Phân tích nguyên lý hoạt động của khúc xạ kế Abbe
Khúc xạ kế được thiết kế dựa trên nguyên tắc này. Hình {{0}} là sơ đồ cấu trúc của thiết bị. Bộ phận chính của nó là hai lăng kính góc vuông PI và PII. Có một khoảng cách khoảng 0.1 đến 0,15mm giữa bề mặt gồ ghề của lăng kính PI và gương phẳng quang AD của PII, được sử dụng để giữ chất lỏng cần đo và tạo thành khoảng cách giữa PI và PII. lớp mỏng. Sau khi ánh sáng đi vào lăng kính PI từ gương phản xạ, nó sẽ bị khuếch tán vì bề mặt là kính mờ thô và đi qua chất lỏng đo được trong khe hở từ nhiều góc độ khác nhau; nó đi vào lăng kính PII. Như chúng ta đã biết, ánh sáng đi vào lăng kính PII từ mọi hướng Mọi tia sáng đều bị khúc xạ và góc khúc xạ của chúng nằm trong góc tới hạn rc (vì chiết suất của lăng kính lớn hơn chiết suất của chất lỏng nên mọi ánh sáng đều tia tới có góc tới từ tới có thể bị khúc xạ qua lăng kính). Ánh sáng có góc tới hạn rc đi qua lăng kính PII và chiếu vào thị kính. Lúc này, nếu điều chỉnh tâm chữ thập của thị kính đến vị trí thích hợp, bạn sẽ nhìn thấy trên thị kính một nửa sáng nửa tối.
Có thể chứng minh từ nguyên lý quang học hình học rằng mối liên hệ giữa chiết suất n của chất lỏng trong khe và rc là:
n chất lỏng=sinB
B là hằng số đối với một lăng kính nhất định và lăng kính n cũng là một giá trị không đổi ở nhiệt độ không đổi. Vậy chiết suất n của chất lỏng là hàm số của góc rc. Chiết suất của chất lỏng có thể được tính từ rc. Giá trị đọc được đã được chuyển đổi thành giá trị của chất lỏng n trên khúc xạ kế và giá trị của chất lỏng n có thể được đọc trực tiếp.
Trong những điều kiện xác định, chiết suất của chất lỏng thay đổi tùy theo bước sóng của ánh sáng đơn sắc được sử dụng. Nếu sử dụng ánh sáng trắng thông thường làm nguồn sáng, các dải sáng màu sẽ xuất hiện ở ranh giới giữa sáng và tối do bị phân tán, khiến ranh giới giữa sáng và tối không rõ ràng. Để sử dụng ánh sáng trắng làm nguồn sáng, hai lăng kính "Amici", mỗi lăng kính gồm ba lăng kính được lắp vào thiết bị làm lăng kính bù (lăng kính "Amici" phía trên có thể xoay) để điều chỉnh vị trí tương đối của chúng. , khi được định hướng đúng, ánh sáng tán sắc phát ra từ lăng kính khúc xạ bên dưới có thể lại biến thành ánh sáng trắng, loại bỏ các dải màu và làm cho ranh giới giữa sáng và tối trở nên rõ ràng. Lúc này, chiết suất đo bằng ánh sáng trắng tương đương với chiết suất nD đo bằng vạch D của ánh sáng natri (bước sóng 5890 nm).
Chiết suất là một trong những hằng số đặc trưng của vật chất và giá trị của nó liên quan đến nhiệt độ, áp suất và bước sóng của nguồn sáng. Ký hiệu này biểu thị chiết suất của chất khi dùng ánh sáng natri D làm nguồn sáng. Nhiệt độ có ảnh hưởng đến chỉ số khúc xạ. Khi nhiệt độ của hầu hết các chất hữu cơ lỏng tăng lên, chiết suất giảm xuống , trong khi mối quan hệ giữa chiết suất của chất rắn và nhiệt độ không đều và thường không vượt quá . Thông thường những thay đổi về áp suất khí quyển ít ảnh hưởng đến trị số của chiết suất, do đó ảnh hưởng của áp suất chỉ được xét đến trong những công việc rất chính xác.
