某種的(de)介(jie)質的(de)折射率亦(yi)等(deng)于(yu)光(guang)在(zai)真空中的(de)速度c跟光(guang)在(zai)介(jie)質中的(de)相速度v之比:n=c/v許多(duo)純物質都具有一定的(de)折射率,物質如果其(qi)中含有雜質則折射率將發生(sheng)變(bian)化,出現偏差,雜質越多(duo),偏差越大。
定義
阿貝折(zhe)射(she)儀(yi)是能測(ce)定透明、半透明液(ye)(ye)體或固體的(de)折(zhe)射(she)率nD和(he)平均(jun)(jun)色(se)散(san)nF-nC的(de)儀(yi)器(其中以測(ce)透明液(ye)(ye)體為主),如(ru)儀(yi)器上(shang)接恒(heng)溫器,則可測(ce)定溫度(du)為0℃-70℃內(nei)的(de)折(zhe)射(she)率nD。折(zhe)射(she)率和(he)平均(jun)(jun)色(se)散(san)是物(wu)質的(de)重(zhong)要光學常數之(zhi)一(yi),能借以了解(jie)物(wu)質的(de)光學性能、純度(du)、及色(se)散(san)大(da)小(xiao)等。
本(ben)儀器能測出蔗糖溶(rong)液的(de)質量分數(錘度Brix)(0-95%,相當(dang)于折射率為1.333-1.531)。故此儀器使用(yong)范(fan)圍甚廣,是石油工(gong)業(ye)、油脂工(gong)業(ye)、制藥工(gong)業(ye)、制漆工(gong)業(ye)、日(ri)用(yong)化學工(gong)業(ye)、制糖工(gong)業(ye)和地質勘察等有關工(gong)廠(chang)、學校及有關科(ke)研單(dan)位(wei)不可缺少的(de)常用(yong)設(she)備(bei)之一(yi)。
一、準備工作
(1)在開始測定前,必須先用蒸餾水(按附表)或用標(biao)準試(shi)樣(yang)校對讀數(shu)。如用標(biao)準試(shi)樣(yang)則對折射(she)棱(leng)鏡的(de)拋光面加(jia)1—2滴溴代萘,再貼上標(biao)準試(shi)樣(yang)的(de)拋光面,當讀數(shu)視場(chang)指(zhi)示(shi)于(yu)標(biao)準試(shi)樣(yang)上之值時(shi),觀(guan)察望遠鏡內明暗分(fen)(fen)界(jie)線(xian)是否(fou)在十字(zi)線(xian)中間(jian),若有偏(pian)差則用螺(luo)絲刀(dao)微(wei)量旋轉(zhuan)圖七上小(xiao)孔(16)內的(de)螺(luo)釘,帶動物鏡偏(pian)擺,使分(fen)(fen)界(jie)線(xian)像位移至十字(zi)線(xian)中心。通過反復(fu)地觀(guan)察與校正。使示(shi)值的(de)起始誤(wu)差降至最小(xiao)(包(bao)括操作者的(de)瞄準誤(wu)差)。校正完畢(bi)后,在以后的(de)測定過程中不允許(xu)隨意再動此部位。
在日(ri)常的測量(liang)工作中一般不需校(xiao)(xiao)正(zheng)儀(yi)器,如(ru)(ru)對所測的折射率(lv)示(shi)值(zhi)有(you)懷疑時,可按上述方法進行檢驗,是否有(you)起始誤(wu)差,如(ru)(ru)有(you)誤(wu)差應進行校(xiao)(xiao)正(zheng)。
(2)每次測定工作之前及進(jin)行示值校準(zhun)時必須將(jiang)進(jin)光棱鏡的(de)毛(mao)面,折射棱鏡的(de)拋(pao)光面及標準(zhun)試樣的(de)拋(pao)光面,用無水(shui)酒精(jing)與乙醚(1:1)的(de)混合(he)液和(he)脫(tuo)脂棉花輕擦干凈,以免留有(you)其他(ta)物質,影(ying)響成像清晰度和(he)測量準(zhun)確度。
二、維護和保養
為了確(que)保(bao)儀器的精(jing)度,防止損壞,請用(yong)戶注意維護保(bao)養特(te)提出(chu)下(xia)列要點以(yi)供(gong)參考:
(1)儀器應置于(yu)干燥、空氣流(liu)通的室內,以免光學(xue)零(ling)件(jian)受潮后生(sheng)霉。
(2)當測試(shi)腐蝕性液體時應及時性做好(hao)清(qing)洗工(gong)作(zuo)(包括光學零件(jian)(jian)、金屬件(jian)(jian)以及油漆表面),防止侵蝕損壞。儀器(qi)使用完畢后必須做好(hao)清(qing)潔工(gong)作(zuo)。
(3)被測試樣中不應有硬性雜(za)質,當(dang)測試固體(ti)試樣時,應防止把折射棱鏡表面(mian)拉(la)毛或產生壓痕。
(4)經常保持儀器清潔,嚴禁油(you)手(shou)或汗手(shou)觸(chu)及光學零(ling)件(jian),若光學零(ling)件(jian)表面有灰(hui)塵可用(yong)高級鹿皮或長纖維的脫脂棉輕擦后(hou)用(yong)皮吹(chui)吹(chui)去。如光學零(ling)件(jian)表面沾上了(le)油(you)垢后(hou)應及時(shi)用(yong)酒精(jing)乙醚混合液(ye)擦干凈
(5)儀器應避免強烈振動(dong)或撞擊(ji),以防止零件損傷及(ji)影響精(jing)度。
定義
主要用(yong)來測定寶(bao)石折射率值(zhi)的(de)一(yi)種儀器。
鑒定寶(bao)石(shi)需(xu)要從晶體結構、比(bi)重(zhong)、折光度、多向色(se)性、硬度等多方(fang)面綜合考慮,即(ji)使(shi)同樣的寶(bao)石(shi),產(chan)地不(bu)同,性質也(ye)有差異(yi),價值(zhi)也(ye)不(bu)同,如產(chan)自緬甸的紅寶(bao)石(shi)和(he)產(chan)自泰國(guo)的,在光學性質和(he)內(nei)部結構上都有一定的差異(yi).
一、儀器結構
折射(she)儀(yi)主要由高(gao)折射(she)率棱鏡(鉛玻璃或合成立方氧化鋯)、棱鏡反射(she)鏡、透鏡、標尺(chi)(內標尺(chi)或外標尺(chi))和目鏡等組(zu)成。
二、工作原理
折(zhe)射儀的工作原理(li)是(shi)建立在全(quan)內反射的基礎上(shang)。該儀器是(shi)測量寶石的臨界角,并將讀數直(zhi)接(jie)轉(zhuan)換(huan)成折(zhe)射率值。
產(chan)生(sheng)全反(fan)射的條件:
1.折(zhe)射(she)儀的(de)高折(zhe)射(she)率棱鏡必須為(wei)光密介質
2.待測寶石為(wei)光疏介質
3.接(jie)觸(chu)液使(shi)棱鏡與待(dai)測寶石(shi)之間形成良好的光學接(jie)觸(chu)
三、操作要領
1.接通電源(yuan)、打(da)開(kai)儀器
2.用酒(jiu)精清(qing)洗寶石和棱鏡
3.在(zai)折射儀棱鏡上點一滴接觸液(直(zhi)徑約(yue)2mm為(wei)宜(yi)),使(shi)用鈉光照明,可見油(you)的陰(yin)影邊界
4.寶(bao)石最大(da)的臺面放(fang)入棱鏡上,浸油使寶(bao)石和棱鏡之間形成良好(hao)的光學接(jie)觸
5.眼睛靠近目鏡可觀察陰(yin)影(ying)區和明亮區并讀(du)數,讀(du)數保留小(xiao)數點第(di)三位
6.按順序轉動寶石360°,經驗豐(feng)富者可(ke)轉動寶石0°、45°、90°進行觀察和讀數(shu)
7.測試完畢(bi),將(jiang)寶石(shi)輕推(tui)至(zhi)金屬臺上,取下寶石(shi)
8.清洗(xi)寶石(shi)和棱鏡
四、現象解釋
1.測寶(bao)石(shi)在(zai)折(zhe)射儀上轉(zhuan)動360°時始終只有一條陰影邊界(固定不變),說明該寶(bao)石(shi)為(wei)各向同性寶(bao)石(shi)(單折(zhe)射寶(bao)石(shi))。
2.待測寶石(shi)(shi)(shi)在(zai)折射儀(yi)上(shang)轉動(dong)360°時,出現(xian)兩條(tiao)陰(yin)影(ying)(ying)(ying)邊界,一條(tiao)陰(yin)影(ying)(ying)(ying)邊界固(gu)定不(bu)變,另一條(tiao)發生移動(dong),說(shuo)明該寶石(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)一軸(zhou)晶寶石(shi)(shi)(shi)。如動(dong)值為(wei)(wei)大值,則為(wei)(wei)一軸(zhou)晶正光(guang)(guang)性(xing)寶石(shi)(shi)(shi);如動(dong)值為(wei)(wei)小值,則為(wei)(wei)一軸(zhou)晶負(fu)光(guang)(guang)性(xing)寶石(shi)(shi)(shi)。注意:當光(guang)(guang)軸(zhou)垂直一軸(zhou)晶寶石(shi)(shi)(shi)測試(shi)面時,會出現(xian)兩條(tiao)不(bu)動(dong)的陰(yin)影(ying)(ying)(ying)邊界,此時無法判斷正負(fu)光(guang)(guang)性(xing)。
3.待(dai)測寶(bao)(bao)(bao)石(shi)在(zai)折射儀上(shang)轉動360°時,兩條(tiao)陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)界(jie)都移動,說(shuo)明該寶(bao)(bao)(bao)石(shi)為(wei)(wei)二(er)軸(zhou)晶寶(bao)(bao)(bao)石(shi)。如高值移動超過(guo)中(zhong)間值,說(shuo)明β值接近α值為(wei)(wei)二(er)軸(zhou)晶正光性;如低值陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)界(jie)移動超過(guo)中(zhong)間值,說(shuo)明β值接近γ值為(wei)(wei)二(er)軸(zhou)晶負(fu)光性。注(zhu)意:當光軸(zhou)垂直二(er)軸(zhou)晶寶(bao)(bao)(bao)石(shi)測試(shi)(shi)面時,會出現兩條(tiao)陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)界(jie),一(yi)條(tiao)陰(yin)(yin)影邊(bian)(bian)界(jie)固定不(bu)變,另一(yi)條(tiao)發(fa)生移動,此時,需換(huan)一(yi)測試(shi)(shi)面進行測量。
4.點測法(遠(yuan)視技(ji)術法):針對弧面型和刻面較小(xiao)的寶石
(1)清(qing)洗棱鏡和寶石
(2)在(zai)金屬(shu)臺上點一滴接觸(chu)油
(3)手(shou)持(chi)寶(bao)石,用弧面或小(xiao)刻(ke)面接(jie)觸金屬臺上的接(jie)觸油,以油滴(di)直徑為0.2mm為宜
(4)沾有(you)油滴的寶石輕置于棱鏡中央(yang)
(5)眼睛距目鏡25-45cm,平行目鏡上下移動頭部
(6)觀察油滴半(ban)明半(ban)暗交界處,讀數(shu)并記錄,讀數(shu)保留(liu)小數(shu)點后兩位(wei)
五、主要用途
1.鑒(jian)定(ding)寶(bao)石,可測(ce)定(ding)RI1.35-1.81之間(jian)寶(bao)石的折射率值
2.可測定刻面(mian)寶石的雙折射率(lv)(DR)
3.確定寶石(shi)的軸性,如一軸晶(jing)、二軸晶(jing)和各向同(tong)性(等軸晶(jing)系(xi)、非晶(jing)質)
4.確定寶石(shi)的(de)光(guang)性(xing)(xing)符號(hao),如各向異(yi)性(xing)(xing)寶石(shi)的(de)正光(guang)性(xing)(xing)和(he)負(fu)光(guang)性(xing)(xing)
六、局限性
1.所測寶石一定要有拋光面(mian)
2.寶石的RI<1.35或者>1.81都無法讀數
3.不(bu)能區分(fen)某(mou)些人(ren)工處理寶(bao)石(shi),如天然藍寶(bao)石(shi)與(yu)熱處理藍寶(bao)石(shi)
4.不(bu)能區分某些(xie)合(he)成寶石(shi),如天(tian)然紅寶石(shi)與(yu)合(he)成紅寶石(shi)
糖量折光儀
用(yong)于快速(su)測(ce)定(ding)含(han)糖(tang)溶(rong)液的溶(rong)度(du)、果酒密(mi)度(du);通過換算還可以測(ce)量其它非(fei)糖(tang)溶(rong)度(du)或(huo)折射率,是(shi)制糖(tang)、食品、飲(yin)料、釀酒、農業科(ke)研、紡(fang)織及礦山(shan)機械等(deng)行業必(bi)不可少的檢(jian)測(ce)儀(yi)器。
糖量折光儀的理論,如果(guo)你放置一(yi)杯(bei)水的(de)(de)一(yi)支(zhi)鉛筆,頂端(duan)將會顯得彎曲(qu)的(de)(de),然后如果(guo)你在一(yi)個杯(bei)子(zi)中放置糖水并且試相同(tong)的(de)(de)實驗,鉛筆的(de)(de)頂端(duan)應該顯得甚至更彎曲(qu)的(de)(de),這(zhe)折光(guang)率現象的(de)(de)一(yi)個例子(zi)。由于采用新型(xing)的(de)(de)(de)光(guang)學(xue)系統放(fang)到一種(zhong)實際的(de)(de)(de)使用。通過溶液的(de)(de)(de)折(zhe)射率與其溶度(du)的(de)(de)(de)對(dui)應關系的(de)(de)(de)換算來(lai)測(ce)量(liang)試(shi)液的(de)(de)(de)溶度(du).當物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)密度(du)增加(jia) (舉例(li)來(lai)說,當糖在水被溶解的(de)(de)(de)時候物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)溶度(du)增加(jia)),它(ta)的(de)(de)(de)折(zhe)射率引(yin)相稱地升高。
折射(she)儀主(zhu)要(yao)由高(gao)折射(she)率棱(leng)鏡(jing)(jing)(鉛玻璃(li)或(huo)立方氧化(hua)鋯)、棱(leng)鏡(jing)(jing)反射(she)鏡(jing)(jing)、透鏡(jing)(jing)、標尺(chi)(內標尺(chi)或(huo)外標尺(chi))和(he)目鏡(jing)(jing)等(deng)組(zu)成。
折射(she)儀的工作原理是(shi)建立在全內反射(she)的基礎上。該儀器是(shi)測量(liang)寶石(shi)的臨界角(jiao),并將讀數直(zhi)接轉換成折射(she)率值。
產生全反射的條(tiao)件(jian):
1.折射(she)儀的高折射(she)率(lv)棱(leng)鏡(jing)必須為光密介質。
2.待測寶石為光疏介(jie)質。
3.接觸(chu)液使棱鏡和待(dai)測寶石之間形(xing)成(cheng)良好的光學接觸(chu)。
1.接(jie)通(tong)電源、打開儀器。
2.用酒(jiu)精清(qing)洗寶石和棱鏡。
3.在折射儀棱鏡(jing)上點一滴接(jie)觸液(直徑約2mm為宜),使用鈉光(guang)照明,可見油(you)的陰(yin)影邊(bian)界。
4.寶石(shi)最大(da)的(de)臺面放入棱鏡上,浸油使(shi)寶石(shi)和(he)棱鏡之間形成(cheng)良好(hao)的(de)光學(xue)接(jie)觸。
5.眼睛靠近(jin)目鏡可觀(guan)察陰影(ying)區和明亮區并讀數(shu)(shu),讀數(shu)(shu)保留(liu)小數(shu)(shu)點第(di)三位。
6.按順序轉動寶石(shi)360°,經驗豐富者可(ke)轉動寶石(shi)0°、45°、90°進行觀察和讀數。
7.測試完(wan)畢,將寶石(shi)輕(qing)推至金屬臺上,取下寶石(shi)。
8.清洗寶石和棱鏡。