Kāds ir vides relatīvais refrakcijas indekss. Līgumražošana

Gaismas refrakcija- parādība, kurā gaismas stars, pārejot no vienas vides uz otru, maina virzienu pie šo nesēju robežas.

Gaismas laušana notiek saskaņā ar šādu likumu:
Krītošie un lauztie stari un perpendikuls, kas novilkts uz saskarni starp divām vidēm staru kūļa krišanas punktā, atrodas vienā plaknē. Krituma leņķa sinusa attiecība pret laušanas leņķa sinusu ir nemainīga vērtība diviem medijiem:
,
kur α - krišanas leņķis,
β - refrakcijas leņķis
n - nemainīga vērtība, kas nav atkarīga no krišanas leņķa.

Mainoties krišanas leņķim, mainās arī refrakcijas leņķis. Jo lielāks krišanas leņķis, jo lielāks ir refrakcijas leņķis.
Ja gaisma pāriet no optiski mazāk blīvas vides uz blīvāku vidi, tad laušanas leņķis vienmēr ir mazāks par krišanas leņķi: β < α.
Gaismas stars, kas vērsts perpendikulāri divu datu nesēju saskarnei, pāriet no vienas vides uz otru nesalaužot.

vielas absolūtais refrakcijas indekss- vērtība, kas vienāda ar gaismas (elektromagnētisko viļņu) fāzes ātrumu attiecību vakuumā un noteiktā vidē n=c/v
Laušanas likumā ietverto vērtību n sauc par relatīvo refrakcijas indeksu mediju pārim.

Vērtība n ir vides B relatīvais refrakcijas indekss attiecībā pret vidi A, un n" = 1/n ir vides A relatīvais laušanas koeficients attiecībā pret vidi B.
Šī vērtība, ceteris paribus, ir lielāka par vienību, kad stars pāriet no blīvākas vides uz mazāk blīvu vidi, un mazāka par vienību, kad stars pāriet no mazāk blīvas vides uz blīvāku vidi (piemēram, no gāzes vai no vakuumā līdz šķidrumam vai cietai vielai). Šim noteikumam ir izņēmumi, un tāpēc ir ierasts saukt vidi optiski vairāk vai mazāk blīvu nekā citu.
Stars, kas no bezgaisa telpas krīt uz kādas vides B virsmu, laužas spēcīgāk nekā krītot uz to no citas vides A; staru laušanas koeficientu, kas krīt uz vidi no bezgaisa telpas, sauc par tā absolūtais rādītājs refrakcija.

(Absolūtais - attiecībā pret vakuumu.
Relatīvs - attiecībā pret jebkuru citu vielu (piemēram, to pašu gaisu).
Divu vielu relatīvais indekss ir to absolūto indeksu attiecība.)

Pilnīga iekšējā atspulga- iekšējā atstarošana, ja krišanas leņķis pārsniedz noteiktu kritisko leņķi. Šajā gadījumā krītošais vilnis tiek pilnībā atspoguļots, un atstarošanas koeficienta vērtība pārsniedz lielāko lielas vērtības pulētām virsmām. Kopējās iekšējās atstarošanas atstarošanas koeficients nav atkarīgs no viļņa garuma.

Optikā šī parādība tiek novērota plašā diapazonā elektromagnētiskā radiācija, ieskaitot rentgena diapazonu.

Ģeometriskajā optikā parādība tiek izskaidrota ar Snela likumu. Ņemot vērā, ka laušanas leņķis nevar pārsniegt 90°, iegūstam, ka pie krišanas leņķa, kura sinuss ir lielāks par zemākā laušanas koeficienta attiecību pret lielāko, elektromagnētiskajam vilnim pilnībā jāatspoguļojas pirmajā vidē.

Saskaņā ar fenomena viļņu teoriju elektromagnētiskais vilnis tomēr iekļūst otrajā vidē - tur izplatās tā sauktais “neviendabīgais vilnis”, kas eksponenciāli dilst un neaiznes sev līdzi enerģiju. Raksturīgais nehomogēna viļņa iespiešanās dziļums otrajā vidē ir viļņa garuma kārtībā.

Gaismas laušanas likumi.

No visa teiktā mēs secinām:
1 . Saskarnē starp diviem dažāda optiskā blīvuma medijiem gaismas stars maina virzienu, pārejot no vienas vides uz otru.
2. Gaismas staram nonākot vidē ar lielāku optisko blīvumu, laušanas leņķis ir mazāks par krišanas leņķi; gaismas staram pārejot no optiski blīvākas vides uz mazāk blīvu vidi, laušanas leņķis ir lielāks par krišanas leņķi.
Gaismas laušanu pavada atstarošana, un, palielinoties krišanas leņķim, atstarotā staru kūļa spilgtums palielinās, savukārt lauztā staru kūlis vājinās. To var redzēt, veicot eksperimentu, kas parādīts attēlā. Līdz ar to atstarotais stars nes sev līdzi, jo vairāk gaismas enerģijas, jo lielāks ir krišanas leņķis.

Ļaujiet MN- saskarne starp diviem caurspīdīgiem materiāliem, piemēram, gaisu un ūdeni, AS- krītošais stars OV- lauztais stars, - krišanas leņķis, - laušanas leņķis, - gaismas izplatīšanās ātrums pirmajā vidē, - gaismas izplatīšanās ātrums otrajā vidē.

REFRAKTIVA INDIKATORS(refrakcijas indekss) - optiskais. vides īpašība, kas saistīta ar gaismas laušana saskarnē starp divām caurspīdīgām optiski viendabīgām un izotropiskām vidēm tās pārejas laikā no vienas vides uz otru un gaismas izplatīšanās fāzes ātruma atšķirību dēļ vidē. P. p. vērtība, kas vienāda ar šo ātrumu attiecību. radinieks

Šo vidi P. p. Ja gaisma krīt uz otro vai pirmo barotni no (kur gaismas izplatīšanās ātrums ar), tad daudzumi ir šo vidi absolūtais P. p. Šajā gadījumā laušanas likumu var uzrakstīt formā, kur un ir krišanas un laušanas leņķi.

Absolūtā P. p. lielums ir atkarīgs no vielas rakstura un struktūras, tās agregācijas stāvoklis, temperatūra, spiediens utt. Pie augstas intensitātes P. p. ir atkarīgs no gaismas intensitātes (sk. nelineārā optika). Vairākās vielās P. p. mainās ārējā ietekmē. elektrisks lauki ( Kerra efekts- šķidrumos un gāzēs; elektrooptiskais Pockels efekts- kristālos).

Noteiktai videi absorbcijas josla ir atkarīga no gaismas viļņa garuma l, un šī atkarība ir anomāla absorbcijas joslu reģionā (sk. Viegla dispersija). Gandrīz visiem medijiem absorbcijas josla ir tuvu 1; šķidrumiem un cietām vielām redzamajā zonā tā ir aptuveni 1,5; IS reģionā vairākiem caurspīdīgiem datu nesējiem 4.0 (Ge).

Lit.: Landsbergs G. S., Optika, 5. izd., M., 1976; Sivukhin D.V., Vispārējais kurss, 2. izd., [sēj. 4] - Optika, M., 1985. V. I. Maļiševs,

Refraktometrijas pielietošanas jomas.

Refraktometra IRF-22 ierīce un darbības princips.

Refrakcijas indeksa jēdziens.

Plānot

Refraktometrija. Metodes raksturojums un būtība.

Lai identificētu vielas un pārbaudītu to tīrību, izmantojiet

refraktors.

Vielas refrakcijas indekss- vērtība, kas vienāda ar gaismas (elektromagnētisko viļņu) fāzes ātrumu vakuumā un redzamās vides attiecību.

Refrakcijas indekss ir atkarīgs no vielas īpašībām un viļņa garuma

elektromagnētiskā radiācija. Krituma leņķa sinusa attiecība pret

norma, kas novilkta pret staru kūļa laušanas plakni (α) pret laušanas leņķa sinusu

refrakciju (β) stara pārejas laikā no vides A uz vidi B sauc par relatīvo refrakcijas indeksu šim vides pārim.

Vērtība n ir vides B relatīvais refrakcijas indekss saskaņā ar

saistībā ar vidi A, un

Vides A relatīvais refrakcijas indekss attiecībā pret

Tā stara laušanas koeficients, kas krīt uz barotni no bezgaisa

th telpu sauc par tās absolūto refrakcijas indeksu vai

vienkārši noteiktas vides refrakcijas indekss (1. tabula).

1. tabula. Dažādu nesēju refrakcijas rādītāji

Šķidrumu refrakcijas indekss ir robežās no 1,2 līdz 1,9. Ciets

vielas 1,3-4,0. Dažām minerālvielām nav precīzas indikatora vērtības

par refrakciju. Tā vērtība ir noteiktā "dakšiņā" un nosaka

piemaisījumu klātbūtnes dēļ kristāla struktūrā, kas nosaka krāsu

kristāls.

Minerāla identificēšana pēc "krāsas" ir sarežģīta. Tātad minerālu korunds pastāv rubīna, safīra, leikozafīra formā, kas atšķiras

refrakcijas indekss un krāsa. Sarkano korundu sauc par rubīniem

(hroma piemaisījums), bezkrāsains zils, gaiši zils, rozā, dzeltens, zaļš,

violets - safīri (kobalta, titāna uc piemaisījumi). Gaišas krāsas

safīrus vai bezkrāsainu korundu sauc par leikozafīru (plaši

izmanto optikā kā gaismas filtru). Šo kristālu refrakcijas indekss

stends atrodas diapazonā no 1,757 līdz 1,778 un ir pamats identificēšanai

Attēls 3.1 - Rubīns Attēls 3.2 - Safīra zils

Organiskajiem un neorganiskiem šķidrumiem ir arī raksturīgas refrakcijas indeksa vērtības, kas tos raksturo kā ķīmiskus

jaunākie savienojumi un to sintēzes kvalitāte (2. tabula):

2. tabula. Dažu šķidrumu refrakcijas rādītāji 20 °C temperatūrā

4.2. Refraktometrija: jēdziens, princips.

Vielu izpētes metode, pamatojoties uz indikatora noteikšanu

Refrakcijas (refrakcijas) koeficientu sauc par refraktometriju (no

latu. refractus - lauzts un grieķu. metreo - es mēru). Refraktometrija

(refraktometriskā metode) izmanto ķīmisko vielu identificēšanai

savienojumi, kvantitatīvie un strukturālā analīze, fiziskās definīcijas

vielu ķīmiskie parametri. Realizēts refraktometrijas princips

Abbe refraktometros, kas parādīts 1. attēlā.

1. attēls - refraktometrijas princips

Abbe prizmu bloks sastāv no divām taisnstūrveida prizmām: apgaismojošām

korpuss un mērīšana, salocītas ar hipotenūzām. Apgaismotājs-

prizmai ir raupja (matēta) hipotenūza, un tā ir paredzēta

čena starp prizmām novietota šķidruma parauga apgaismošanai.

Izkliedētā gaisma iziet cauri plaknei paralēli pētāmā šķidruma slānim un, lūstot šķidrumā, nokrīt uz mērīšanas prizmas. Mērīšanas prizma ir izgatavota no optiski blīva stikla (smagā krama), un tās laušanas koeficients ir lielāks par 1,7. Šī iemesla dēļ Abbe refraktometrs mēra n vērtības, kas ir mazākas par 1,7. Refrakcijas indeksa mērīšanas diapazona palielināšanu var panākt tikai, mainot mērīšanas prizmu.

Pārbaudāmo paraugu izlej uz mērīšanas prizmas hipotenūzas virsmas un piespiež pret apgaismojošo prizmu. Šajā gadījumā starp prizmām, kurās atrodas paraugs, un caur tām paliek 0,1–0,2 mm atstarpe.

kas iet cauri laužot gaismu. Lai izmērītu refrakcijas indeksu

izmantojiet pilnīgas fenomenu iekšējā refleksija. Tas sastāv no

Nākamais.

Ja stari 1, 2, 3 nokrīt uz divu datu nesēju saskarnes, tad atkarībā no

krišanas leņķis, novērojot tos refrakcijas vidē, būs

tiek novērota dažāda apgaismojuma zonu pārejas klātbūtne. Tas ir savienots

ar kādas gaismas daļas iekrišanu uz laušanas robežas apm.

kim līdz 90° attiecībā pret normālo (staru 3). (2. attēls).

2. attēls — lauzto staru attēls

Šī staru daļa neatspoguļojas un tāpēc veido vieglāku objektu.

refrakcija. Stari ar mazākiem leņķiem piedzīvo un atstaro

un refrakcija. Līdz ar to veidojas mazāka apgaismojuma zona. Apjomā

uz lēcas ir redzama kopējā iekšējā atstarojuma robežlīnija, pozīcija

kas ir atkarīgs no parauga refrakcijas īpašībām.

Dispersijas fenomena (saskarnes iekrāsošana starp diviem apgaismojuma laukumiem varavīksnes krāsās, jo Abbe refraktometros tiek izmantota sarežģīta balta gaisma) novēršana tiek panākta, kompensatorā izmantojot divas Amici prizmas, kas ir uzstādītas teleskops. Tajā pašā laikā objektīvā tiek projicēta skala (3. attēls). Analīzei pietiek ar 0,05 ml šķidruma.

3. attēls. Skats caur refraktometra okulāru. (Labā skala atspoguļo

izmērītās sastāvdaļas koncentrācija ppm)

Papildus vienkomponentu paraugu analīzei tiek plaši analizēti

divkomponentu sistēmas (ūdens šķīdumi, vielu šķīdumi, kuros

vai šķīdinātājs). Ideālās divkomponentu sistēmās (veidojot-

nemainot komponentu apjomu un polarizējamību), tiek parādīta atkarība

kompozīcijas refrakcijas indekss ir tuvu lineāram, ja sastāvu izsaka izteiksmē

tilpuma daļas (procentos)

kur: n, n1, n2 - maisījuma un sastāvdaļu laušanas koeficienti,

V1 un V2 ir komponentu tilpuma daļas (V1 + V2 = 1).

Temperatūras ietekmi uz laušanas koeficientu nosaka divi

faktori: šķidruma daļiņu skaita izmaiņas tilpuma vienībā un

molekulu polarizējamības atkarība no temperatūras. Otrs faktors kļuva

kļūst nozīmīga tikai pie ļoti lielām temperatūras izmaiņām.

Refrakcijas koeficienta temperatūras koeficients ir proporcionāls blīvuma temperatūras koeficientam. Tā kā visi šķidrumi karsējot izplešas, to refrakcijas rādītāji samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Temperatūras koeficients ir atkarīgs no šķidruma temperatūras, bet nelielos temperatūras intervālos to var uzskatīt par nemainīgu. Šī iemesla dēļ lielākajai daļai refraktometru nav temperatūras kontroles, tomēr daži modeļi to nodrošina

ūdens temperatūras kontrole.

Refrakcijas koeficienta lineāra ekstrapolācija ar temperatūras izmaiņām ir pieļaujama nelielām temperatūras atšķirībām (10 - 20°C).

Precīza refrakcijas indeksa noteikšana plašos temperatūras diapazonos tiek veikta pēc formas empīriskām formulām:

nt=n0+at+bt2+…

Šķīduma refraktometrijai plašos koncentrācijas diapazonos

izmantojiet tabulas vai empīriskas formulas. Displeja atkarība -

refrakcijas ķermenis ūdens šķīdumi dažas vielas no koncentrācijas

ir tuvu lineārai un ļauj noteikt šo vielu koncentrāciju

ūdens plašā koncentrāciju diapazonā (4. attēls), izmantojot refrakciju

tometri.

4. attēls. Dažu ūdens šķīdumu laušanas koeficients

Parasti ar refraktometriem ar precizitāti nosaka n šķidru un cietu ķermeņu

līdz 0,0001. Visizplatītākie ir Abbe refraktometri (5. attēls) ar prizmu blokiem un dispersijas kompensatoriem, kas ļauj noteikt nD "baltā" gaismā uz skalas vai digitālā indikatora.

5. attēls — Abbe refraktometrs (IRF-454; IRF-22)

Risinot uzdevumus optikas jomā, bieži vien ir jāzina stikla, ūdens vai citas vielas laušanas koeficients. Turklāt dažādās situācijās var būt iesaistītas gan šī daudzuma absolūtās, gan relatīvās vērtības.

Divu veidu refrakcijas indekss

Pirmkārt, par to, ko šis skaitlis parāda: kā šī vai tā caurspīdīgā vide maina gaismas izplatīšanās virzienu. Turklāt elektromagnētiskais vilnis var nākt no vakuuma, un tad stikla vai citas vielas refrakcijas indekss tiks saukts par absolūtu. Vairumā gadījumu tā vērtība ir diapazonā no 1 līdz 2. Tikai ļoti retos gadījumos refrakcijas koeficients ir lielāks par diviem.

Ja objekta priekšā ir vidēji blīvāks par vakuumu, tad runā par relatīvo vērtību. Un to aprēķina kā divu absolūto vērtību attiecību. Piemēram, ūdens stikla relatīvais laušanas koeficients būs vienāds ar stikla un ūdens absolūto vērtību koeficientu.

Jebkurā gadījumā to apzīmē ar latīņu burtu "en" - n. Šo vērtību iegūst, dalot viena nosaukuma vērtības savā starpā, tāpēc tas ir vienkārši koeficients, kuram nav nosaukuma.

Kāda ir refrakcijas indeksa aprēķināšanas formula?

Ja krišanas leņķi ņemam kā “alfa” un laušanas leņķi apzīmējam kā “beta”, tad laušanas koeficienta absolūtās vērtības formula izskatās šādi: n = sin α / sin β. Angļu valodas literatūrā bieži var atrast citu apzīmējumu. Kad krišanas leņķis ir i un laušanas leņķis ir r.

Ir vēl viena formula, kā aprēķināt gaismas laušanas koeficientu stiklā un citos caurspīdīgos nesējos. Tas ir saistīts ar gaismas ātrumu vakuumā un ar to, bet jau aplūkojamā vielā.

Tad tas izskatās šādi: n = c/νλ. Šeit c ir gaismas ātrums vakuumā, ν ir tās ātrums caurspīdīgā vidē un λ ir viļņa garums.

No kā ir atkarīgs refrakcijas indekss?

To nosaka ātrums, ar kādu gaisma izplatās attiecīgajā vidē. Gaiss šajā ziņā ir ļoti tuvu vakuumam, tāpēc gaismas viļņi tajā tie izplatās praktiski neatkāpjas no sākotnējā virziena. Tāpēc, ja nosaka stikla-gaisa vai kādas citas vielas, kas atrodas blakus gaisam, laušanas koeficientu, tad pēdējo nosacīti pieņem par vakuumu.

Jebkuram citam medijam ir savas īpašības. Tiem ir atšķirīgs blīvums, tiem ir sava temperatūra, kā arī elastīgie spriegumi. Tas viss ietekmē vielas gaismas laušanas rezultātu.

Ne mazāko lomu viļņu izplatīšanās virziena mainīšanā spēlē gaismas īpašības. Baltā gaisma sastāv no daudzām krāsām, no sarkanas līdz purpursarkanai. Katra spektra daļa tiek lauzta savā veidā. Turklāt spektra sarkanās daļas viļņa indikatora vērtība vienmēr būs mazāka nekā pārējā. Piemēram, TF-1 stikla refrakcijas indekss svārstās attiecīgi no 1,6421 līdz 1,67298 no sarkanās līdz violetajai spektra daļai.

Vērtību piemēri dažādām vielām

Šeit ir absolūto vērtību vērtības, tas ir, laušanas koeficients, kad stars iet no vakuuma (kas ir līdzvērtīgs gaisam) caur citu vielu.

Šie skaitļi būs nepieciešami, ja nepieciešams noteikt stikla laušanas koeficientu attiecībā pret citiem materiāliem.

Kādi vēl lielumi tiek izmantoti problēmu risināšanā?

Pilnīga pārdoma. Tas notiek, kad gaisma pāriet no blīvākas vides uz mazāk blīvu. Šeit pie noteiktas krišanas leņķa vērtības refrakcija notiek taisnā leņķī. Tas ir, stars slīd gar divu datu nesēju robežu.

Kopējā atstarojuma ierobežojošais leņķis ir tā minimālā vērtība, pie kuras gaisma neizplūst mazāk blīvā vidē. Mazāk par to - notiek refrakcija, un vairāk - atstarošana tajā pašā vidē, no kuras gaisma pārvietojās.

Uzdevums #1

Stāvoklis. Stikla laušanas koeficients ir 1,52. Ir jānosaka ierobežojošais leņķis, pie kura gaisma pilnībā atstarojas no saskarnes starp virsmām: stikls ar gaisu, ūdens ar gaisu, stikls ar ūdeni.

Jums būs jāizmanto tabulā norādītie ūdens refrakcijas indeksa dati. Tas tiek pieņemts vienāds ar vienotību gaisam.

Risinājums visos trīs gadījumos tiek reducēts līdz aprēķiniem, izmantojot formulu:

sin α 0 / sin β = n 1 / n 2, kur n 2 attiecas uz vidi, no kuras gaisma izplatās, un n 1, kur tā iekļūst.

Burts α 0 apzīmē ierobežojošo leņķi. Leņķa β vērtība ir 90 grādi. Tas ir, tā sinuss būs vienotība.

Pirmajā gadījumā: sin α 0 = 1 /n stikla, tad ierobežojošais leņķis ir vienāds ar 1 /n stikla arcsinusu. 1/1,52 = 0,6579. Leņķis ir 41,14º.

Otrajā gadījumā, nosakot arcsīnu, jums jāaizstāj ūdens refrakcijas indeksa vērtība. Daļa 1 / n ūdens pieņems vērtību 1 / 1,33 \u003d 0, 7519. Tas ir 48,75º leņķa arkosinuss.

Trešo gadījumu raksturo n ūdens un n stikla attiecība. Arksīns būs jāaprēķina frakcijai: 1,33 / 1,52, tas ir, skaitlim 0,875. Ierobežojošā leņķa vērtību mēs atrodam pēc tā arcsinusa: 61,05º.

Atbilde: 41,14º, 48,75º, 61,05º.

Uzdevums #2

Stāvoklis. Stikla prizmu iegremdē ar ūdeni piepildītā traukā. Tā refrakcijas indekss ir 1,5. Prizmas pamatā ir taisnleņķa trīsstūris. Lielāka kāja atrodas perpendikulāri apakšai, bet otrā ir paralēla tai. Gaismas stars parasti krīt uz prizmas augšējo virsmu. Kādam jābūt mazākajam leņķim starp horizontālo kāju un hipotenūzu, lai gaisma sasniegtu kāju perpendikulāri trauka dibenam un izietu no prizmas?

Lai stars aprakstītajā veidā izietu no prizmas, tam ir jānokrīt ierobežojošā leņķī uz iekšējo virsmu (to, kas ir trīsstūra hipotenūza prizmas griezumā). Šis ierobežojošais leņķis pēc konstrukcijas ir vienāds ar vēlamo leņķi taisnleņķa trīsstūris. No gaismas laušanas likuma izrādās, ka ierobežojošā leņķa sinuss, dalīts ar 90 grādu sinusu, ir vienāds ar attiecību divi refrakcijas rādītāji: ūdens pret stiklu.

Aprēķini noved pie šādas ierobežojuma leņķa vērtības: 62º30'.

Refrakcija vai refrakcija ir parādība, kurā gaismas stara vai citu viļņu virziena maiņa notiek, kad tie šķērso robežu, kas atdala divus nesējus, gan caurspīdīgus (kas pārraida šos viļņus), gan vidē, kurā īpašības nepārtraukti mainās. .

Ar refrakcijas fenomenu sastopamies diezgan bieži un uztveram kā ikdienišķu parādību: redzams, ka caurspīdīgā glāzē ar krāsainu šķidrumu ir “salūzis” kociņš vietā, kur atdalās gaiss un ūdens (1. att.). Kad lietus laikā gaisma laužas un atspīd, mēs priecājamies, ieraugot varavīksni (2. att.).

Refrakcijas indekss - svarīga īpašība viela, kas saistīta ar tās fizikāli ķīmiskajām īpašībām. Tas ir atkarīgs no temperatūras vērtībām, kā arī no gaismas viļņu viļņa garuma, kurā tiek veikta noteikšana. Saskaņā ar kvalitātes kontroles datiem šķīdumā refrakcijas indeksu ietekmē tajā izšķīdušās vielas koncentrācija, kā arī šķīdinātāja raksturs. Jo īpaši asins seruma refrakcijas indeksu ietekmē tajā esošā proteīna daudzums.Tas ir saistīts ar faktu, ka pie dažādiem gaismas staru izplatīšanās ātrumiem barotnēs ar dažādu blīvumu to virziens mainās divu barotņu saskarnē. . Ja dalām gaismas ātrumu vakuumā ar gaismas ātrumu pētāmajā vielā, iegūstam absolūto laušanas koeficientu (refrakcijas indeksu). Praksē tiek noteikts relatīvais laušanas koeficients (n), kas ir attiecība starp gaismas ātrumu gaisā un gaismas ātrumu pētāmajā vielā.

Refrakcijas indeksu nosaka, izmantojot īpašu ierīci - refraktometru.

Refraktometrija ir viena no vienkāršākajām fizikālās analīzes metodēm, un to var izmantot kvalitātes kontroles laboratorijās ķīmisko, pārtikas, bioloģiski aktīvo uztura bagātinātāju, kosmētikas un cita veida produktu ražošanā ar minimālu laiku un pārbaudāmo paraugu skaitu.

Refraktometra konstrukcija balstās uz to, ka gaismas stari pilnībā atstarojas, kad tie iziet cauri divu mediju robežai (viena no tām ir stikla prizma, otra ir testa šķīdums) (3. att.).

Rīsi. 3. Refraktometra shēma

No avota (1) gaismas stars krīt uz spoguļa virsmu (2), tad, atstarots, tas nonāk augšējā apgaismojošā prizmā (3), tad apakšējā mērprizmā (4), kas ir izgatavota no stikla. ar augstu refrakcijas indeksu. Starp prizmām (3) un (4) ar kapilāru tiek uzklāti 1–2 pilieni parauga. Lai neradītu prizmas mehāniskus bojājumus, ir nepieciešams nepieskarties tās virsmai ar kapilāru.

Okulārs (9) redz lauku ar šķērsotām līnijām, lai iestatītu saskarni. Pārvietojot okulāru, lauku krustpunkts jāsaskaņo ar saskarni (4. att.) Interfeisa lomu spēlē prizmas plakne (4), uz kuras virsmas tiek lauzts gaismas stars. Tā kā stari ir izkliedēti, gaismas un ēnas robeža izrādās izplūdusi, zaigojoša. Šo parādību novērš dispersijas kompensators (5). Pēc tam staru kūli izlaiž cauri lēcai (6) un prizmai (7). Uz plāksnītes (8) ir redzami tēmēkļi (divas taisnas līnijas, kas šķērsotas šķērsām), kā arī skala ar refrakcijas rādītājiem, kas tiek novērota okulārā (9). To izmanto, lai aprēķinātu refrakcijas indeksu.

Lauka robežu dalījuma līnija atbildīs iekšējā kopējā atstarošanas leņķim, kas ir atkarīgs no parauga refrakcijas indeksa.

Refraktometriju izmanto, lai noteiktu vielas tīrību un autentiskumu. Šo metodi izmanto arī, lai kvalitātes kontroles laikā noteiktu vielu koncentrāciju šķīdumos, ko aprēķina no kalibrēšanas grafika (grafika, kas parāda parauga refrakcijas indeksa atkarību no tā koncentrācijas).

KorolevPharm refrakcijas indekss tiek noteikts saskaņā ar apstiprināto normatīvā dokumentācija pie izejvielu ievades kontroles, mūsu pašu produkcijas ekstraktos, kā arī pie gatavās produkcijas izlaišanas. Noteikšanu veic kvalificēti akreditētas fizikālās un ķīmiskās laboratorijas darbinieki, izmantojot refraktometru IRF-454 B2M.

Ja, pamatojoties uz izejvielu ievades kontroles rezultātiem, refrakcijas koeficients neatbilst nepieciešamajām prasībām, kvalitātes kontroles nodaļa sastāda neatbilstības aktu, uz kura pamata šī izejvielu partija tiek atgriezta atpakaļ piegādātājs.

Noteikšanas metode

1. Pirms mērījumu uzsākšanas tiek pārbaudīta prizmu saskarsmes ar otru virsmu tīrība.

2. Nulles punkta pārbaude. Uz mērprizmas virsmas uzklājam 2÷3 pilienus destilēta ūdens, uzmanīgi aizveram ar izgaismojošu prizmu. Atveriet apgaismojuma logu un, izmantojot spoguli, iestatiet gaismas avotu visintensīvākajā virzienā. Pagriežot okulāra skrūves, mēs iegūstam skaidru, asu atšķirību starp tumšajiem un gaišajiem laukiem tā redzes laukā. Mēs pagriežam skrūvi un virzām ēnas un gaismas līniju tā, lai tā sakristu ar punktu, kurā līnijas krustojas okulāra augšējā logā. Uz vertikālās līnijas okulāra apakšējā logā mēs redzam vēlamo rezultātu - 20 ° C temperatūrā destilēta ūdens refrakcijas indeksu (1,333). Ja rādījumi atšķiras, ar skrūvi iestatiet laušanas koeficientu uz 1,333, un ar atslēgas palīdzību (noņemiet regulēšanas skrūvi) nogādājam ēnas un gaismas robežu līniju krustošanās punktā.

3. Noteikt refrakcijas koeficientu. Paceliet prizmas apgaismojuma kameru un noņemiet ūdeni ar filtrpapīru vai marles salveti. Pēc tam uz mērīšanas prizmas virsmas uzklājiet 1-2 pilienus testa šķīduma un aizveriet kameru. Mēs griežam skrūves, līdz ēnas un gaismas robežas sakrīt ar līniju krustošanās punktu. Uz vertikālās līnijas okulāra apakšējā logā mēs redzam vēlamo rezultātu - testa parauga refrakcijas indeksu. Mēs aprēķinām refrakcijas indeksu skalā okulāra apakšējā logā.

4. Izmantojot kalibrēšanas grafiku, mēs nosakām sakarību starp šķīduma koncentrāciju un laušanas koeficientu. Lai izveidotu grafiku, ir nepieciešams sagatavot vairāku koncentrāciju standartšķīdumus, izmantojot ķīmiski tīru vielu preparātus, izmērīt to refrakcijas koeficientus un iegūtās vērtības attēlot uz ordinātu ass, bet atbilstošās šķīdumu koncentrācijas attēlot uz abscisu ass. Jāizvēlas koncentrācijas intervāli, kuros tiek novērota lineāra sakarība starp koncentrāciju un laušanas koeficientu. Mēs izmērām testa parauga refrakcijas indeksu un izmantojam grafiku, lai noteiktu tā koncentrāciju.