![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основні теоретичні відомості. Показник заломлення речовини визначається головним чином її природою
Показник заломлення речовини визначається головним чином її природою. Але разом з тим він залежить від зовнішніх умов - температури і тиску. Зміна зовнішніх умов сприяє зміні густини речовини, що зумовлює зміну показника заломлення. Як правило, із збільшенням густини показник заломлення збільшується. Теоретичні дослідження, а також дослідні дані показують, що показник заломлення n залежить від густини речовини r:
Коефіцієнт R називається питомою рефракцією. Він характерний для даної речовини і майже не залежить від зовнішніх умов (температури, тиску) та агрегатного стану. Слід зазначити, що показник заломлення речовини залежитьтакож від її концентрації в розчині та довжини світлової хвилі, що проходить крізь неї. Якщо температура досліджуваної речовини залишається постійною, то для вимірювань на вибраній довжині хвилі (l = const) можна побудувати залежність показника заломлення від концентрації речовини. Отже, вимірювання показника заломлення речовини дає можливість однозначно встановити концентрацію речовини в розчині. Рефрактометрія - розділ оптики, який присвячений методам і засобам вимірювання показника заломлення різних середовищ. Вона набула поширення в харчовій промисловості для ідентифікації досліджуваних речовин, а також для оцінювання ступеня їх чистоти. В основі цього методу лежать закони геометричної оптики і, зокрема, явище повного внутрішнього відбивання. Суть цього явища полягає в тому, що якщо світло поширюється із середовища з більшим показником заломлення n2 у середовище з меншим показником заломлення n1, то із збільшеням кута падіння і(і2 > і1, рис. 5, а, б) заломлений промінь від-хиляється від нормалі (r2 > r1) доти, поки не пройде по межі поділу цих сере-довищ (r = 90°, рис. 5, в). Кут падіння при цьому називається граничним ігр. Із закону заломлення світла можемо визначити граничний кут
Отже,
При кутах падіння і > iгр спостерігається явище повного внутрішнього відбивання, тобто промінь світла зовсім не проходить із першого середовища в друге (рис. 5, г). Таким чином, згідно з рівнянням (2.3) показник заломлення n21 можна визначити за значенням граничного кута. Ця залежність використовується в рефрактометрах для визначення показника заломлення і концентрації розчинів цукру. Основною частиною рефрактометра є дві призми - АВСD та А1В1С1 Нехай у точку О на грані АВ (рис. 6, б) падають промені 1, 2, 3 під різними кутами a (a1 < a2 < a3). Промінь 3, що проходить майже вздовж грані АВ (кут падіння a3 = 90°), виходить з досліджуваної рідини, що має менший показник заломлення n1 , в призму АВСD, з більшим показником заломлення n2 (n1 < n2), та заломлюється в ній на грані АВ (промінь 3¢). Фактично ми маємо хід променів, зворотний до ходу променів у випадку повного внутрішнього відбивання, яке описано вище (рис. 5, в). При цьому кут заломлення променя 3 буде граничним для переходу призма - досліджувана речовина, показник заломлення якої nx згідно з формулою (2.2) nx = nскл siniгр. (2.4) де nскл - З рівняння (2.4) видно, що в разі зміни показника заломлення nх змінюється і граничний кут. Промінь
Потрібне устаткування: рефрактометр ИРФ-454Б, набір пробірок з водними розчинами цукру, пробірка з дистильованою водою, фільтрувальний папір, піпетка.
|