5.2.4. Измерение показателя преломления стеклянной пластинки с помощью микроскопа
Известно, что предмет, рассматриваемый через слой прозрачного однородного вещества с большим показателем преломления, кажется нам расположенным ближе. На рис. 5.3 представлен ход лучей в плоскопараллельной прозрачной пластинке.
Из (5.3) следует, что
(5.14)
Перемножая полученное равенства и производя замену тригонометрических функций, получаем следующее выражение:
Рис 5.3. Ход лучей в стеклянной пластинке
Так, при наблюдении вертикально сверху, когда угол практически равен нулю, показатель преломления n стеклянной пластинки выражается простой формулой:
,
(5.15)
которая сводит измерение к измерению длин. Кажущуюся толщину пластинку d-а можно измерить микроскопом.
5.3.Принцип работы и устройство рефрактометра аббе
Принцип действия рефрактометра, как отмечалось в пункте 5.2.3, основан на явлении полного внутреннего отражения. Оптическая схема рефрактометра АББЕ дана на рис 5.4.
Исследуемая жидкость помещается между гранями осветительной 2 и измерительной 3 призмы. Свет от источника 1 направляется па осветительную призму при работе рефрактометра в проходящем свете или на измерительную призму при работе в отраженном свете (последний способ позволяет измерить n не только прозрачных, но и сильно окрашенных жидкостей). Наличие компенсатора дисперсии 4 для устранения спектральной окраски границы светотени делает прибор пригодным для измерения даже при естественном освещении. Зрительная труба, состоящая из объектива 5 и окуляра 8, устанавливается на бесконечность. Лучи, выходящие из призмы под предельным углом, направляются вдоль оптической оси трубы и создают в фокальной плоскости объектива границу светотени, которая наблюдается через окуляр 8. В зависимости от конструкции прибора изменения угла выхода лучей из призмы достигается вращением
Рис. 5.4. Оптическая схема рефрактометра АББЕ
трубы относительно неподвижных призм или вращением призм относительно неподвижной трубы. Стеклянные пластинки 6 и 7 с отсчетным визиром и шкалой, расположенные в общей фокальной плоскости объектива и окуляр позволяют производить отсчет. В соответствии с формулой (5.13) шкала градуируется в значениях показателя преломления.
На рис.5.5 приведен общий вид рефрактометра. На массивном основании 1 расположен корпус 2 прибора. Измерительная головка, состоящая из осветительной 3 и измерительной 4 призм в оправах 2-х литых полушаров с окнами смонтирована на корпусе прибора. Для нахождения границы светотени и совмещения ее с отсчетным визиром (крестом) измерительная головка может поворачиваться вокруг горизонтальной оси маховичком 5. Устранение радужной окраски границы светотени достигается поворотом маховика 6 компенсатора дисперсии. Окно 7 обеспечивает подсветку шкалы. Цена наименьшего деления измерительной шкалы 0.001.