Comment mesurer l'indice de réfraction
Lorsque la lumière pénètre dans le milieu B à partir du milieu A, si le milieu A est une substance hydrophobe au milieu B, c'est-à-dire nA< nP=1/sin is also a constant, and its relationship with the refractive index is: Indicates. Obviously, under a certain wavelength and certain conditions, it can be seen that the refractive index can be obtained by measuring the critical angle, which is the basic optical principle of the commonly used Abbe refractometer.
Afin de mesurer la valeur, le réfractomètre Abbe adopte la méthode "mi-clair et mi-obscur", qui consiste à laisser entrer la lumière monochromatique dans le milieu B depuis le milieu A sous tous les angles de 0-90 degré, à cette fois, l'ensemble de l'angle critique dans le milieu B est la lumière passe à travers toutes les zones, il est donc brillant ; alors que toutes les zones en dehors de l'angle critique ne laissent pas passer la lumière, il fait donc sombre et la frontière entre les zones claires et sombres est très claire. Si vous observez avec un oculaire au-dessus du milieu B, vous pouvez voir une image semi-sombre avec une limite très nette.
Le milieu est différent, l'angle critique est également différent et la position limite des zones claires et sombres dans l'oculaire est également différente. Si une ligne "en croix" est gravée dans l'oculaire, changez la position relative du milieu B et de l'oculaire, de sorte qu'à chaque fois la limite entre les zones claires et sombres coïncide toujours avec l'intersection de la "ligne en croix", en mesurant sa position relative (Angle) et après conversion, l'indice de réfraction peut être obtenu. La lecture gravée sur l'échelle du réfractomètre Abbe est l'indice de réfraction converti, il peut donc être lu directement. Dans le même temps, le réfractomètre Abbe dispose d'un dispositif d'élimination de la dispersion, de sorte qu'il peut utiliser directement la lumière du soleil, et les nombres mesurés sont les mêmes que ceux mesurés par la lumière au sodium. Ce sont les avantages du réfractomètre Abbe.
Comment utiliser le réfractomètre Abbe: connectez d'abord le réfractomètre au réservoir à température constante, après une température constante, séparez le prisme à angle droit et essuyez doucement les surfaces supérieure et inférieure du miroir avec une petite quantité d'éthanol ou d'acétone sur la soie ou le nettoyage des lentilles papier. Après l'évaporation de l'éthanol ou de l'acétone, ajoutez une goutte d'eau distillée au miroir ci-dessous, fermez le prisme et ajustez le miroir pour rendre le champ de vision à l'intérieur du miroir lumineux.
Tournez le prisme jusqu'à ce qu'une ligne de démarcation ou une bande lumineuse colorée apparaisse dans le miroir ; si une bande lumineuse colorée apparaît, ajustez la dispersion pour rendre claire la frontière entre la lumière et l'obscurité, puis tournez le prisme à angle droit de sorte que la ligne de démarcation passe par l'intersection de la "croix". Enregistrez la lecture et la température, répétez deux fois pour mesurer l'indice de réfraction moyen de l'eau pure et comparez-le avec la valeur standard de l'eau pure (=1.33299), l'usine d'étalonnage du réfractomètre peut être obtenue, puis le l'indice de réfraction de l'échantillon liquide à tester peut être mesuré de la même manière. La valeur de correction est généralement faible, et si la valeur est trop grande, l'ensemble de l'instrument doit être recalibré. Les points suivants doivent être pris en compte lors de l'utilisation du réfractomètre :
(1) La plage de mesure d'Abbe est de 1,3000 à 1,7000, et la précision est de ±0,0001 ; lors de la mesure, il convient de veiller à ce que la température de la gaine isolante soit correcte. Si vous souhaitez mesurer à ± 0,0001, la température doit être contrôlée dans la plage de ± 0,1 degré.
(2) L'instrument ne doit pas être exposé à la lumière du soleil pendant l'utilisation ou le stockage, et doit être recouvert d'un tissu noir lorsqu'il n'est pas utilisé.
(3) Le prisme du réfractomètre doit être protégé pour éviter les rayures sur la surface du miroir. Lors de l'ajout de liquide, l'extrémité du compte-gouttes ne doit pas toucher le prisme.
(4) La surface du miroir doit être nettoyée avant chaque goutte de l'échantillon ; après utilisation, la surface du miroir doit également être nettoyée avec de l'acétone ou de l'éthanol à 95 %, et le prisme doit être fermé après séchage.
(5) Les liquides qui corrodent ou dissolvent le verre du prisme, le métal isolant et l'adhésif entre eux doivent être évités.
Enfin, il convient de souligner que le réfractomètre d'Abbe ne peut pas être utilisé à des températures plus élevées ; il est difficile de mesurer des échantillons volatils ou absorbant l'eau ; de plus, les exigences en matière de pureté des échantillons sont également élevées. D'une manière générale, lorsque la température augmente d'un degré, l'indice de réfraction du composé organique liquide diminue de 3,5×10-4-5,5×10-4. Certains liquides, notamment lorsque la température dont on veut obtenir l'indice de réfraction est proche de son point d'ébullition, ont un coefficient de température pouvant atteindre 7×10-4. Dans les travaux pratiques, l'indice de réfraction mesuré à une certaine température est souvent converti en indice de réfraction à une autre température. Pour la commodité du calcul, 4,5 × 10-4 est généralement utilisé comme constante de changement de température. La valeur obtenue par ce calcul grossier peut comporter une légère erreur, mais il s'agit d'une valeur de référence. En d'autres termes, l'indice de réfraction diminue avec l'augmentation de la température, et l'indice de réfraction change d'environ 0.00045 pour chaque changement de 1 degré Celsius. Nous pouvons calculer l'indice de réfraction corrigé à 20 degrés par la formule suivante : nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 degré )
où nD(t) est l'indice de réfraction mesuré expérimentalement à la température t. Cela montre que lorsque la température expérimentale est supérieure à 20 degrés, nD(20) est supérieur à nD(t); tandis que lorsque la température expérimentale est inférieure à 20 degrés, nD(20) est inférieur à nD(t).
Exemple : Étant donné nD(t) =1.3667, t=25.2 degré , calculez nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 degré )
nD(20)=1.3667 plus 0.00045(25.2 degré -20 degré )
{{0}}.3667 plus 0,00045 × 5,2
=1.36904 Effet de la longueur d'onde lumineuse
L'indice de réfraction d'une substance varie avec la longueur d'onde de la lumière, les longueurs d'onde plus longues ayant un indice de réfraction plus petit et les longueurs d'onde plus courtes ayant un indice de réfraction plus grand. La source lumineuse utilisée pour la mesure est généralement une lumière blanche. Lorsque la lumière blanche est réfractée par le prisme et le liquide échantillon, en raison des différentes longueurs d'onde de chaque lumière de couleur, le degré de réfraction est également différent. Après réfraction, il est décomposé en une variété de lumières de couleur. Ce phénomène est appelé dispersion. La dispersion de la lumière rendra floue la ligne de démarcation entre la lumière et l'obscurité dans le champ de vision, ce qui entraînera des erreurs de mesure. Afin d'éliminer la dispersion, un compensateur de dispersion est installé à l'extrémité inférieure du tube d'observation du réfractomètre Abbe.
Effet de la température
L'indice de réfraction d'une solution change avec la température, l'indice de réfraction diminue lorsque la température augmente et augmente lorsque la température diminue. L'échelle sur le réfractomètre est gravée à la température standard de 20 degrés. Par conséquent, il est préférable de mesurer l'indice de réfraction à 20 degrés. Sinon, une correction de température doit être effectuée sur les résultats de mesure. Lorsqu'il dépasse 20 degrés, ajoutez le numéro de correction ; lorsqu'il est inférieur à 20 degrés, soustrayez le nombre de correction
