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)