阿貝折射儀的構(gòu)造和使用方法

1、阿貝折射儀的構(gòu)造和使用方法阿貝折射儀的構(gòu)造和使用方法折射法通過測量物質(zhì)通過測量物質(zhì)的折射率來鑒別物質(zhì)的組成，確定的折射率來鑒別物質(zhì)的組成，確定物質(zhì)的純度、濃度及判斷物質(zhì)的品物質(zhì)的純度、濃度及判斷物質(zhì)的品質(zhì)的分析方法稱為折射法。質(zhì)的分析方法稱為折射法。阿貝折射儀的性能阿貝折射儀的性能 折射率刻度范圍折射率刻度范圍1.30001.7000，測，測量精確度量精確度0.0003，可測糖溶液的濃度范，可測糖溶液的濃度范圍為圍為095（相當(dāng)于折射率為（相當(dāng)于折射率為1.3331.531），測定溫度為），測定溫度為1050內(nèi)的折射內(nèi)的折射率。率。構(gòu)造構(gòu)造1.測量鏡筒測量鏡筒 2.阿米西棱鏡手輪阿米西棱鏡手輪

2、3.恒溫器接頭恒溫器接頭 4.溫度計溫度計 5.測量棱鏡測量棱鏡 6.鉸鏈鉸鏈7.輔助棱鏡輔助棱鏡 8.加樣品孔加樣品孔9.反射鏡反射鏡 10.讀數(shù)鏡筒讀數(shù)鏡筒11.轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 12.刻度盤罩刻度盤罩13.棱鏡鎖緊扳手棱鏡鎖緊扳手 14.底座底座光學(xué)系統(tǒng)v望遠(yuǎn)系統(tǒng)：望遠(yuǎn)系統(tǒng)：光線由反光鏡反射，經(jīng)進(jìn)光棱鏡及折射棱鏡及其間的樣液薄層折射后射出，再經(jīng)色散補償器消除由折射棱鏡及被測試樣所產(chǎn)生的色散，然后由物鏡將明暗分界線成像于場鏡的平面上（分劃板），經(jīng)目鏡放大后成像于觀察者眼中。v讀數(shù)系統(tǒng)：讀數(shù)系統(tǒng)：光線由小反光鏡反射，經(jīng)毛玻璃射到照明度盤上，經(jīng)轉(zhuǎn)向棱鏡及物鏡將刻度成像于場鏡的平面上（分劃板），經(jīng)目鏡放

3、大后成像于觀察者眼中。工作原理工作原理 當(dāng)一束光投在兩種不當(dāng)一束光投在兩種不同性質(zhì)的介質(zhì)的交界同性質(zhì)的介質(zhì)的交界面上時發(fā)生折射現(xiàn)象，面上時發(fā)生折射現(xiàn)象，它 遵 守 折 射 定 律 ：它 遵 守 折 射 定 律 ：n n sinsin = n = n sinsin ， n n , n, n 為交界面的兩為交界面的兩側(cè)的兩種介質(zhì)的折射側(cè)的兩種介質(zhì)的折射率率( (圖一圖一) )。 為入射為入射角，角， 為折射角。為折射角。密0疏90圖一工作原理工作原理 若光線從光疏介質(zhì)若光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，入進(jìn)入光密介質(zhì)，入射角大于折射角，射角大于折射角，當(dāng)入射角達(dá)到當(dāng)入射角達(dá)到9090時時, ,此時的折射

4、角此時的折射角 o o最大，稱為臨界折最大，稱為臨界折射角射角, ,故任何方向的故任何方向的入射光都可進(jìn)入光入射光都可進(jìn)入光密介質(zhì)中，其折射密介質(zhì)中，其折射角角 o o。 阿貝折阿貝折射儀是基于射儀是基于臨界折臨界折射射現(xiàn)象設(shè)計的?，F(xiàn)象設(shè)計的。 密0疏90圖一工作原理工作原理 阿貝折射儀中的阿阿貝折射儀中的阿貝棱鏡組由兩個直貝棱鏡組由兩個直角角棱鏡組成，一角角棱鏡組成，一個是進(jìn)光棱鏡，它個是進(jìn)光棱鏡，它的弦面是磨砂的，的弦面是磨砂的，其作用是形成均勻其作用是形成均勻的擴展面光源。另的擴展面光源。另一個是折射棱鏡。一個是折射棱鏡。待測液體待測液體(n(nx xn)n)夾夾在兩棱鏡的弦面之在兩棱鏡

5、的弦面之間，形成薄膜。間，形成薄膜。圖二工作原理工作原理 圖二從圖二可以看出，對于光線從圖二可以看出，對于光線“1”，當(dāng)，當(dāng)i90o，sini1，則上式變，則上式變?yōu)闉橐虼?，若折射棱鏡的折射率因此，若折射棱鏡的折射率n、折射頂角、折射頂角A已知，已知，只要測出出射角即可求出待測液體的折射率只要測出出射角即可求出待測液體的折射率. 阿貝折射儀 1 反射鏡；反射鏡；2 轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸；3 遮光板；遮光板；4 溫度計；溫度計；5 進(jìn)光棱鏡座；進(jìn)光棱鏡座；6色散調(diào)節(jié)手輪；色散調(diào)節(jié)手輪；7 色散色散值刻度圈；值刻度圈；8目鏡；目鏡；9 殼體；殼體；10 手輪；手輪；11 折射棱鏡；折射棱鏡；12聚光鏡；聚光

6、鏡；13 溫度計座；溫度計座；14 底座；底座；15 為折射率刻度調(diào)節(jié)手輪；為折射率刻度調(diào)節(jié)手輪；16 調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)螺絲目鏡目鏡折射率刻折射率刻度調(diào)節(jié)手度調(diào)節(jié)手輪輪色散調(diào)色散調(diào)節(jié)手輪節(jié)手輪溫度計溫度計進(jìn)光進(jìn)光棱鏡棱鏡座座恒溫器恒溫器接頭接頭鎖緊手輪鎖緊手輪 其中心部件是由兩塊直角棱鏡組成的棱鏡組，下面一塊是可以啟閉的輔助棱鏡，其斜面是磨砂的，液體試樣夾在輔助棱鏡與測量棱鏡之間，展開成一薄層。光由光源經(jīng)反射鏡反射至輔助棱鏡，磨砂的斜面發(fā)生漫射。影響折射率測定的因素影響折射率測定的因素( (1 1) )光波長的影響光波長的影響 物質(zhì)的折射率因光的波長而異，波長較長折射率較小，波長較短折射率較大。測

7、定時通常采用鈉黃光D線（589.3nm）作為光源。當(dāng)光線經(jīng)過棱鏡和樣液發(fā)生折射時，因各色光的波長不同，折射程度也不同，折射后分解成為多種色光，這種現(xiàn)象稱為色散。光的色散會使視野明暗分界線不清，產(chǎn)生測定誤差。為了消除色散，在阿貝折射儀觀測鏡筒的下端安裝了色散補償器來消除色散。（2 2）溫度的影響）溫度的影響v 溶液的折射率隨溫度而改變，溫度升高折射率減??；溫度降低折射率增大。折射儀上的刻度是在標(biāo)準(zhǔn)溫度20下刻制的，所以測定溫度不在標(biāo)準(zhǔn)溫度下時測定結(jié)果要進(jìn)行溫度校正。超過20時，加上校正數(shù)，反之，減去。折光率的表達(dá)方式v物質(zhì)的折射率與入射光的波長、溫度有關(guān)，一般在n的右上角標(biāo)注溫度，右下角標(biāo)注波長

8、，如nD22表示測定溫度為 22,光源為鈉光。純水在純水在10103030時的折射率時的折射率阿貝折射儀的使用 測定半透明液體的折射率測定半透明液體的折射率1.加樣加樣v松開鎖鈕，開啟輔助棱鏡，使其磨砂的斜面處于水平位置，用滴定管加小量丙酮清洗鏡面，促使難揮發(fā)的玷污物逸走，用滴定管時注意勿使管尖碰撞鏡面。將被測液體用干凈滴管加在折射棱鏡表面； 將進(jìn)光棱鏡蓋上，用手輪鎖緊，要求液層均勻，充滿視場，無氣泡。2 對光 打開遮光板，合上反射鏡，調(diào)節(jié)目鏡視度，使十字線成象清晰，3.粗調(diào)粗調(diào) 轉(zhuǎn)動手柄，使刻度盤標(biāo)尺上的示值逐漸增大，直至觀察到視場中出現(xiàn)彩色光帶或黑白臨界線為止。4.消色散消色散 轉(zhuǎn)動消色散

9、手柄，使視場內(nèi)呈現(xiàn)一個清晰的明暗臨界線。5.精調(diào)精調(diào) 轉(zhuǎn)動手柄，使臨界線正好處在X形準(zhǔn)絲交點上，若此時又呈微色散，必須重調(diào)消色散手柄，使臨界線明暗清晰。（調(diào)節(jié)過程在右邊目鏡看到的圖像顏色變化如下圖） 此時旋轉(zhuǎn)色散調(diào)節(jié)手輪使分界線不帶任何彩色，再微調(diào)刻度手輪，使分界線位于十字線的中心。此時視場下方顯示值的下排讀數(shù)即為被測液體的折射率。v在正式測定前可用純水調(diào)校儀器。當(dāng)分界線位于十字線的中心時，下方顯示值應(yīng)為上排讀數(shù)0（百分比濃度）、下排1.333（折射率）。v如刻度值不正確，可用螺絲刀旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺絲校正。注意：使用方法使用方法 一、儀器的安裝一、儀器的安裝 將折光儀置于靠窗的桌子或白熾燈前。但勿使

10、儀器置于直照的日將折光儀置于靠窗的桌子或白熾燈前。但勿使儀器置于直照的日光中，以避免液體試樣迅速蒸發(fā)。用橡皮管將測量棱鏡和輔助棱鏡上光中，以避免液體試樣迅速蒸發(fā)。用橡皮管將測量棱鏡和輔助棱鏡上保溫夾套的進(jìn)水口與超級恒溫槽串聯(lián)起來，恒溫溫度以折光儀上的溫保溫夾套的進(jìn)水口與超級恒溫槽串聯(lián)起來，恒溫溫度以折光儀上的溫度計讀數(shù)為準(zhǔn)度計讀數(shù)為準(zhǔn). .二、加樣二、加樣 松開鎖鈕，開啟輔助棱鏡，使其磨砂的斜面處于水平位置，用滴松開鎖鈕，開啟輔助棱鏡，使其磨砂的斜面處于水平位置，用滴定管加小量丙酮清洗鏡面，促使難揮發(fā)的玷污物逸走，用滴定管時注定管加小量丙酮清洗鏡面，促使難揮發(fā)的玷污物逸走，用滴定管時注意勿使管

11、尖碰撞鏡面。必要時可用擦鏡紙輕輕吸干鏡面，但切勿用濾意勿使管尖碰撞鏡面。必要時可用擦鏡紙輕輕吸干鏡面，但切勿用濾紙。待鏡面干燥后，滴加數(shù)滴試樣于輔助棱鏡的毛鏡面上，閉合輔助紙。待鏡面干燥后，滴加數(shù)滴試樣于輔助棱鏡的毛鏡面上，閉合輔助棱鏡，旋緊鎖鈕。若試樣易揮發(fā)，則可在兩棱鏡接近閉合時從加液小棱鏡，旋緊鎖鈕。若試樣易揮發(fā)，則可在兩棱鏡接近閉合時從加液小槽中加入，然后閉合兩棱鏡，鎖緊鎖鈕。槽中加入，然后閉合兩棱鏡，鎖緊鎖鈕。三、對光三、對光 轉(zhuǎn)動手柄，使刻度盤標(biāo)尺上的示值為最小，調(diào)節(jié)反射鏡，使入射轉(zhuǎn)動手柄，使刻度盤標(biāo)尺上的示值為最小，調(diào)節(jié)反射鏡，使入射光進(jìn)入棱鏡組，同時從測量望遠(yuǎn)鏡中觀察，使視場最

12、亮。調(diào)節(jié)目鏡，光進(jìn)入棱鏡組，同時從測量望遠(yuǎn)鏡中觀察，使視場最亮。調(diào)節(jié)目鏡，使視場準(zhǔn)絲最清晰。使視場準(zhǔn)絲最清晰。使用方法使用方法 四、粗調(diào) 轉(zhuǎn)動手柄，使刻度盤標(biāo)尺上的示值逐漸增大，直至觀察到視場中出現(xiàn)彩色光帶或黑白臨界線為止。五、消色散 轉(zhuǎn)動消色散手柄，使視場內(nèi)呈現(xiàn)一個清晰的明暗臨界線。六、精調(diào) 轉(zhuǎn)動手柄，使臨界線正好處在X形準(zhǔn)絲交點上，若此時又呈微色散，必須重調(diào)消色散手柄，使臨界線明暗清晰。（調(diào)節(jié)過程在右邊目鏡看到的圖像顏色變化如下圖） 使用方法使用方法 七、讀數(shù) 為保護(hù)刻度盤的清潔，現(xiàn)在的折光儀一般都將刻度盤裝在罩內(nèi)，讀數(shù)時先打開罩殼上方的小窗，使光線射入，然后從讀數(shù)望遠(yuǎn)鏡中讀出標(biāo)尺上相應(yīng)的

13、示值。由于眼睛在判斷臨界線是否處于準(zhǔn)絲點交點上時，容易疲勞，為減少偶然誤差，應(yīng)轉(zhuǎn)動手柄，重復(fù)測定三次，三個讀數(shù)相差不能大于0.00020.0002，然后取其平均值。八、儀器校正 折光儀的刻度盤上的標(biāo)尺的零點有時會發(fā)生移動，須加以校正。校正的方法是用一種已知折光率的標(biāo)準(zhǔn)液體，一般是用純水，按上述方法進(jìn)行測定，將平均值與標(biāo)準(zhǔn)值比較，其差值即為校正值。1.測量前必需先用標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊校正。2.棱鏡表面擦拭干凈后才能滴加被測液體，洗棱鏡時，不要把液體濺到光路凹槽中。要特別注意保護(hù)棱鏡鏡面，滴加液體時防止滴管口劃鏡面。每次擦拭鏡面時，只許用擦鏡頭紙輕擦，測試完畢，也要用丙酮洗凈鏡面，待干燥后才能合籠棱鏡。3.滴在進(jìn)光棱鏡面上的液體要均勻分布在棱鏡面上，并保持水平狀態(tài)合上兩棱鏡，保證棱鏡縫隙中充満液體。4.手上沾有被測液體時不要觸摸折光儀各部件，以免不好清洗。5.測量完畢，拆下連接恒溫槽的膠皮管，棱鏡夾套內(nèi)的水要排盡。擦拭干凈各部件后放入儀器合中。 6.不