某種(zhong)的介質的折(zhe)射率(lv)(lv)亦(yi)等于光在真空中(zhong)的速(su)度(du)c跟(gen)光在介質中(zhong)的相(xiang)速(su)度(du)v之比:n=c/v許(xu)多純物質都具有一定的折(zhe)射率(lv)(lv),物質如果其中(zhong)含有雜質則(ze)折(zhe)射率(lv)(lv)將發生變化,出現偏(pian)(pian)差,雜質越多,偏(pian)(pian)差越大。
定義
阿貝折(zhe)射(she)儀(yi)是能(neng)測定透明、半透明液(ye)體或(huo)固體的(de)(de)折(zhe)射(she)率(lv)nD和平均色(se)散nF-nC的(de)(de)儀(yi)器(其中(zhong)以測透明液(ye)體為主(zhu)),如(ru)儀(yi)器上接恒溫(wen)器,則可測定溫(wen)度(du)為0℃-70℃內的(de)(de)折(zhe)射(she)率(lv)nD。折(zhe)射(she)率(lv)和平均色(se)散是物質(zhi)的(de)(de)重要光學常數之一,能(neng)借以了解(jie)物質(zhi)的(de)(de)光學性能(neng)、純度(du)、及(ji)色(se)散大小等。
本儀(yi)器(qi)能(neng)測出蔗(zhe)糖溶液的(de)質(zhi)量(liang)分(fen)數(錘(chui)度Brix)(0-95%,相當于折射率為(wei)1.333-1.531)。故此(ci)儀(yi)器(qi)使用(yong)(yong)范圍(wei)甚(shen)廣,是石油工(gong)業(ye)、油脂工(gong)業(ye)、制(zhi)藥工(gong)業(ye)、制(zhi)漆工(gong)業(ye)、日用(yong)(yong)化學(xue)工(gong)業(ye)、制(zhi)糖工(gong)業(ye)和地(di)質(zhi)勘察等有關工(gong)廠、學(xue)校及有關科研單位不可缺少的(de)常用(yong)(yong)設備之一。
一、準備工作
(1)在(zai)(zai)開始(shi)測定(ding)前,必須先用蒸餾水(按附表)或用標準(zhun)(zhun)試樣(yang)校(xiao)(xiao)(xiao)對(dui)讀(du)數(shu)。如用標準(zhun)(zhun)試樣(yang)則對(dui)折射棱(leng)鏡(jing)的拋光面(mian)加(jia)1—2滴(di)溴(xiu)代萘(nai),再貼上(shang)標準(zhun)(zhun)試樣(yang)的拋光面(mian),當讀(du)數(shu)視場指示于標準(zhun)(zhun)試樣(yang)上(shang)之值(zhi)時,觀察望(wang)遠(yuan)鏡(jing)內明(ming)暗(an)分界(jie)線(xian)是否在(zai)(zai)十字(zi)線(xian)中間,若(ruo)有偏(pian)差則用螺(luo)絲刀微(wei)量旋轉圖七上(shang)小(xiao)孔(16)內的螺(luo)釘,帶動物鏡(jing)偏(pian)擺,使(shi)(shi)分界(jie)線(xian)像位移(yi)至十字(zi)線(xian)中心(xin)。通過反復地觀察與(yu)校(xiao)(xiao)(xiao)正。使(shi)(shi)示值(zhi)的起始(shi)誤差降(jiang)至最小(xiao)(包括操作者的瞄準(zhun)(zhun)誤差)。校(xiao)(xiao)(xiao)正完畢后(hou)(hou),在(zai)(zai)以后(hou)(hou)的測定(ding)過程中不允許隨意(yi)再動此(ci)部位。
在日常的測(ce)量工作中一(yi)般(ban)不需校正(zheng)儀(yi)器,如(ru)對所測(ce)的折射率示(shi)值有(you)懷疑時,可(ke)按上述方法進行(xing)檢驗,是否有(you)起始誤(wu)差,如(ru)有(you)誤(wu)差應進行(xing)校正(zheng)。
(2)每次測定工作之前及(ji)進行示值校準時必須將進光(guang)棱鏡(jing)的(de)毛面,折射(she)棱鏡(jing)的(de)拋(pao)光(guang)面及(ji)標準試樣的(de)拋(pao)光(guang)面,用無水酒精與乙醚(1:1)的(de)混(hun)合(he)液和脫脂棉(mian)花輕擦干凈,以免留有(you)其他物質(zhi),影響成像清晰度和測量準確(que)度。
二、維護和保養
為了確保儀器的精度,防止損壞(huai),請用戶注意(yi)維(wei)護(hu)保養特提出下列要點以(yi)供參考:
(1)儀器應(ying)置于干燥、空(kong)氣流(liu)通的室內,以免光學零件受(shou)潮(chao)后生霉。
(2)當(dang)測試腐蝕(shi)性液體時應(ying)及時性做好(hao)(hao)清(qing)洗工作(包括光(guang)學零件、金屬件以(yi)及油漆表面),防止侵蝕(shi)損壞。儀器使用完(wan)畢后必(bi)須(xu)做好(hao)(hao)清(qing)潔工作。
(3)被測(ce)(ce)試樣中(zhong)不(bu)應有硬(ying)性雜(za)質,當測(ce)(ce)試固體試樣時,應防止把折射棱鏡(jing)表面拉毛或(huo)產生壓痕。
(4)經常保(bao)持(chi)儀(yi)器清潔,嚴禁油手或(huo)汗手觸及光(guang)學(xue)零件(jian)(jian),若光(guang)學(xue)零件(jian)(jian)表面有灰塵可用高級鹿皮或(huo)長纖(xian)維(wei)的脫脂(zhi)棉輕擦后(hou)用皮吹吹去(qu)。如光(guang)學(xue)零件(jian)(jian)表面沾(zhan)上了油垢后(hou)應(ying)及時(shi)用酒精乙醚混合(he)液(ye)擦干(gan)凈
(5)儀器應避免強烈振動或撞擊,以防止(zhi)零件損傷及影響精度(du)。
定義
主要用來測定寶(bao)石(shi)折射率值的一種(zhong)儀(yi)器。
鑒(jian)定寶石需要從晶(jing)體結構(gou)、比重、折光度、多向色性(xing)、硬度等多方(fang)面綜合考慮,即使同(tong)(tong)樣的(de)(de)寶石,產地不同(tong)(tong),性(xing)質也(ye)有(you)(you)差異,價值也(ye)不同(tong)(tong),如產自緬甸的(de)(de)紅寶石和產自泰國的(de)(de),在光學性(xing)質和內部(bu)結構(gou)上都有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)差異.
一、儀器結構
折(zhe)射(she)儀主(zhu)要由高(gao)折(zhe)射(she)率棱(leng)鏡(jing)(鉛玻璃或(huo)合成(cheng)立(li)方氧化鋯)、棱(leng)鏡(jing)反射(she)鏡(jing)、透鏡(jing)、標(biao)尺(chi)(內標(biao)尺(chi)或(huo)外標(biao)尺(chi))和目鏡(jing)等組(zu)成(cheng)。
二、工作原理
折射儀的工(gong)作原理是(shi)建立在全內(nei)反射的基礎上。該儀器是(shi)測量寶(bao)石的臨(lin)界(jie)角,并將讀數直接轉換(huan)成折射率(lv)值。
產生全反射的條件:
1.折射儀(yi)的高折射率棱鏡(jing)必須為光密介質
2.待測寶石為光疏介(jie)質
3.接(jie)觸液使棱鏡(jing)與待(dai)測寶(bao)石之間形(xing)成(cheng)良好的光學接(jie)觸
三、操作要領
1.接通電(dian)源、打開(kai)儀器
2.用(yong)酒精清洗寶石和棱鏡
3.在折射儀棱(leng)鏡上(shang)點一滴(di)接觸液(直徑約2mm為宜(yi)),使用鈉光照明,可見油的陰影(ying)邊界
4.寶石最大(da)的(de)臺面(mian)放入棱(leng)鏡上,浸油使寶石和棱(leng)鏡之間形成良好的(de)光學接觸
5.眼睛靠近目鏡可觀察(cha)陰影(ying)區和明亮區并讀(du)數(shu),讀(du)數(shu)保留(liu)小數(shu)點第三(san)位(wei)
6.按順序(xu)轉(zhuan)動(dong)寶石(shi)360°,經驗豐(feng)富者(zhe)可轉(zhuan)動(dong)寶石(shi)0°、45°、90°進行(xing)觀察和讀數(shu)
7.測(ce)試完畢,將寶石輕推(tui)至金屬臺上(shang),取下寶石
8.清洗寶石和棱鏡
四、現象解釋
1.測寶石(shi)在折射儀上轉(zhuan)動360°時始終(zhong)只有(you)一條陰影邊(bian)界(固定(ding)不變),說明該寶石(shi)為各向同性(xing)寶石(shi)(單折射寶石(shi))。
2.待(dai)測寶(bao)石(shi)在折射儀上轉動(dong)360°時(shi),出現(xian)兩(liang)條(tiao)陰影邊界(jie),一條(tiao)陰影邊界(jie)固定不(bu)變,另一條(tiao)發生移(yi)動(dong),說明該寶(bao)石(shi)為(wei)(wei)一軸晶(jing)寶(bao)石(shi)。如動(dong)值為(wei)(wei)大值,則(ze)為(wei)(wei)一軸晶(jing)正光(guang)性寶(bao)石(shi);如動(dong)值為(wei)(wei)小值,則(ze)為(wei)(wei)一軸晶(jing)負光(guang)性寶(bao)石(shi)。注意:當光(guang)軸垂直一軸晶(jing)寶(bao)石(shi)測試面時(shi),會出現(xian)兩(liang)條(tiao)不(bu)動(dong)的陰影邊界(jie),此時(shi)無法判斷正負光(guang)性。
3.待(dai)測(ce)寶石在(zai)折射儀上轉(zhuan)動(dong)360°時,兩(liang)條陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)(bian)界(jie)都移(yi)動(dong),說(shuo)明(ming)該寶石為二(er)軸(zhou)晶(jing)寶石。如高值(zhi)(zhi)移(yi)動(dong)超過中間值(zhi)(zhi),說(shuo)明(ming)β值(zhi)(zhi)接(jie)近α值(zhi)(zhi)為二(er)軸(zhou)晶(jing)正光性;如低值(zhi)(zhi)陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)(bian)界(jie)移(yi)動(dong)超過中間值(zhi)(zhi),說(shuo)明(ming)β值(zhi)(zhi)接(jie)近γ值(zhi)(zhi)為二(er)軸(zhou)晶(jing)負光性。注意:當光軸(zhou)垂直二(er)軸(zhou)晶(jing)寶石測(ce)試面(mian)時,會出現兩(liang)條陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)(bian)界(jie),一(yi)(yi)條陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)(bian)界(jie)固定(ding)不(bu)變,另一(yi)(yi)條發生移(yi)動(dong),此時,需換一(yi)(yi)測(ce)試面(mian)進行測(ce)量。
4.點測法(遠視技術法):針對弧面型和刻面較小(xiao)的寶石
(1)清洗棱鏡和(he)寶石
(2)在金屬臺(tai)上點(dian)一滴接觸油
(3)手持(chi)寶石(shi),用弧(hu)面(mian)或(huo)小刻面(mian)接觸(chu)金屬臺(tai)上的接觸(chu)油(you),以油(you)滴直徑為(wei)0.2mm為(wei)宜
(4)沾有(you)油(you)滴的寶(bao)石輕置于棱鏡中央
(5)眼睛距目(mu)鏡25-45cm,平行目(mu)鏡上下移動頭部(bu)
(6)觀(guan)察油滴半明(ming)半暗交(jiao)界處,讀數(shu)(shu)并記錄(lu),讀數(shu)(shu)保留小數(shu)(shu)點后兩位
五、主要用途
1.鑒定寶石,可測定RI1.35-1.81之間寶石的折(zhe)射(she)率值(zhi)
2.可測定(ding)刻(ke)面(mian)寶石的(de)雙折(zhe)射率(lv)(DR)
3.確定寶(bao)石(shi)的軸(zhou)性,如一軸(zhou)晶(jing)、二軸(zhou)晶(jing)和各向同性(等軸(zhou)晶(jing)系、非晶(jing)質(zhi))
4.確定寶(bao)石(shi)的(de)光(guang)(guang)性(xing)符號(hao),如(ru)各向異性(xing)寶(bao)石(shi)的(de)正光(guang)(guang)性(xing)和負光(guang)(guang)性(xing)
六、局限性
1.所測寶(bao)石一(yi)定(ding)要有拋光面(mian)
2.寶石的RI<1.35或者>1.81都(dou)無(wu)法讀(du)數(shu)
3.不能區(qu)分某些人工處理寶石,如天(tian)然藍(lan)寶石與熱處理藍(lan)寶石
4.不能區分某些合成(cheng)寶石,如(ru)天然紅(hong)寶石與合成(cheng)紅(hong)寶石
糖量折光儀
用(yong)于快速測定含糖(tang)溶(rong)液(ye)的溶(rong)度、果(guo)酒密度;通過換(huan)算還(huan)可以測量其它(ta)非糖(tang)溶(rong)度或(huo)折射率,是制(zhi)糖(tang)、食(shi)品、飲料、釀酒、農(nong)業科(ke)研、紡織及礦山機械等(deng)行業必不可少的檢測儀器。
糖量折光儀的理論,如(ru)果(guo)你放(fang)置(zhi)一(yi)杯水(shui)的(de)(de)一(yi)支鉛筆(bi),頂端將會顯(xian)得(de)彎(wan)曲的(de)(de),然后如(ru)果(guo)你在一(yi)個杯子中放(fang)置(zhi)糖水(shui)并且(qie)試相同的(de)(de)實驗,鉛筆(bi)的(de)(de)頂端應該顯(xian)得(de)甚至(zhi)更(geng)彎(wan)曲的(de)(de),這折(zhe)光率現象的(de)(de)一(yi)個例子。由(you)于采用新型的(de)(de)(de)光學(xue)系統放到一種實際的(de)(de)(de)使(shi)用。通(tong)過(guo)溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)折(zhe)射率與(yu)其溶(rong)度(du)的(de)(de)(de)對應(ying)關系的(de)(de)(de)換算來(lai)測量試液(ye)的(de)(de)(de)溶(rong)度(du).當(dang)物質的(de)(de)(de)密度(du)增加(jia) (舉例來(lai)說(shuo),當(dang)糖(tang)在水被溶(rong)解的(de)(de)(de)時候(hou)物質的(de)(de)(de)溶(rong)度(du)增加(jia)),它的(de)(de)(de)折(zhe)射率引相稱地升(sheng)高。
折(zhe)射(she)(she)儀主要由高折(zhe)射(she)(she)率棱(leng)鏡(鉛玻璃或立方(fang)氧化鋯)、棱(leng)鏡反(fan)射(she)(she)鏡、透鏡、標(biao)(biao)尺(chi)(內標(biao)(biao)尺(chi)或外(wai)標(biao)(biao)尺(chi))和目鏡等(deng)組(zu)成(cheng)。
折射(she)儀的工作原理(li)是建立在全內反射(she)的基礎上。該儀器(qi)是測量寶石的臨界角,并將(jiang)讀(du)數直(zhi)接(jie)轉換(huan)成折射(she)率(lv)值。
產生全反射的條件:
1.折射(she)儀的高(gao)折射(she)率棱鏡必(bi)須(xu)為(wei)光(guang)密介質。
2.待測寶石為光疏介(jie)質。
3.接觸(chu)液使棱鏡和待測(ce)寶石之間(jian)形成良(liang)好的光學接觸(chu)。
1.接通電(dian)源、打開(kai)儀(yi)器。
2.用酒(jiu)精清(qing)洗寶(bao)石和(he)棱鏡。
3.在折射儀棱鏡上點一滴(di)接觸液(直徑約2mm為(wei)宜(yi)),使用(yong)鈉光(guang)照明,可見油的陰影(ying)邊(bian)界(jie)。
4.寶石(shi)最大的臺面放入棱(leng)鏡上,浸油使寶石(shi)和(he)棱(leng)鏡之間形成良(liang)好的光(guang)學(xue)接(jie)觸。
5.眼睛靠近(jin)目鏡可觀察(cha)陰影區和明亮(liang)區并讀數,讀數保留小數點第三位(wei)。
6.按順序轉(zhuan)動寶石360°,經驗豐富(fu)者(zhe)可轉(zhuan)動寶石0°、45°、90°進(jin)行(xing)觀察(cha)和讀(du)數(shu)。
7.測(ce)試完(wan)畢,將寶石(shi)輕推至金屬臺上,取下寶石(shi)。
8.清洗寶石和棱(leng)鏡。