Основні складові конструкції рефрактометра

Рефрактометр – це оптичний прилад, призначений для вимірювання показника заломлення і концентрації сухих речовин в розчинах.

Принцип роботи рефрактометрів різної конструкції базується на явищі повного внутрішнього відбивання світла.

А б

Рис. 14.3.

1 – металевий корпус; 2 – маховик для усунення спектрального фарбування світлової границі; 3 – маховик для зміщення світлової границі; 4 – світлофільтр і дзеркало; 5 – окуляр; 6 – вимірювальна призма; 7 – вхідне вікно вимірювальної призми з дзеркалами; 8 – освітлювальна призма; 9 – вхідне вікно освітлювальної призми; 10 – рукоятка; 11 – гачок; 12 – заслонка; 13 – заслонка.

В даній роботі використовується рефрактометр ИРФ-454. Основні його вузли змонтовані в металевому корпусі 1 (рис. 14.3а). На бокових сторонах корпусу розміщені маховики 2,3, світлофільтр і дзеркало 4, а у верхній частині – окуляр 5. Рефрактометричний блок складається із нерухомої вимірювальної призми 6 із вхідним вікном 7 і рухомої освітлювальної призми 8 із вхідним вікном 9. Рукояткою 10 освітлювальну призму можна повернути на кут до 100˚, а гачком 11 вона притискується до вимірювальної призми 6. Вхідне вікно 7 закривається заслонкою 12, а вхідне вікно 9 – дзеркалом 13.

Рефрактометр розміщують на столі таким чином, щоб світло падало на вхідне вікно 9 освітлювальної призми 8 або на дзеркало 13, яким направляють світло на вхідне вікно 7 вимірювальної призми.

Шкала показників заломлення, яку спостерігають в окулярі 5, розрахована на температуру 20˚С. Якщо вимірювання проводяться при інших температурах, необхідно в результати вимірювання вносити поправки.

Порядок виконання роботи

1. Відвести в бік гачок 11 і відвернути освітлювальну призму 8.

2. Промити дистильованою водою поверхні вимірювальної і освітлювальної призм, ватою чи м’якою серветкою протерти їх.

3. На поверхню вимірювальної призми 6 піпеткою нанести 2–3 краплі дистильованої води, опустити призму 8 і притиснути її гачком 11 до призми 6.

4. Вікно 7 вимірювальної призми закрити дзеркалом 12.

5. Окуляром 5 добитися чіткого зображення шкали показників заломлення.

6. Обертанням маховика 2 усунути спектральне фарбування границі тіні й світла у верхній частині поля зору окуляра (рис. 14.3б).

7. Маховиком 3 сумістити границю поділу освітлення з точкою перетину взаємно перпендикулярних ліній, що спостерігаються у верхній частині поля зору окуляра (рис. 14.3б). Якщо при цьому покажчик показника заломлення знаходиться в положенні 1,333, то прилад в нормальному стані.

8. Відвести гачок 11 вбік, підняти освітлювальну призму 8 і серветкою (ватою) насухо витерти поверхні вимірювальної і освітлювальної призм.

9. Нанести піпеткою 2–3 краплі розчину цукру з невідомою концентрацією Х₁ на поверхню вимірювальної призми 6, опустити призму 8 і притиснути її гачком 11 до призми 6.

10. Повертанням маховика 3 сумістити границю поділу освітлення з точкою перетину візирних ліній (рис. 14.3б) і взяти відлік значення n для розчину з концентрацією Х₁ по шкалі заломлення.

11. За знайденим значенням n, користуючись таблицею 7, визначити концентрацію розчину Х₁.

12. Виконати дії пунктів 8–11 для визначення показника заломлення і концентрації Х₂ іншого розчину.

13. Результати вимірювань занести в таблицю.

14. Виконати дії пунктів 1, 2.

15. Якщо вимірювання проводяться не при t =20˚С, внести поправки в результати вимірювань, користуючись таблицею 8.

 

Таблиця

№ п/п	Температура, t˚C	Цукровий розчин	Цукровий розчин
показники заломлення, n1	Концентрація, Х1	показники заломлення, n1	Концентрація, Х2
за приладом	поправка на температуру	результуюча	за приладом	поправка на температуру	результуюча
серед.

Контрольні питання

1. Що вивчає оптика?

2. Дати визначення абсолютного показника заломлення та оптичної густини середовища.

3. Дати визначення кутів падіння, відбивання і заломлення.

4. Закон заломлення світла.

5. Визначення відносного показника заломлення.

6. Явище повного внутрішнього відбивання світла.

7. Визначення поняття граничного кута падіння.

8. Принцип дії рефрактометра та його використання.

9. Використання світловодів в медицині, ветеринарії та інших галузях.

 

 

Лабораторна робота № 15 (25)