阿貝折射儀是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用的一種儀器設(shè)備，今筆者對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹并述之其工作原理。
阿貝折射儀是能測(cè)定透明、半透明液體或固體的折射率nD和平均色散nF－nC的儀器（其中以測(cè)透明液體為主），如儀器上接恒溫器，則可測(cè)定溫度為0℃－70℃內(nèi)的折射率nD。折射率和平均色散是物質(zhì)的重要光學(xué)常數(shù)之一，能借以了解物質(zhì)的光學(xué)性能、純度、濃度及色散大小等。本儀器能測(cè)出蔗糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0－95%，相當(dāng)于折射率為1.333－1.531）。故此儀器使用范圍甚廣，是石油工業(yè)、油脂工業(yè)、制藥工業(yè)、制漆工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關(guān)工廠、學(xué)校及有關(guān)科研單位不可缺少的常用設(shè)備之一。
工作原理
折射儀的基本原理即為折射定律：n1, n2為交界面的兩側(cè)的兩種介質(zhì)的折射率。
若光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角小于折射角，改變?nèi)肷浣强梢允拐凵溥_(dá)到90°，此時(shí)的入射角稱為臨界角，本儀器測(cè)定折射率是基于測(cè)定臨界角的原理。
當(dāng)不同角度光線射入AB面時(shí)，其折射都大于1，如果用一望遠(yuǎn)鏡對(duì)出射光線視察，可以看到望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)被分為明暗兩部分，二者之間有明顯分界線。明暗分界處即為臨界角的位置。
光與物質(zhì)相互作用可以產(chǎn)生各種光學(xué)現(xiàn)象（如光的折射、反射、散射、透射、吸收、旋 光以及物質(zhì)受激輻射等），通過(guò)分析研究這些光學(xué)現(xiàn)象，可以提供原子、分子及晶體結(jié)構(gòu)等方面的大量信息。所以，不論在物質(zhì)的成分分析、結(jié)構(gòu)測(cè)定及光化學(xué)反應(yīng)等方面，都離不開(kāi)光學(xué)測(cè)量。下面介紹物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的幾種光學(xué)測(cè)量?jī)x器。
折射率是物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一，許多純物質(zhì)都具有一定的折射率，如果其中含有雜質(zhì)則折射率將發(fā)生變化，出現(xiàn)偏差，雜質(zhì)越多，偏差越大。因此通過(guò)折射率的測(cè)定，可以測(cè)定物質(zhì)的濃度。
1、阿貝折射儀的構(gòu)造原理
阿貝折射儀的外形圖如圖Ⅱ-5-1所示。
圖Ⅱ-5-1 阿貝折射儀外形圖
1.測(cè)量望遠(yuǎn)鏡；2.消散手柄；3.恒溫水入口；4.溫度計(jì)；5.測(cè)量棱鏡；6.鉸鏈；7.輔助棱鏡；8.加液槽；9.反射鏡；10.讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡；11.轉(zhuǎn)軸；12.刻度盤罩；13.閉合旋鈕；14.底座。
當(dāng)一束單色光從介質(zhì)Ⅰ進(jìn)入介質(zhì)Ⅱ（兩種介質(zhì)的密度不同）時(shí)，光線在通過(guò)界面時(shí)改變了方向，這一現(xiàn)象稱為光的折射，如圖Ⅱ-5-2所示。
圖Ⅱ-5-2 光的折射
在實(shí)際測(cè)量折射率時(shí)，我們使用的入射光不是單色光，而是使用由多種單色光組成的普通白光，因不同波長(zhǎng)的光的折射率不同而產(chǎn)生色散，在目鏡中看到一條彩色的光帶，而沒(méi)有清晰的明暗分界線，為此，在阿貝折射儀中安置了一套消色散棱鏡（又叫補(bǔ)償棱鏡）。通過(guò)調(diào)節(jié)消色散棱鏡，使測(cè)量棱鏡出來(lái)的色散光線消失，明暗分界線清晰，此時(shí)測(cè)得的液體的折射率相當(dāng)于用單色光鈉光D線所測(cè)得的折射率nD。
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