某種的(de)(de)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)折射(she)率亦等于光在真空中的(de)(de)速度(du)c跟光在介質(zhi)(zhi)中的(de)(de)相速度(du)v之比:n=c/v許多純(chun)物質(zhi)(zhi)都具有一定的(de)(de)折射(she)率,物質(zhi)(zhi)如(ru)果其中含(han)有雜(za)質(zhi)(zhi)則(ze)折射(she)率將發生變(bian)化,出現(xian)偏差,雜(za)質(zhi)(zhi)越(yue)多,偏差越(yue)大。
定義
阿貝折(zhe)射儀(yi)是能(neng)測定(ding)透(tou)明、半透(tou)明液體或固體的(de)(de)(de)折(zhe)射率nD和平均色(se)散nF-nC的(de)(de)(de)儀(yi)器(其中以測透(tou)明液體為主),如儀(yi)器上接恒溫(wen)器,則可測定(ding)溫(wen)度(du)為0℃-70℃內的(de)(de)(de)折(zhe)射率nD。折(zhe)射率和平均色(se)散是物質的(de)(de)(de)重(zhong)要光學常數之一(yi),能(neng)借以了(le)解物質的(de)(de)(de)光學性能(neng)、純度(du)、及色(se)散大小等。
本儀器能測(ce)出蔗糖溶液的質(zhi)量分數(shu)(錘度Brix)(0-95%,相當于折射率(lv)為1.333-1.531)。故(gu)此儀器使用(yong)范(fan)圍甚廣(guang),是(shi)石油(you)工(gong)業(ye)、油(you)脂工(gong)業(ye)、制(zhi)藥工(gong)業(ye)、制(zhi)漆工(gong)業(ye)、日用(yong)化學(xue)工(gong)業(ye)、制(zhi)糖工(gong)業(ye)和地質(zhi)勘察等有關工(gong)廠、學(xue)校及有關科研單位不可缺少的常用(yong)設(she)備之一。
一、準備工作
(1)在開始測定前,必須(xu)先用蒸餾水(按附表)或用標準(zhun)(zhun)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)校(xiao)對讀數。如(ru)用標準(zhun)(zhun)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)則(ze)對折射(she)棱鏡(jing)的(de)拋(pao)光面(mian)加1—2滴溴(xiu)代萘,再(zai)貼上標準(zhun)(zhun)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)的(de)拋(pao)光面(mian),當讀數視場指(zhi)示于標準(zhun)(zhun)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)上之值時,觀(guan)察(cha)望遠(yuan)鏡(jing)內明暗(an)分界(jie)(jie)線是否(fou)在十字線中間,若有偏差則(ze)用螺絲刀微量旋轉圖七上小(xiao)孔(16)內的(de)螺釘,帶動物鏡(jing)偏擺,使分界(jie)(jie)線像位移至十字線中心(xin)。通過(guo)(guo)反復(fu)地觀(guan)察(cha)與校(xiao)正。使示值的(de)起始誤(wu)差降至最小(xiao)(包(bao)括操作者的(de)瞄準(zhun)(zhun)誤(wu)差)。校(xiao)正完(wan)畢后,在以后的(de)測定過(guo)(guo)程中不允許隨意再(zai)動此部位。
在(zai)日常的(de)測量工(gong)作中一(yi)般(ban)不(bu)需(xu)校正儀器,如對所測的(de)折射率示值有(you)懷疑時,可按(an)上述方(fang)法進(jin)行檢驗,是(shi)否有(you)起(qi)始誤差,如有(you)誤差應進(jin)行校正。
(2)每次(ci)測定工(gong)作之前及進(jin)行示值校(xiao)準時(shi)必須(xu)將(jiang)進(jin)光棱鏡的毛面(mian)(mian),折(zhe)射(she)棱鏡的拋光面(mian)(mian)及標準試樣的拋光面(mian)(mian),用無水酒精與乙醚(1:1)的混合(he)液和脫脂棉(mian)花輕擦干凈,以免(mian)留有其他物質(zhi),影響成像清晰度和測量準確度。
二、維護和保養
為了確保儀器的(de)精(jing)度,防止損(sun)壞,請用戶注意維(wei)護保養(yang)特(te)提出(chu)下列要點以供參考(kao):
(1)儀器應置于干(gan)燥、空氣流通的室內,以(yi)免光學零件受潮后生霉。
(2)當測試腐蝕(shi)性液(ye)體(ti)時(shi)應及(ji)時(shi)性做好清洗工作(包括光學零件、金屬件以及(ji)油漆表面),防止侵蝕(shi)損壞。儀器使用完(wan)畢后(hou)必須(xu)做好清潔工作。
(3)被測試(shi)樣中不(bu)應有硬性雜(za)質,當(dang)測試(shi)固(gu)體試(shi)樣時(shi),應防止把折(zhe)射棱鏡表面(mian)拉(la)毛或產生壓痕。
(4)經常保持儀(yi)器清潔,嚴禁(jin)油手(shou)或汗手(shou)觸及光(guang)(guang)學零(ling)件(jian),若光(guang)(guang)學零(ling)件(jian)表面有灰(hui)塵可用(yong)(yong)高級(ji)鹿皮或長纖維的脫脂棉(mian)輕擦后用(yong)(yong)皮吹吹去(qu)。如光(guang)(guang)學零(ling)件(jian)表面沾(zhan)上了(le)油垢后應及時用(yong)(yong)酒(jiu)精乙(yi)醚混合液擦干凈(jing)
(5)儀器應避(bi)免(mian)強烈振(zhen)動或撞(zhuang)擊,以防止零件損傷及影響精度。
定義
主要用(yong)來測定寶(bao)石折射率值的(de)一種儀器。
鑒定寶石(shi)需要從(cong)晶體結(jie)構、比(bi)重、折光度、多向色性、硬(ying)度等多方面綜合考(kao)慮,即使同樣的寶石(shi),產地不同,性質也有(you)差異,價值也不同,如產自緬甸的紅寶石(shi)和產自泰國(guo)的,在光學性質和內(nei)部結(jie)構上(shang)都有(you)一定的差異.
一、儀器結構
折射(she)儀(yi)主要由高折射(she)率棱(leng)鏡(鉛(qian)玻璃(li)或合(he)成立方氧化鋯(gao))、棱(leng)鏡反射(she)鏡、透(tou)鏡、標(biao)尺(內(nei)標(biao)尺或外標(biao)尺)和目鏡等組成。
二、工作原理
折射(she)儀的(de)工作原(yuan)理(li)是建(jian)立(li)在全(quan)內反射(she)的(de)基礎上(shang)。該儀器是測量(liang)寶(bao)石的(de)臨界角,并將(jiang)讀數(shu)直接(jie)轉(zhuan)換(huan)成折射(she)率(lv)值。
產(chan)生(sheng)全反射(she)的條件:
1.折(zhe)射(she)儀的(de)高(gao)折(zhe)射(she)率棱鏡必須為光密(mi)介質
2.待測寶(bao)石(shi)為光疏介質
3.接觸(chu)液使(shi)棱鏡與待(dai)測寶(bao)石之間形成良好的(de)光(guang)學接觸(chu)
三、操作要領
1.接(jie)通電(dian)源、打開(kai)儀(yi)器
2.用酒(jiu)精清洗(xi)寶石(shi)和棱鏡
3.在折射儀(yi)棱鏡上點一滴接觸(chu)液(直(zhi)徑約(yue)2mm為(wei)宜),使(shi)用鈉光照明,可(ke)見油的陰影邊界
4.寶石(shi)最大的臺(tai)面放入棱鏡上,浸(jin)油使寶石(shi)和棱鏡之間(jian)形成良好的光學接觸(chu)
5.眼睛靠近目鏡(jing)可(ke)觀察陰影(ying)區和(he)明(ming)亮區并讀數(shu),讀數(shu)保留小數(shu)點(dian)第三位
6.按順序轉動寶(bao)石(shi)(shi)360°,經(jing)驗豐(feng)富(fu)者可轉動寶(bao)石(shi)(shi)0°、45°、90°進行觀察(cha)和讀數(shu)
7.測試完畢,將寶石輕推至金屬臺上,取下寶石
8.清洗寶石和(he)棱鏡
四、現象解釋
1.測寶(bao)石在折(zhe)射儀上轉動360°時始終只有一條陰影邊界(固定不變),說明該寶(bao)石為(wei)各向(xiang)同(tong)性寶(bao)石(單(dan)折(zhe)射寶(bao)石)。
2.待測寶石(shi)在折射儀(yi)上轉動360°時,出現兩條(tiao)陰影(ying)邊(bian)界,一(yi)(yi)條(tiao)陰影(ying)邊(bian)界固(gu)定(ding)不變,另一(yi)(yi)條(tiao)發生移(yi)動,說明該寶石(shi)為(wei)一(yi)(yi)軸(zhou)晶寶石(shi)。如動值為(wei)大值,則為(wei)一(yi)(yi)軸(zhou)晶正光性(xing)寶石(shi);如動值為(wei)小值,則為(wei)一(yi)(yi)軸(zhou)晶負(fu)光性(xing)寶石(shi)。注意:當光軸(zhou)垂直(zhi)一(yi)(yi)軸(zhou)晶寶石(shi)測試面時,會出現兩條(tiao)不動的(de)陰影(ying)邊(bian)界,此時無法判斷正負(fu)光性(xing)。
3.待測寶石在折射儀上轉動360°時(shi),兩(liang)條(tiao)陰影邊界都移(yi)動,說(shuo)明(ming)(ming)該寶石為二(er)軸(zhou)(zhou)晶(jing)寶石。如高(gao)值(zhi)移(yi)動超過中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)值(zhi),說(shuo)明(ming)(ming)β值(zhi)接近α值(zhi)為二(er)軸(zhou)(zhou)晶(jing)正光(guang)(guang)性;如低值(zhi)陰影邊界移(yi)動超過中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)值(zhi),說(shuo)明(ming)(ming)β值(zhi)接近γ值(zhi)為二(er)軸(zhou)(zhou)晶(jing)負(fu)光(guang)(guang)性。注意(yi):當(dang)光(guang)(guang)軸(zhou)(zhou)垂直二(er)軸(zhou)(zhou)晶(jing)寶石測試面時(shi),會出現(xian)兩(liang)條(tiao)陰影邊界,一(yi)(yi)條(tiao)陰影邊界固定不變,另(ling)一(yi)(yi)條(tiao)發生移(yi)動,此時(shi),需(xu)換一(yi)(yi)測試面進(jin)行測量。
4.點(dian)測(ce)法(fa)(遠視技術法(fa)):針對(dui)弧面(mian)型和刻面(mian)較小(xiao)的寶石
(1)清洗棱鏡和(he)寶石
(2)在金屬臺上點一滴接觸油
(3)手持(chi)寶石,用弧面或小刻(ke)面接觸(chu)金屬(shu)臺上的接觸(chu)油,以油滴直徑為0.2mm為宜
(4)沾(zhan)有(you)油滴(di)的寶石輕(qing)置于棱鏡中央
(5)眼睛距目(mu)鏡25-45cm,平行(xing)目(mu)鏡上下(xia)移動(dong)頭(tou)部
(6)觀察油滴半明半暗交界處,讀數并記錄,讀數保留小數點后兩位
五、主要用途
1.鑒定寶石(shi),可測定RI1.35-1.81之間寶石(shi)的折(zhe)射(she)率值
2.可測定刻面寶石的(de)雙(shuang)折(zhe)射率(DR)
3.確定寶石的軸性,如(ru)一軸晶(jing)(jing)、二軸晶(jing)(jing)和各(ge)向同性(等軸晶(jing)(jing)系、非晶(jing)(jing)質)
4.確定寶石的(de)光性符號,如(ru)各向異性寶石的(de)正(zheng)光性和負光性
六、局限性
1.所測寶石一(yi)定要有拋光面
2.寶石的RI<1.35或者>1.81都無法(fa)讀(du)數(shu)
3.不(bu)能區分某些(xie)人工處理(li)寶(bao)石,如天(tian)然(ran)藍寶(bao)石與熱處理(li)藍寶(bao)石
4.不能區分某些合(he)成(cheng)寶石,如天然(ran)紅寶石與合(he)成(cheng)紅寶石
糖量折光儀
用于快(kuai)速測(ce)定含糖溶液(ye)的(de)(de)溶度、果酒密度;通過(guo)換算還可(ke)以測(ce)量其它非糖溶度或(huo)折射率,是制糖、食品、飲(yin)料、釀酒、農業(ye)科研、紡織(zhi)及礦山機械等行業(ye)必不可(ke)少的(de)(de)檢測(ce)儀器。
糖量折光儀的理論,如(ru)果你(ni)放(fang)置(zhi)一(yi)杯水(shui)的(de)(de)一(yi)支鉛筆(bi),頂端將會顯得(de)彎(wan)曲(qu)的(de)(de),然后如(ru)果你(ni)在一(yi)個(ge)杯子(zi)(zi)中(zhong)放(fang)置(zhi)糖水(shui)并且試相(xiang)同的(de)(de)實驗,鉛筆(bi)的(de)(de)頂端應該顯得(de)甚至更彎(wan)曲(qu)的(de)(de),這折光率現象的(de)(de)一(yi)個(ge)例子(zi)(zi)。由于采用(yong)新型的(de)光學系(xi)統放到一種(zhong)實(shi)際的(de)使用(yong)。通過溶液(ye)的(de)折(zhe)射率(lv)與(yu)其溶度的(de)對應關系(xi)的(de)換算(suan)來測量(liang)試液(ye)的(de)溶度.當(dang)物質的(de)密度增(zeng)加(jia) (舉(ju)例(li)來說,當(dang)糖在水(shui)被溶解的(de)時候物質的(de)溶度增(zeng)加(jia)),它的(de)折(zhe)射率(lv)引相稱地升高(gao)。
折射儀主要由高折射率棱鏡(jing)(鉛玻璃或立方氧(yang)化鋯)、棱鏡(jing)反射鏡(jing)、透鏡(jing)、標(biao)(biao)尺(內標(biao)(biao)尺或外標(biao)(biao)尺)和目鏡(jing)等組成。
折射(she)儀的工(gong)作原(yuan)理是建立在全內反射(she)的基礎上。該儀器是測量寶石的臨界角,并(bing)將(jiang)讀數直接轉換成(cheng)折射(she)率值。
產生全(quan)反(fan)射(she)的條(tiao)件(jian):
1.折射儀的高折射率棱鏡必須為光密介質。
2.待測(ce)寶石(shi)為光疏介質(zhi)。
3.接(jie)觸液(ye)使棱鏡和待測寶石之間(jian)形成良好的光學(xue)接(jie)觸。
1.接通(tong)電源、打開儀(yi)器(qi)。
2.用酒精清洗寶石和棱鏡(jing)。
3.在折(zhe)射(she)儀棱(leng)鏡上點一(yi)滴接觸液(直徑約2mm為宜),使(shi)用鈉光照明,可(ke)見油(you)的陰影邊界(jie)。
4.寶石最大的(de)臺面(mian)放入棱(leng)鏡上,浸油(you)使寶石和(he)棱(leng)鏡之(zhi)間(jian)形成良好的(de)光學接觸。
5.眼睛(jing)靠近目鏡可觀察陰影區(qu)和明亮區(qu)并(bing)讀數,讀數保留小數點第三(san)位。
6.按順序轉動寶石360°,經驗豐富者可轉動寶石0°、45°、90°進行觀察(cha)和讀數。
7.測試完畢(bi),將寶石輕推至金屬臺上,取下寶石。
8.清洗寶石(shi)和(he)棱鏡。