굴절률 측정 방법
빛이 A매질에서 B매질로 들어갈 때, A매질이 B매질에 대해 소수성 물질이라면, 즉 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.
값을 측정하기 위해 Abbe 굴절계는 0-90 도의 모든 각도에서 단색광이 매질 A에서 매질 B로 들어가는 "반광 및 반암" 방법을 채택합니다. 이번에는 매체 B의 전체 임계각은 빛이 모든 영역을 통과하므로 밝습니다. 임계각 밖의 모든 영역은 빛을 통과하지 못하므로 어둡고 밝은 영역과 어두운 영역의 경계가 매우 명확합니다. 매체 B 위에서 접안 렌즈로 관찰하면 경계가 매우 명확한 반 어두운 이미지를 볼 수 있습니다.
매질이 다르고 임계각도 다르며 접안렌즈의 밝은 부분과 어두운 부분의 경계 위치도 다릅니다. 접안 렌즈에 "십자선"이 새겨져 있으면 매질 B와 접안 렌즈의 상대 위치를 변경하여 밝은 영역과 어두운 영역의 경계가 항상 "십자선"의 교차점과 일치하도록 측정하여 상대 위치(각도)와 변환 후 굴절률을 얻을 수 있습니다. 아베 굴절계의 눈금에 새겨진 눈금은 환산 굴절률이므로 직접 읽을 수 있습니다. 동시에 아베 굴절계는 분산 제거 장치가 있어 태양광을 직접 이용할 수 있으며 측정 수치는 나트륨광으로 측정한 수치와 동일하다. 이것이 Abbe 굴절계의 장점입니다.
Abbe 굴절계 사용 방법: 먼저 굴절계를 항온 탱크에 연결하고 항온 후 직각 프리즘을 분리하고 실크 또는 렌즈 청소에 소량의 에탄올 또는 아세톤으로 상하 거울 표면을 부드럽게 닦습니다. 종이. 에탄올이나 아세톤이 증발되면 아래 거울에 증류수 한 방울을 넣고 프리즘을 닫은 다음 거울 내부의 시야가 밝아지도록 거울을 조정합니다.
거울에 경계선이나 색깔이 있는 빛 띠가 나타날 때까지 프리즘을 돌립니다. 컬러 라이트 밴드가 나타나면 분산을 조정하여 명암의 경계를 명확하게 한 다음 직각 프리즘을 돌려 경계선이 "십자"의 교차점을 통과하도록 합니다. 판독 값과 온도를 기록하고 두 번 반복하여 순수한 물의 평균 굴절률을 측정하고 순수한 물의 표준 값 (=1.33299)과 비교하면 굴절계의 교정 장치를 얻을 수 있습니다. 테스트할 액체 시료의 굴절률도 같은 방법으로 측정할 수 있습니다. 보정 값은 일반적으로 작으며 값이 너무 크면 전체 장비를 다시 보정해야 합니다. 굴절계를 사용할 때 다음 사항에 주의해야 합니다.
(1) Abbe의 측정 범위는 1.3000에서 1.7000이며 정밀도는 ±0.0001입니다. 측정할 때 절연 재킷의 온도가 올바른지 주의해야 합니다. ±0.0001까지 측정하려면 ±0.1도 범위 내에서 온도를 조절해야 합니다.
(2) 기구는 사용 또는 보관 중에 직사광선에 노출되지 않도록 하고 사용하지 않을 때는 검은색 천으로 덮어 두어야 한다.
(3) 굴절계의 프리즘은 거울 표면에 흠집이 생기지 않도록 보호되어야 합니다. 액체를 넣을 때 점적기의 끝이 프리즘에 닿지 않아야 합니다.
(4) 샘플을 한 방울 떨어뜨리기 전에 거울 표면을 청소해야 합니다. 사용 후 거울 표면도 아세톤 또는 95% 에탄올로 세척하고 프리즘은 건조 후 닫아야 합니다.
(5) 프리즘 유리, 절연 금속 및 이들 사이의 접착제를 부식시키거나 용해시키는 액체는 피해야 합니다.
마지막으로, Abbe 굴절계는 더 높은 온도에서 사용할 수 없다는 점을 지적해야 합니다. 휘발성 또는 물을 흡수하는 샘플을 측정하기 어렵습니다. 또한 샘플의 순도에 대한 요구 사항도 높습니다. 일반적으로 온도가 1도 증가하면 액체 유기 화합물의 굴절률은 3.5×10-4-5.5×10-4만큼 감소합니다. 일부 액체, 특히 굴절률을 구하려는 온도가 끓는점에 가까울 때 최대 7×10-4의 온도 계수를 갖습니다. 실제 작업에서 특정 온도에서 측정된 굴절률은 종종 다른 온도에서 굴절률로 변환됩니다. 온도변화상수는 계산의 편의상 일반적으로 4.5×10-4를 사용한다. 이 대략적인 계산으로 얻은 값은 약간의 오차가 있을 수 있지만 참고 값입니다. 즉, 굴절률은 온도가 증가함에 따라 감소하며 굴절률은 섭씨 1도 변화마다 약 0.00045만큼 변화합니다. 다음 공식으로 20도로 보정된 굴절률을 계산할 수 있습니다. nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 degree )
여기서 nD(t)는 온도 t에서 실험적으로 측정된 굴절률입니다. 이것은 실험 온도가 20도보다 높을 때 nD(20)가 nD(t)보다 크다는 것을 보여줍니다. 실험 온도가 20도 미만일 때 nD(20)은 nD(t)보다 작습니다.
예: 주어진 nD(t) =1.3667, t=25.2 degree , 계산 nD(20).
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 도 )
nD(20)=1.3667 + 0.00045(25.2도 -20도 )
{{0}}.3667 + 0.00045 × 5.2
=1.36904 광파장의 영향
물질의 굴절률은 빛의 파장에 따라 달라지는데 파장이 길수록 굴절률이 작고 파장이 짧을수록 굴절률이 큽니다. 측정에 사용되는 광원은 일반적으로 백색광입니다. 백색광이 프리즘과 시료액에 의해 굴절될 때 각 색광의 파장이 다르기 때문에 굴절 정도도 다릅니다. 굴절 후 다양한 색상의 빛으로 분해됩니다. 이 현상을 분산이라고 합니다. 빛의 분산으로 시야의 명암 구분선이 불분명해져 측정 오류가 발생합니다. 분산을 없애기 위해 Abbe 굴절계의 관찰관 하단에 분산 보상기를 설치합니다.
온도의 영향
용액의 굴절률은 온도에 따라 변하는데 온도가 올라가면 굴절률이 낮아지고 온도가 낮아지면 굴절률이 높아진다. 굴절계의 눈금은 표준 온도 20도에서 새겨집니다. 따라서 굴절률은 20도에서 측정하는 것이 가장 좋습니다. 그렇지 않으면 측정 결과에 대해 온도 보정을 수행해야 합니다. 20도를 초과하면 수정 번호를 추가하십시오. 20도 이하일 때는 보정수를 뺀다.
