Подготовка к работе. Рассмотрите рефрактометр типа РЛ

Рассмотрите рефрактометр типа РЛ. Основная деталь рефрактометра –призма- помещается в верхней части корпуса, навинченного на штатив. Она состоит их двух прямоугольных призм из тяжёлого стекла (n=1,7), сложенных гипотенузами и вмонтированных в полые кожуха, выполненные в виде полуцилиндров. Нижний из них неподвижно прикреплён к корпусу, а верхний откидывается на шарнире. Пространство между призмами заполняется исследуемой жидкостью. С левой стороны корпуса имеется отверстие, через которое на призму направляется свет от осветителя. Принцип действия прибора основан на явлении полного внутреннего отражения.

Явление полного внутреннего отражения –это следствие закона преломления света. Луч, падающий на границу раздела двух сред с разными показателями преломления n₁ и n₂ (показатель преломления среды-это отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде n= c/ v), испытывает на границе раздела отражение и преломление (Рис.1). Если n₂ < n₁,то при определённом угле падения α; _пред (предельный угол полного внутреннего отражения) преломленный луч будет скользить вдоль границы раздела сред (т.е.угол преломления γ; =90⁰). При больших углах падения падающий луч будет испытывать только отражение, и во второй среде преломлённого луча не будет (Рис.2). Величину предельного угла можно найти из закона преломления

 

 

 

 

 

 

Рис.3. Оптическая схема рефрактометра.

 

В рефрактометре пучок световых лучей, испускаемых источником света S, направляется на грань АС призмы АВС и после преломления лучи достигают матовой грани АВ (Рис.3). После рассеяния на матовой поверхности лучи входят в жидкость и достигнут преломляющей грани ДЕ под различными углами. Наибольший из этих углов, очевидно, 90⁰, в этом случае лучи скользят вдоль грани ДЕ. После преломления эти лучи определяют границу распространения света, так как им соответствует предельный угол преломления. В окуляре прибора видно поле зрения, разделённое на две половины- светлую и тёмную. Положение границы между этими областями определяется величиной предельного угла, а, следовательно, зависит от показателя преломления жидкости. Поэтому на шкале рефрактометра, совмещённой в окуляре с полем зрения, нанесены не значения предельных углов, а прямо значения показателей преломления n.

Если пользоваться для освещения белым светом, то граница будет окрашена в разные цвета, так как показатели преломления для света различных длин волн будут различны. В этом случае добиться резкой границы можно с помощью компенсатора, расположенного слева от окуляра.