Биофизика курсымен информатика кафедрасы
Аббе рефрактометрінің әсер принципі
жүктеу/скачать 1,95 Mb.
|
12. Сұйықтың сыну көрсеткішін өлшеу.
Аббе рефрактометрінің әсер принципіЖарық сәулесі екі тікбұрышты призмадан тұратын Аббе призмалық бөлікке түседі. Жоғарғы призманың төменгі бүйірі кедір –бұдыр және ол призмалар арасындағы зерттелетін сұйықты шашыраған жарықпен жарықтандырушы үшін қызмет етеді. Жылтыр емес беттен шашыраған жарық зерттелетін сұйықтың жазық параллель қабатынан өтеді және төменгі өлшегіш призманың әртүрлі бұрыштардағы гипотенузасының бүйіріне түседі. Өлшегіш призма оптикалық тығыз шыныдан (ауыр флинт) жасалған, сыну көрсеткіші 1,7 тең. Сол себептен n˂1,7 заттар үшін жүргізіледі. Жылжымалы сәулелер үшін (түсу бұрышы ~ 900) түсу бұрышы сұйықтық-өлшегіш призма шекарасында шектілікке жақындайды. Осы бұрышты және призмадағы жарықтың таралу шекарасын анықтайды , (6) мұндағы n және N сұйықтық және призманың сыну көрсеткіштері. Әдетте шекті сәуленің призмадан ауаға шыққанда шығу бұрышы өлшейді. Рефрактометрдің құрылысы екі ортаның (біреуі – шыны призма, басқасы – зерттелетін ерітінді) шекарасындағы толық ішкі шағылуға құбылысына немесе жарық- көлеңке шекарасындағы сәуленің шекті орнына негізделген (5-сур.). 5-сурет. РЛ – 2рефрактометрініңсхемасы: 1– жарық көзі; 2 – айна; 3 – жарық беруші призма; 4–өлшегіш призма; 5– компенсатор; 6- объектив; 7– призма; 8 –сыну көрсеткішін анықтайтын шкала пластинка; 9 – окуляр. Жарық көзінен тараған жарық 1 айнаға 2 түседі және шағылып, 3 жоғарғы жарықтандырушы призмадан өтеді, содан кейін жоғарғы сыну көрсеткішті арнайы әйнектен жасалған 4 төменгі өлшегіш призмадан өтеді. 3 және 4 призмалардың гипотенузаларының беттерінің арасына зерттелетін сұйықтың 1–2 тамшысын капиллярмен орналастырады. Призманы механикалық зақымдалуынан сақтау үшін оның бетіне капилляр тимеу керек. Призманың беті 4 жарықтың сынуы өтетін бөлу шекарасы болып табылады. Осыдан шашыраған сәулелерден жарық-көлеңке шекарасы кемпірқосақты және шашыраңқы болады: дисперсияның компенсаторы 5 бұл құбылысты жояды. Содан кейін жарық объектив 6 және 7 призма арқылы өтеді. Пластинкада 8 штрихтер (екі крест тәріздес қиылысқан түзу сызықтар) және окулярда 9 бақыланатын сыну көрсеткішінің шкаласы жүргізілген. Окулярда 9 аралық шекара тұрғызу үшін қиылысқан сызықтары бар өріс байқалады. Окулярды қозғалту арқылы қиылысу нүктесін өрістердің шекарасымен біріктіреді (6- сур.). 6-сур. Рефрактометрдің окулярында көру өрісі: сол жақта – сыну көрсеткіштерінің шкаласы; оң жағында – пайыздық мөлшері бар құрғақ заттардың шкаласы; призмалар арасында дистилденген су орналасқан. Өрістер арасындағы шекараның орналасуы жалпы ішкі толық шағылу бұрышына сәйкес келеді және сараптамалық сұйықтың сыну көрсеткішіне тәуелді. Зертханалық РЛ – 2 рефрактометрдің (7-сурет) екі шкаласы бар: (1,33-1,54) сыну көрсеткіштері мен % өрнектелген құрғақ заттардың құрамы көрсетілген. 7-сур. РЛ – 2 рефрактометрі:1 – табаны; 2 – колонка; 3 – корпус; 4 – жарық-көлеңкенің спектрлік бояуын жою үшін дисперсиялық лимб; 5 – шашыратқыш айна; 6–өлшегіш призманың камерасы; 7 -призмаларды жалғайтын шарнир; 8 – жарықтандырушы призма; 9–термометр; 10 –рефрактометрдің реттеу үшін арналған саңылау; 11 – санау үшін шкала; 12 –тұтқасы; 13 – окуляр Өлшегіш призманың гипотенузалық бүйірінен O нүктесі (8-сур.) таңдап алынады. Нәтижесінде барлық АВ бетінің сыну әсерінен СВ бүйірі арқылы көптеген параллель сәулелер шығады. Әрбірінің бағыты көптеген бұрыштардың біреуімен анықталады да, оның ішінде φ бұрышы ең кіші болады. Көру түтігінің окулярында жарық және көлеңке шекарасында φ бұрышы өлшенеді. Аббе рефрактометрінің ақ жарықты өлшеу ерекшелігі болып табылады. 8-сурет. Аббе призмалық блогындағы сәулелер жолы. Бұл үшін көру түтігіне бекітілген дисперсия компенсаторының көмегі қажет. Компенсатордың негізгі бөлігі тура көру призмасы (Амичи призмасы) болып табылады. Амичи призмасы әртүрлі әйнектен дайындалған үш қарапайым призмадан тұратын күрделі жүйе. Осындай призма түсетін ақ жарықтың бағытынан шығатын орташа сәулелердің спектрін береді (9-сур.). 9-сурет. Аббе призмасындағы әртүрлі түстің сәулелердің жолы Амичи призмасының көмегімен жарық сәулелерінің қайтымдылық күшіне байланысты түсті сәулелердің шоғырын ақ жарыққа жинайды. Толық ішкі шағылудың сызығы (көру түтігінің окулярдың көру өрісі) көру өрісінің жарық және қараңғы бөліктерінің арасындағы боялмаған шекарасы түрінде көрінеді, шекараның орны D шекті сәулесіне сәйкес келеді. Сонымен рефрактометрдің шкаласының көрсеткішін nD шамасы береді. жүктеу/скачать 1,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|