scan0002

załamania (e)> któremu odpowiada kąt padania a- 90° (promie! ślizgający się).

Rozpatrując przechodzenie tego samego promienia świetlnego poJ kąteińna dó"każdego z tych ośrodków oddzielnie, otrzymuje sil w jednym ośrodku kąt załamania j}_x, a w drugim /?. Agatem możni napisać:

sina . _XT sina sinpj sinp s

Dzieląc obydwa równania stronami otrzynlujemy proporcję: sina

n _ sin^s

N siiia^śin/?! sina sin/?, /Sin/3

^sina sin/? sin/?

Jeżeli iV>/i i promień światła przechodzisz ośrodka o współczynnik! załamania (n) pod kątem 90°, to wówczas kat załamania w ośrodku o współczynniku załamania (N) osiąga wartość kąta granicznego załamania (e):

n • sin 90° = N • sin e Dla kąta 90°, sin 90° = 1 i wówczas:

n = N ■ sin e

Ośrodek rzadszy optycznie (np. roztwór cukru)

Granica ośrodków

Ośrodek gęstszy optycznie (pryzmat ze szkła)

Widok w okularze refraktometru

Rys. 8-3. Zasada kąta granicznego załamania na granicy dwóch ośrodków

Linia prostopadła do granicy ośrodków

Jest to zasada kąta granicznego załamania, podana przez Snelliusa, którą graficznie przedstawiono na rysunku 8-3, a którą wykorzystuje się w pomiarach refraktometrycznych. W tym celu na pryzmacie N/klanym ze specjalnego szkła ołowiowego (flintowego), o wysokim współczynniku załamania (N), umieszcza się kilka kropli badanego roztworu cukru o nieznanym, ale niższym w stosunku do pryzmatu współczynniku załamania (ri) i jego wartość określa się na podstawie wielkości kąta granicznego załamania (e).

W refraktometrach Abbego znajdują się dwa pryzmaty szklane,

0    jednakowych współczynnikach załamania, pomiędzy którymi umieszcza się cienką warstewkę badanej cieczy (rys. 8-4). Światło odbite od lusterka przechodzi przez pierwszy pryzmat i ulega rozproszeniu na jego matowej powierzchni, a następnie przechodzi przez warstewkę badanej cieczy i jeżeli na drugi pryzmat pada pod kątem mniejszym od 90°, wówczas przenika przez pryzmat, oświetlając jasną część pola widzenia w lunetce. Tak więc linia rozgraniczająca pole widzenia na część jasną i ciemną odpowiada kątowi granicznego załamania. Sam pomiar za pomocą refraktometru ogranicza się do sprowadzenia, za pomocą dźwigni, skrzyżowania nici pajęczych lub niekiedy trzech ruchomych kresek na granicę pól jasnego i ciemnego, i odczytania na skali wartości współczynnika refrakcji oraz stężenia cukru w roztworze. Refraktometry są wyposażone w dodatkowe pryzmaty kompensacyjne, dzięki czemu odczyty mogą być dokonywane przy użyciu światła dziennego lub światła sztucznego.

Odczyty refraktometryczne są właściwe tylko wówczas, jeżeli wykonuje się je~l^~tetnpefaturze skalowania przyrządu (20°C), w przeciwnym wypadku należy jeTcOrygo^ać odpowiedninhpopraWkami. Dla skali cukrowej poprawka wynosi 0^5-<M^£ażdy 1°C, a dla skali współczynnika refrakqi^006T3na 1°C tehiperątury różnej od 20°C, przy i^ym-^Fzy^dbkonywaniu odczytów w temperaturach wyższych od 20°C poprawki dodaje się, a przy niższych odejmuje.

Zwykle refraktometry Abbego są podłączone do ultratermostatów, które pozwalają na utrzymywanie temperatury pryzmatów, a tym samym

1    badanej próbki, na odpowiednim poziomie. Poza refraktometrami typu Abbego są stosowane również refraktometry typu zanurzeniowego oraz refraktometry tzw. ręczne, przydatne zwłaszcza do polowej oceny jakości surowców roślinnych.

255