某種(zhong)的(de)介(jie)質(zhi)的(de)折射率(lv)亦等于光在真空中的(de)速度c跟光在介(jie)質(zhi)中的(de)相速度v之比:n=c/v許多(duo)純物質(zhi)都具有一定的(de)折射率(lv),物質(zhi)如果(guo)其中含有雜質(zhi)則折射率(lv)將發生變化,出(chu)現偏差,雜質(zhi)越(yue)多(duo),偏差越(yue)大(da)。
定義
阿(a)貝折射(she)儀(yi)是能測(ce)(ce)定透(tou)(tou)明(ming)、半透(tou)(tou)明(ming)液體或(huo)固體的(de)折射(she)率nD和平均(jun)色(se)散nF-nC的(de)儀(yi)器(qi)(qi)(qi)(其中以測(ce)(ce)透(tou)(tou)明(ming)液體為主),如儀(yi)器(qi)(qi)(qi)上(shang)接恒(heng)溫器(qi)(qi)(qi),則可測(ce)(ce)定溫度(du)為0℃-70℃內的(de)折射(she)率nD。折射(she)率和平均(jun)色(se)散是物質(zhi)(zhi)的(de)重(zhong)要光學常數之(zhi)一,能借以了解(jie)物質(zhi)(zhi)的(de)光學性能、純度(du)、及色(se)散大(da)小(xiao)等。
本(ben)儀器(qi)能(neng)測出蔗糖(tang)溶液的(de)質量分數(錘度Brix)(0-95%,相當于折(zhe)射率(lv)為1.333-1.531)。故此儀器(qi)使用(yong)范圍甚(shen)廣,是石油工(gong)(gong)業、油脂工(gong)(gong)業、制(zhi)藥(yao)工(gong)(gong)業、制(zhi)漆工(gong)(gong)業、日用(yong)化學工(gong)(gong)業、制(zhi)糖(tang)工(gong)(gong)業和地質勘察等有關工(gong)(gong)廠、學校及有關科(ke)研單位不可(ke)缺少的(de)常用(yong)設備(bei)之一(yi)。
一、準備工作
(1)在開始測定(ding)前,必須(xu)先用(yong)蒸餾水(shui)(按附表)或用(yong)標準(zhun)試樣(yang)校對讀(du)數。如用(yong)標準(zhun)試樣(yang)則對折射棱鏡(jing)的(de)(de)拋光(guang)面(mian)加(jia)1—2滴溴代萘,再貼上標準(zhun)試樣(yang)的(de)(de)拋光(guang)面(mian),當(dang)讀(du)數視場指示(shi)(shi)于標準(zhun)試樣(yang)上之值時(shi),觀(guan)(guan)察(cha)望(wang)遠鏡(jing)內明暗(an)分(fen)界線(xian)是否在十字線(xian)中(zhong)間,若有偏差則用(yong)螺絲刀微量(liang)旋轉(zhuan)圖七上小孔(16)內的(de)(de)螺釘,帶動物鏡(jing)偏擺,使分(fen)界線(xian)像位移至十字線(xian)中(zhong)心。通(tong)過(guo)反復(fu)地觀(guan)(guan)察(cha)與校正(zheng)。使示(shi)(shi)值的(de)(de)起始誤差降至最小(包(bao)括(kuo)操作者的(de)(de)瞄準(zhun)誤差)。校正(zheng)完畢后,在以后的(de)(de)測定(ding)過(guo)程(cheng)中(zhong)不允許隨意再動此部(bu)位。
在日常(chang)的測量(liang)工作中一般不需校正(zheng)儀器(qi),如對所測的折(zhe)射率(lv)示值有懷疑時(shi),可按(an)上述方法進行檢驗,是否有起始誤差(cha),如有誤差(cha)應進行校正(zheng)。
(2)每次測(ce)定(ding)工作之(zhi)前及進行示(shi)值校準時(shi)必須將進光(guang)棱(leng)鏡(jing)的(de)毛面,折射棱(leng)鏡(jing)的(de)拋光(guang)面及標(biao)準試樣的(de)拋光(guang)面,用無水酒精與乙(yi)醚(1:1)的(de)混(hun)合液(ye)和脫(tuo)脂棉花輕擦干凈,以免留有其他物質,影響成像清(qing)晰度和測(ce)量準確度。
二、維護和保養
為了確保儀器的(de)精(jing)度,防止損壞,請用戶注(zhu)意(yi)維護保養特提(ti)出下列要點以供參考:
(1)儀(yi)器(qi)應(ying)置于干燥、空氣流(liu)通(tong)的(de)室內(nei),以免光學零(ling)件受潮后(hou)生(sheng)霉。
(2)當測(ce)試腐蝕(shi)性(xing)(xing)液體時應及時性(xing)(xing)做好清洗(xi)工(gong)作(包括光學零(ling)件(jian)、金(jin)屬件(jian)以及油漆表(biao)面),防止侵蝕(shi)損壞(huai)。儀(yi)器使用(yong)完畢后必須做好清潔工(gong)作。
(3)被測試樣中不應有(you)硬(ying)性(xing)雜質,當測試固體試樣時,應防止把折射棱(leng)鏡表面(mian)拉(la)毛(mao)或產生壓痕(hen)。
(4)經常保持儀(yi)器清(qing)潔(jie),嚴禁油(you)手或(huo)汗手觸及(ji)光(guang)學零(ling)件(jian),若光(guang)學零(ling)件(jian)表(biao)面有灰塵可(ke)用(yong)高級鹿皮或(huo)長纖維的脫脂(zhi)棉輕擦后用(yong)皮吹吹去(qu)。如光(guang)學零(ling)件(jian)表(biao)面沾上(shang)了油(you)垢后應及(ji)時用(yong)酒精乙醚混合(he)液擦干(gan)凈
(5)儀(yi)器應避免(mian)強烈(lie)振動或撞擊,以防止零件損傷及影響精度。
定義
主要用來(lai)測定寶石(shi)折(zhe)射率值的一(yi)種儀器。
鑒定(ding)寶石需要從晶體結構、比重(zhong)、折光度、多(duo)向色性、硬度等(deng)多(duo)方面綜(zong)合(he)考慮,即使同(tong)樣的(de)寶石,產(chan)地(di)不同(tong),性質(zhi)也(ye)有(you)差異(yi),價值也(ye)不同(tong),如產(chan)自緬(mian)甸(dian)的(de)紅(hong)寶石和產(chan)自泰國的(de),在光學性質(zhi)和內部結構上都有(you)一定(ding)的(de)差異(yi).
一、儀器結構
折(zhe)射(she)儀(yi)主要由高折(zhe)射(she)率(lv)棱鏡(鉛玻璃(li)或合成立方氧化鋯)、棱鏡反射(she)鏡、透(tou)鏡、標尺(chi)(chi)(內標尺(chi)(chi)或外標尺(chi)(chi))和目鏡等組成。
二、工作原理
折射儀(yi)的(de)(de)工(gong)作原(yuan)理是建立在全內(nei)反(fan)射的(de)(de)基(ji)礎上。該儀(yi)器(qi)是測量寶石的(de)(de)臨界角,并將讀數直接轉換成折射率值(zhi)。
產(chan)生全反射(she)的條件:
1.折(zhe)射儀的高折(zhe)射率(lv)棱(leng)鏡必(bi)須(xu)為(wei)光密介質
2.待測寶(bao)石為光疏介質
3.接(jie)(jie)觸液(ye)使棱鏡與待(dai)測寶(bao)石之間形成良好的(de)光學接(jie)(jie)觸
三、操作要領
1.接通(tong)電(dian)源、打開(kai)儀器
2.用酒(jiu)精清洗寶石(shi)和棱鏡
3.在折射(she)儀棱(leng)鏡(jing)上點(dian)一滴接觸(chu)液(直(zhi)徑約2mm為宜(yi)),使用鈉光照明,可見(jian)油的陰影(ying)邊界
4.寶石最(zui)大(da)的(de)臺(tai)面放(fang)入棱鏡(jing)上,浸(jin)油使寶石和棱鏡(jing)之間形成良好的(de)光學接觸(chu)
5.眼睛靠近目鏡可觀察陰影區和明亮(liang)區并讀數(shu),讀數(shu)保留小數(shu)點(dian)第三位
6.按順序轉動寶石360°,經(jing)驗(yan)豐富者可(ke)轉動寶石0°、45°、90°進行觀(guan)察和讀數
7.測試(shi)完(wan)畢,將(jiang)寶石(shi)輕推至(zhi)金屬臺上,取下(xia)寶石(shi)
8.清洗寶(bao)石和棱(leng)鏡
四、現象解釋
1.測(ce)寶(bao)石(shi)在折射儀上(shang)轉動360°時始(shi)終只(zhi)有一條陰影(ying)邊(bian)界(固定不(bu)變),說明該(gai)寶(bao)石(shi)為各(ge)向(xiang)同(tong)性(xing)寶(bao)石(shi)(單折射寶(bao)石(shi))。
2.待測寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)(shi)在折(zhe)射(she)儀(yi)上轉動(dong)360°時(shi),出現兩(liang)條(tiao)(tiao)陰影(ying)邊(bian)(bian)界(jie),一(yi)(yi)條(tiao)(tiao)陰影(ying)邊(bian)(bian)界(jie)固定不變,另一(yi)(yi)條(tiao)(tiao)發(fa)生(sheng)移動(dong),說明該(gai)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)一(yi)(yi)軸晶(jing)(jing)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)(shi)。如動(dong)值(zhi)為(wei)(wei)大值(zhi),則為(wei)(wei)一(yi)(yi)軸晶(jing)(jing)正(zheng)光(guang)性寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)(shi);如動(dong)值(zhi)為(wei)(wei)小值(zhi),則為(wei)(wei)一(yi)(yi)軸晶(jing)(jing)負光(guang)性寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)(shi)。注意:當光(guang)軸垂直一(yi)(yi)軸晶(jing)(jing)寶(bao)(bao)石(shi)(shi)(shi)(shi)測試面(mian)時(shi),會出現兩(liang)條(tiao)(tiao)不動(dong)的陰影(ying)邊(bian)(bian)界(jie),此時(shi)無法判(pan)斷正(zheng)負光(guang)性。
3.待測(ce)寶(bao)石在折射儀上轉動(dong)360°時,兩條陰影(ying)(ying)(ying)邊(bian)界都移(yi)動(dong),說明(ming)該寶(bao)石為(wei)二軸晶寶(bao)石。如高值(zhi)移(yi)動(dong)超(chao)(chao)過中(zhong)(zhong)間值(zhi),說明(ming)β值(zhi)接近(jin)α值(zhi)為(wei)二軸晶正光性(xing);如低值(zhi)陰影(ying)(ying)(ying)邊(bian)界移(yi)動(dong)超(chao)(chao)過中(zhong)(zhong)間值(zhi),說明(ming)β值(zhi)接近(jin)γ值(zhi)為(wei)二軸晶負光性(xing)。注意:當光軸垂直二軸晶寶(bao)石測(ce)試面時,會出現兩條陰影(ying)(ying)(ying)邊(bian)界,一(yi)條陰影(ying)(ying)(ying)邊(bian)界固(gu)定不變,另一(yi)條發(fa)生(sheng)移(yi)動(dong),此時,需換一(yi)測(ce)試面進行測(ce)量(liang)。
4.點(dian)測法(遠視(shi)技術(shu)法):針對弧面型和刻面較小的寶(bao)石(shi)
(1)清(qing)洗棱鏡(jing)和寶石(shi)
(2)在金屬臺(tai)上點一滴接觸油(you)
(3)手持(chi)寶石,用弧面(mian)或小刻面(mian)接(jie)觸(chu)(chu)金(jin)屬臺上的接(jie)觸(chu)(chu)油,以油滴直徑為0.2mm為宜
(4)沾有油滴的寶石(shi)輕置于棱(leng)鏡中央
(5)眼睛(jing)距目鏡25-45cm,平行目鏡上下移動(dong)頭(tou)部
(6)觀察油滴半(ban)明半(ban)暗交(jiao)界處,讀(du)數并記錄(lu),讀(du)數保(bao)留小數點后兩位(wei)
五、主要用途
1.鑒定(ding)寶(bao)石(shi),可(ke)測定(ding)RI1.35-1.81之(zhi)間寶(bao)石(shi)的折(zhe)射率值
2.可測定刻面(mian)寶(bao)石的雙折射(she)率(DR)
3.確(que)定(ding)寶石(shi)的軸(zhou)性(xing),如一軸(zhou)晶(jing)、二軸(zhou)晶(jing)和各向(xiang)同(tong)性(xing)(等軸(zhou)晶(jing)系(xi)、非晶(jing)質(zhi))
4.確(que)定寶石的光性(xing)符號(hao),如各向異性(xing)寶石的正光性(xing)和負光性(xing)
六、局限性
1.所測寶石一定要(yao)有拋(pao)光面
2.寶石的RI<1.35或者>1.81都無法讀(du)數(shu)
3.不能區分某些人(ren)工(gong)處理寶(bao)石,如(ru)天然(ran)藍(lan)寶(bao)石與熱(re)處理藍(lan)寶(bao)石
4.不能區分(fen)某些(xie)合(he)成寶(bao)石(shi)(shi),如(ru)天然(ran)紅寶(bao)石(shi)(shi)與合(he)成紅寶(bao)石(shi)(shi)
糖量折光儀
用(yong)于(yu)快速測(ce)定含糖(tang)(tang)溶液的(de)溶度(du)(du)、果酒密度(du)(du);通過(guo)換算還可(ke)以測(ce)量其(qi)它非糖(tang)(tang)溶度(du)(du)或折射率,是制糖(tang)(tang)、食品、飲料、釀酒、農業(ye)科研、紡織及礦山機械等行業(ye)必不(bu)可(ke)少的(de)檢(jian)測(ce)儀器。
糖量折光儀的理論,如果(guo)你放(fang)置(zhi)一杯水的一支鉛(qian)筆(bi),頂端將會顯(xian)得彎曲的,然后(hou)如果(guo)你在一個杯子中(zhong)放(fang)置(zhi)糖水并且試相(xiang)同的實驗,鉛(qian)筆(bi)的頂端應該顯(xian)得甚至更彎曲的,這折光(guang)率(lv)現(xian)象的一個例(li)子。由于采用(yong)新型的(de)(de)(de)光學系(xi)統放到一(yi)種實際的(de)(de)(de)使用(yong)。通過溶液(ye)的(de)(de)(de)折(zhe)射率(lv)與(yu)其溶度(du)(du)的(de)(de)(de)對應關(guan)系(xi)的(de)(de)(de)換算來(lai)測(ce)量試液(ye)的(de)(de)(de)溶度(du)(du).當(dang)物質(zhi)的(de)(de)(de)密度(du)(du)增(zeng)加(jia) (舉(ju)例來(lai)說,當(dang)糖在(zai)水被溶解的(de)(de)(de)時(shi)候物質(zhi)的(de)(de)(de)溶度(du)(du)增(zeng)加(jia)),它(ta)的(de)(de)(de)折(zhe)射率(lv)引(yin)相稱地(di)升高。
折射儀(yi)主要由高折射率棱(leng)鏡(jing)(鉛(qian)玻璃(li)或(huo)立方氧化鋯)、棱(leng)鏡(jing)反射鏡(jing)、透鏡(jing)、標(biao)尺(內標(biao)尺或(huo)外(wai)標(biao)尺)和目鏡(jing)等組成(cheng)。
折射(she)儀(yi)的工作原理是建立在全內反射(she)的基礎(chu)上。該儀(yi)器是測量寶(bao)石的臨界角,并將讀數(shu)直接轉換成(cheng)折射(she)率值。
產生全反射的條件:
1.折(zhe)射儀的高折(zhe)射率棱鏡必須為光密介質。
2.待測寶石為光疏介質。
3.接(jie)觸(chu)液使棱鏡(jing)和待測寶石之間形成良好的光學接(jie)觸(chu)。
1.接通電源、打開儀器。
2.用酒精清洗(xi)寶石和(he)棱鏡。
3.在折射(she)儀(yi)棱鏡上點一滴接觸液(ye)(直徑約(yue)2mm為宜),使用鈉(na)光照明,可見油的陰影邊界。
4.寶(bao)石最大的臺面放(fang)入棱鏡上(shang),浸油(you)使寶(bao)石和棱鏡之(zhi)間形成良好的光學接觸。
5.眼睛靠(kao)近(jin)目鏡可觀察(cha)陰(yin)影區和明(ming)亮區并(bing)讀數,讀數保(bao)留小(xiao)數點(dian)第三(san)位。
6.按順序轉動寶(bao)石360°,經驗(yan)豐(feng)富者(zhe)可轉動寶(bao)石0°、45°、90°進行觀察(cha)和讀數(shu)。
7.測試(shi)完畢,將(jiang)寶石輕推至金屬臺上,取下寶石。
8.清(qing)洗寶石和棱鏡。