Рис.4. Схематичне креслення рефрактометра
Основна призма (1) (рис.4) укріплена нерухомо. Верхня допоміжна призма (2) обертається на шарнірі. Її повертають під час заповнення (або видалення) простору між призмами досліджуваної рідиною. Промені, що виходять з призми, потрапляють в зорову трубу, за допомогою якої спостерігають межу світлотіні. Зорова труба складається з об'єктива (4), відбивної (поворотною) призми (5), що змінює напрям поширення світла на 90 градусів до спостерігача, і окуляра (6). Видимий межа світлотіні може бути в більшій чи меншій мірі забарвлена і розпливчаста. Це спостерігається в результаті дисперсії світла. Для усунення впливу дисперсії в рефрактометрі застосовується призма прямого зору Амічі (7). Вона встановлена перед об'єктивом зорової труби. Обертаючи призму Амічі, домагаються отримання різкою і неокрашенной кордону світлотіні. Спостерігаючи в окуляр кордон розділу світлотіні, можна визначити її положення, користуючись шкалою і візирними лініями окуляра. Шкала рефрактометра проградуірована у відповідних значеннях показників заломлення. У рефрактометрі-Цукрометрія друга шкала служить для визначення концентрації цукру в розчині.
У даній лабораторній роботі досліджуються прозорі рідини. Пучок денного світла або світла лампи розжарювання направляють за допомогою дзеркала (3) на бічну грань допоміжної призми (2). Промені, що пройшли через цю призму, падають на її гипотенузной матову грань і, зазнаючи дифузне відображення, розсіюються під різними кутами, потрапляючи на тонкий шар досліджуваної рідини, що знаходиться між призмами. Пройшовши через шар рідини, промені досягають полірованій поверхні гипотенузной межі основної призми (1), де відбувається їх переломлення. Показник заломлення досліджуваної рідини n повинен бути менше показника заломлення основний призми n0: (n На малюнку 5 показано освіту, що спостерігається в окуляр, межі світла і тіні. Положення кордону визначається величиною граничного кута повного внутрішнього відображення, який залежить від величини коефіцієнта заломлення досліджуваної рідини.
Рис.5. Освіта кордону світлотіні в рефрактометрі.
1. Ознайомитися з призначенням рефрактометра, його пристроєм, принципом дії і правилами роботи на приладі.
2. Освоїти рефрактометричний метод визначення коефіцієнта заломлення рідини.
3. Дослідити залежність показника заломлення розчинів гліцерину від концентрації. Побудувати графік залежності показника заломлення розчинів гліцерину від концентрації. За графіком знайти невідому концентрацію розчину гліцерину.
2. Розчини гліцерину 10%, 20%, 40% концентрації і невідомої концентрації;
3. Розчини цукру;
4. Дистильована вода; 5. Скляна паличка для нанесення розчину.
Порядок виконання роботи
1. Перед початком роботи проводиться перевірка нуль-пункту приладу по дистильованої воді. Три краплі води наносять на гипотенузной межі
основний призми, і потім обережно опускають верхню камеру з допоміжною призмою. Налаштовують окуляр на чітке бачення шкали і візирної лінії (рис.6, де 1 - межа світла і тіні, 2 візирна нитка у вигляді перехрестя). Після цього рукояткою окуляра починають переміщати візирну лінію уздовж шкали до суміщення її з кордоном світла і тіні. Якщо Ви до цього все зробили правильно, то візирна лінія на кордоні розділу має положення 1.333 (коефіцієнт заломлення води). Якщо спостереження заважає спектр, то його можна усунути, обертаючи призму Амічі.