aaralan, makukuha natin ang absolute refractive index (refraction index). Sa pagsasagawa, ang kamag-anak na refractive index (n) ay tinutukoy, na kung saan ay ang ratio ng bilis ng liwanag sa hangin sa bilis ng liwanag sa sangkap na pinag-aaralan.

Ang refractive index ay binibilang gamit ang isang espesyal na aparato - isang refractometer.

Ang refractometry ay isa sa mga pinakamadaling paraan ng pisikal na pagsusuri at maaaring magamit sa mga laboratoryo ng kontrol sa kalidad sa paggawa ng kemikal, pagkain, biologically active food additives, kosmetiko at iba pang uri ng mga produkto na may kaunting oras at bilang ng mga sample na susuriin.

Ang disenyo ng refractometer ay batay sa katotohanan na ang mga sinag ng liwanag ay ganap na makikita kapag sila ay dumaan sa hangganan ng dalawang media (isa sa kanila ay isang glass prism, ang isa ay ang solusyon sa pagsubok) (Larawan 3).

kanin. 3. Scheme ng refractometer

Mula sa pinanggalingan (1), ang sinag ng liwanag ay bumabagsak sa ibabaw ng salamin (2), pagkatapos, kapag naaninag, ito ay pumasa sa itaas na nag-iilaw na prisma (3), pagkatapos ay sa ibabang prisma ng pagsukat (4), na gawa sa salamin na may mataas na refractive index. Sa pagitan ng mga prisma (3) at (4) 1–2 patak ng sample ay inilalapat gamit ang isang capillary. Upang hindi maging sanhi ng mekanikal na pinsala sa prisma, kinakailangan na huwag hawakan ang ibabaw nito na may capillary.

Nakikita ng eyepiece (9) ang isang field na may mga crossed na linya upang itakda ang interface. Sa pamamagitan ng paggalaw ng eyepiece, ang punto ng intersection ng mga patlang ay dapat na nakahanay sa interface (Larawan 4). Dahil ang mga sinag ay nakakalat, ang hangganan ng liwanag at anino ay lumalabas na malabo, iridescent. Ang phenomenon na ito ay inalis ng dispersion compensator (5). Pagkatapos ang sinag ay dumaan sa lens (6) at prism (7). Sa plato (8) mayroong mga reticle stroke (dalawang tuwid na linya na naka-crosswise), pati na rin ang isang sukat na may mga refractive na indeks, na sinusunod sa eyepiece (9). Ito ay ginagamit upang kalkulahin ang refractive index.

Ang paghahati ng linya ng mga hangganan ng field ay tumutugma sa anggulo ng panloob na kabuuang pagmuni-muni, na nakasalalay sa refractive index ng sample.

Ginagamit ang refractometry upang matukoy ang kadalisayan at pagiging tunay ng isang sangkap. Ginagamit din ang pamamaraang ito upang matukoy ang konsentrasyon ng mga sangkap sa mga solusyon sa panahon ng kontrol sa kalidad, na kinakalkula mula sa isang graph ng pagkakalibrate (isang graph na nagpapakita ng pag-asa ng refractive index ng isang sample sa konsentrasyon nito).

Sa KorolevPharm, ang refractive index ay tinutukoy alinsunod sa naaprubahang dokumentasyon ng regulasyon sa panahon ng papasok na kontrol ng mga hilaw na materyales, sa mga extract ng sarili nating produksyon, gayundin sa paggawa ng mga natapos na produkto. Ang pagpapasiya ay ginawa ng mga kwalipikadong empleyado ng isang akreditadong pisikal at kemikal na laboratoryo gamit ang isang IRF-454 B2M refractometer.

Kung, batay sa mga resulta ng kontrol sa pag-input ng mga hilaw na materyales, ang refractive index ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangang kinakailangan, ang departamento ng kontrol sa kalidad ay gumuhit ng isang Act of Non-Conformity, na batayan kung saan ang batch ng mga hilaw na materyales ay ibinalik sa ang supplier.

Paraan ng pagpapasiya

1. Bago simulan ang mga sukat, ang kalinisan ng mga ibabaw ng mga prisma na nakikipag-ugnay sa bawat isa ay nasuri.

2. Zero point check. Nag-aaplay kami ng 2÷3 patak ng distilled water sa ibabaw ng pagsukat na prisma, maingat na isara ito gamit ang isang nagliliwanag na prisma. Buksan ang bintana ng pag-iilaw at, gamit ang salamin, itakda ang pinagmumulan ng liwanag sa pinakamatinding direksyon. Sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga turnilyo ng eyepiece, nakakakuha tayo ng malinaw, matalim na pagkakaiba sa pagitan ng madilim at maliwanag na mga patlang sa larangan ng pagtingin nito. Pinaikot namin ang tornilyo at itinuro ang linya ng anino at liwanag upang ito ay tumutugma sa punto kung saan ang mga linya ay bumalandra sa itaas na bintana ng eyepiece. Sa vertical na linya sa ibabang window ng eyepiece nakikita natin ang nais na resulta - ang refractive index ng tubig na dalisay sa 20 ° C (1.333). Kung ang mga pagbabasa ay naiiba, itakda ang refractive index sa 1.333 gamit ang isang tornilyo, at sa tulong ng isang susi (alisin ang adjusting screw) dinadala namin ang hangganan ng anino at liwanag sa punto ng intersection ng mga linya.

3. Tukuyin ang refractive index. Itaas ang silid ng prism lighting at alisin ang tubig gamit ang filter na papel o isang gauze napkin. Susunod, ilapat ang 1-2 patak ng solusyon sa pagsubok sa ibabaw ng pagsukat ng prisma at isara ang silid. Pinaikot namin ang mga tornilyo hanggang ang mga hangganan ng anino at liwanag ay nag-tutugma sa punto ng intersection ng mga linya. Sa patayong linya sa ibabang bintana ng eyepiece ay nakikita natin ang ninanais na resulta - ang refractive index ng sample ng pagsubok. Kinakalkula namin ang refractive index sa sukat sa ibabang window ng eyepiece.

4. Gamit ang graph ng pagkakalibrate, itinatatag namin ang kaugnayan sa pagitan ng konsentrasyon ng solusyon at ng refractive index. Upang makabuo ng isang graph, kinakailangan upang maghanda ng mga karaniwang solusyon ng ilang mga konsentrasyon gamit ang mga paghahanda ng mga purong kemikal na sangkap, sukatin ang kanilang mga refractive na indeks at i-plot ang nakuha na mga halaga sa ordinate axis, at i-plot ang kaukulang mga konsentrasyon ng mga solusyon sa abscissa axis. Kinakailangang piliin ang mga pagitan ng konsentrasyon kung saan ang isang linear na relasyon ay sinusunod sa pagitan ng konsentrasyon at ng refractive index. Sinusukat namin ang refractive index ng sample ng pagsubok at ginagamit ang graph upang matukoy ang konsentrasyon nito.