21 Рефрактометрия.

Метод основан на уравнении Лоренц-Лорентца:

(1)

Здесь R – молекулярная рефракция, является константой, не зависящей от плотности вещества, n – показатель преломления света (обычно для D-линии натрия 589 нм), М – молекулярная масса и  – плотность вещества. Опыт, в согласии с теорией, показывает, что молекулярную рефракцию можно вычислить аддитивно из атомных рефракций и даже рефракций отдельных химических связей, пользуясь химической формулой соединения, по уравнению:

R = ₁R₁ + ₂R₂ + ₃R₃ +... (2)

где R₁, R₂, R₃ – атомные рефракции или рефракции химических связей, ₁, ₂, ₃ – число однотипных атомов и связей, соответственно, образующих данную молекулу. Например:

R(CH₃) = 3R(CH); R(CH₃NO₂) = 3R(CH) + R(CN) + R(NO₂) .

Рефракции атомов и связей получены при исследовании большого числа соединений и сведены в справочные таблицы. Молекулярные рефракции измеряются на рефрактометрах. Если измеренная молекулярная рефракция синтезированного соединения совпадает с рассчитанной с использование рефракций составных частей молекулы, то состав и строение молекул синтезированного соединения однозначно доказано. Рефракцию смеси веществ можно вычислить, зная рефракции и концентрации компонентов смеси. Решение обратной задачи позволяет находить характеристики компонентов.

Измерение показателя преломления

Для точного измерения показателя преломления используются интерферометры, оптические измерительные приборы, основанные на интерференции света. Рассмотрим работу такого прибора на примере интерферометра Жамена (1918 – 1986) [1]. Принципиальная схема этого прибора представлена на рис.II.1 (многократные отражения лучей от поверхностей пластин не указаны).

Рис. II.1. Схема интерферометра Жамена

Интерферометр состоит из двух параллельных довольно толстых (толщиной более 20 мм) пластин P₁ и P₂, которые изготовлены из стекла с высокой степенью однородности (для УФ области излучения для изготовления пластин используется кварц или флюорит). Первоначально пластины располагаются под углом в 45° к линии, соединяющей их центры. SA – падающий луч света. Из множества отраженных от первой пластины лучей рассмотрим лучи AB и CD и соответствующие им лучи E и E₁, которые интерферируют с разностью хода между ними, равной

, (3)

где d – толщина пластин, – углы преломления в них. Если пластины параллельны друг к другу, то разность хода равна нулю, а если на пути, например, луча CD поместить трубку длиной l с исследуемым веществом, то разность хода (1) изменится на величину где n_x – неизвестный показатель преломления. Здесь для простоты мы отвлеклись от влияния материала самой трубки. Разность показателей преломления можно вычислить по формуле

,

где λ – длина волны излучения (например, 589 нм), m – число полос, на которые смещается интерференционная картина при помещении исследуемого вещества в прибор. При помощи интерферометра Жамена можно измерять очень малые изменения показателя преломления, до 10^-7. Имеются несколько улучшений конструкций этого интерферометра, которые устраняют влияние нагрева пластин и медленное смещение интерференционной картины.

. 24 Криссталич. стр-ра тв. тел и гр. симметрии. Кристалли́ч. структ. опред-ся располож. атомов в кристаллич.решётке в-ва. Осн. парам., характ. кристаллич. стр-ру: 1)тип кристалл.решётки (сингония, центрировка);2)число формульных единиц, приход.на элементарную ячейку;3)парам. элементарной ячейки (линейные разм.и углы);4)корд.атомов в ячейке;5)пространств.группа;6)координац. числа всех атомов. Кристалл. реш. — пространств. периодич. располож. атомов или ионов в кристалле. Для описания крист реш.надо знать располож частиц в элементарной ячейке кристалла, повторением которой образуется кристаллическая решётка.Элемент. ячейка (примитивная)-мин воображ объём кристалла, паралл переносы (трансляции) кот в 3х измер позволяют построить 3хмерную кристалл реш.

Симметрия крист- св-во крист совмещаться с собой в различ полож путём поворотов, отраж, паралл переносов,части,комбин этих операций.Симметр внеш формы (огранки) крист определ симметр его атом строения, кот обусл и симметр физ св-тв крист.Группа симм крист. Крист м. б. присуща не одна, а неск операций симметрии. Кажд опер симметр м б сопоставлен геометр образ-эл-т симметрии-прямая, плоскость\точка, относ которой произв данная операция. Сов-ть опер симметр данного крист образует группу симметрии G в смысле математ теории групп. Последов проведение 2х опер симметр явл операцией симмет. Всегда сущ опер идентичности g₀, ничего не измен в крист, наз отождествлением, геометр соответств неподвиж объекта или повороту его на 360° вокруг люб оси. Число операций, образующих группу G, называется порядком группы.  Группы симметрии классиф: по числу n измерений простр-ва, в кот они определены; по числу т измерений простр-ва, в кот объект периодич. Для опис крист использ различ группы симметр,из кот важнейш явл пространств группы симметр, опис атомную стр-ру крист,и точечные группы симметрии G₀³, опис их внеш форму. Последние называются также кристаллографическими классами.