Принцип действия и оптическая схема рефрактометра рпл – 3.

В основу принципа действия прибора положены явления, происходящие при прохождении светом границы раздела двух сред с различными показателями преломления. Определение показателя преломления прозрачных жидкостей производится в проходящем или отраженном свете. Несколько капель исследуемого вещества помещают между двумя гипотенузными гранями 1 и 2.

Призма 1 с хорошо отполированной плоской гранью А₁В₁ является измерительной, а призма 2 с матовой гранью АВ осветительной. От источника света лучи попадают на грань СВ преломляются и попадают на матовую поверхность АВ. Вследствие рассеивания света матовой поверхностью в исследуемую жидкость входят лучи различных направлений.

Так как в приборе можно исследовать жидкости, показатель преломления которых меньше показателя преломления призмы 1, то лучи всех направлений, преломившись на границе жидкости и стекла войдут в призму.

Оптическая схема рефрактометра ПРЛ – 3

1. Измерительная призма.

2. Осветительная призма.

3. Тонкий слой жидкости.

4. Предельный луч.

5. Зрительная труба.

6. Поле.

Если на пути лучей, выходящих из призмы, поставить зрительную трубу, то нижняя часть ее поля зрения будет освещена, а верхняя – оставаться темной. При этом положение границ раздела света и тени определяется лучом, входящим из призмы под предельным углом. Наблюдая в зрительную трубу, совмещают границу раздела с сеткой зрительной трубы и снимают шкалу прибора непосредственно отсчет величины показателя.

Рефрактометр РПЛ – 3 состоит из корпуса, колонки, основание. К конусу прибора крепятся камеры: верхняя и нижняя. Нижняя камера с измерительной призмой жестко закреплена на корпусе, верхняя с осветительной призмой шарниром соединена с нижней камерой.

На нижней камере подвижно укреплен осветитель, свет от которого можно направлять в одно из окон камер. На передней камере прибора размещены шкала и рукоятка с окуляром.

На корпусе находится шкала с винтом для поворота дисперсионного компенсатора внутри прибора с целью устранения спектральной окраски границы светотени. Винт фиксирует шкалу в установленном положении. На корпусе прибора расположена пробка, которая закрывает отверстие, предназначенное для ввода ключа и установки нуль-пункта.

Принцип действия и оптическая схема рефрактометра ирф - 470.

Принцип действия рефрактометра (рис.1) основан на методе измерения предельного угла преломления при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Измерение показателя преломления проводят при дневном и электрическом свете, рис 1.

n, N - показатели преломления исследуемой среды и стекла призмы;

а- преломляющийся угол призмы;

Y - угол падения луча;

Yi-угол преломления;

В - предельный угол выхода луча из измерительной призмы в зрительную трубу;

1,2 - призмы

Рис.1

Несколько капель измеряемой жидкости помещают между двумя гипотенузными гранями АВ и АА призм 1 и 2. Призма 1 с полированной гранью АВ является измерительной, а призма 2 с матовой гранью A₁B₁- осветительной. Лучи света падают на грань A₁C₁, преломляются и падают на матовую поверхность A₁B₁. Матовая поверхность рассеивает лучи, и в измерительную жидкость входят лучи различных направлений, далее они проходят слой измеряемой жидкости и падают на поверхность АВ призмы 1.

Оптическая схема (рис. 2) рефрактометра состоит из рефрактометрического блока, представленного осветительной 1 и измерительной 2 призмами, двух поворотных оптических клиньев 4, компенсатора дисперсии 5, объектива 6, сетки 7 и окуляра 8.

В фокальной плоскости объектива 6 и окуляра 8, располагается сетка 7 с нанесенными на ней тремя шкалами А,В,С. Каждой шкале соответствует определенное фиксированное положение оптических клиньев. На каждой шкале для подъюстировки рефрактометра используется подвижка объектива 6 . Контрастное изображение границы света и тени обеспечиваются разворотом компенсатора дисперсииБ.

1. - призма осветительная;

2. - призма измерительная;

3. - диафрагма;

4. - оптические клинья;

5. - компенсатор дисперсии;

6. - объектив;

1. - сетка со шкалами;

2. – окуляр

Измерение показателя преломления исследуемой среды производится следующим образом. Поворотом колец «НОМЕР ДИАПАЗОНА» установить нужную шкалу: штрихи с одинаковым обозначением шкал А, В или С на кольцах должны быть совмещены со штрихами на корпусе. Затем необходимо нанести одну-две капли исследуемой жидкости на середину измерительной призмы, закрыть рефрактометрический блок. Направляя прибор призмами в сторону источника света, следует наблюдать в окуляре границу светотени. Поворотом кольца «УСТРАНЕНИЕ ОКРАШЕННОСТИ» убрать окрашенность границы светотени; вращая окуляр, установить резкое изображение наблюдаемого поля. Снять отсчет по шкале.

Рис. 3. Рефрактометр.

1. - осветительная призма в оправе;

2. - пружина;

3. - измерительная призма;

4. - кольцо НОМЕР ДИАПАЗОНА;

5. - кольцо УСТРАНЕНИЕ ОКРАШЕННОСТИ;

6. - кольцо УСТАНОВКА НУЛЯ;

7. - окуляр;

8. - винт.

Принцип действия и оптическая схема рефрактометра

ИРФ-454 Б2М.

Принцип действия рефрактометра основан на явлении полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления. Все измерения следует проводить в «белом» свете (дневном или электрическом) (Рис. 5.1).

Р

1 - маховик;

2 - заглушка;

3 - маховик;

4 - термометр

ефрактометр ИРФ-454 К2М 2 3

Лучи света проходят осветительную призму 3, рассеиваясь на выходе матовой гранью A₁B₁ входят в исследуемую жидкость и падают на полированную грань АВ измерительной призмы 1. Лучи всех направлений, преломившись на границе жидкости и стекла, войдут в измерительную призму 1 (рис.5.2).

1 - зеркало;

2 - призма измерительная;

3- стекло защитное;

4 - зеркало; 5 - призма осветительная;

6 - компенсатор; 7 - линза склеенная;

8 - сетка; 9 - окуляр;

10 - призма АР-90°;

11- зеркало;

12 - объектив;

13 - зеркало;

14 - светофильтр;

15-призма;

16--шкала

При рассмотрении пучка лучей, выходящих из призмы 2 в зрительную трубу (7-линза склеенная, 8-сетка, 9-окуляр), верхняя часть поля зрения будет освещена, а нижняя останется темной. Получаемая граница светотени определяется лучом,- выходящим из призмы 2 под предельным углом (3. Граница светотени с перекрестием, штрихи шкалы 16 и отсчетный штрих призмы 10 оптической системой (16-шкала, 12-объектив, 11-зеркало) проецируются в фокальную плоскость окуляра 9.

Наблюдая в окуляр 9, следует совместить границу светотени с перекрестием сетки 8, разворачивая зеркало 4 и жестко связанную с ним шкалу 16, и снять с этой шкалы отсчет величины показателя преломления, а при необходимости -процентное содержание растворимых сухих веществ.

Для ахроматизации границы светотени и измерения средней дисперсии исследуемого вещества служит компенсатор 6, состоящий из двух призм прямого зрения (призм Амичи).

Для выставления начала отсчета необходимо перемещать объектив 12 в плоскости, перпендикулярной поверхности штрихов шкалы 16.Для подсветки шкалы 16 и окраски поля зрения служат зеркало 13 и светофильтр 14. При работе в отраженном свете измерительную призму 2 необходимо подсвечивать зеркалом 1.

Рефрактометрический блок состоит из двух частей: верхней и нижней. Нижняя неподвижная часть является измерительной, а верхняя - осветительной призмой. Осветительную призму за рукоятку 8 следует откинуть на угол ~100°.

Поиск границы раздела светотени и совмещение ее с перекрестием сетки 8 (см. рис. 3) проводить разворотом зеркала и шкалы, вращая маховик 1 (см. рис.5.1). Величина показателя преломления исследуемого вещества со шкалы 16 (см. рис. 5.2) системой: призма 15, объектив 12, зеркало 11, призма 10 - проецируется в фокальную плоскость окуляра.

Призмы Амичи маховиком 3 поворачиваются одновременно в разные стороны, изменяя при этом угловую дисперсию компенсатора и устраняя цветную кайму границы раздела света и тени. Вместе с маховиком 3 вращается шкала 5 (рис. 4), с которой следует снять отсчет.