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許多純物質(zhì)都具有一定的折射率,物質(zhì)如果其中含有雜質(zhì)則折射率將發(fā)生變化,出現(xiàn)偏差,雜質(zhì)越多,偏差越大。

定義

阿貝折射儀是能測(cè)定透明、半透明液體或固體的折射率nD和平均色散nF-nC的儀器(其中以測(cè)透明液體為主),如儀器上接恒溫器,則可測(cè)定溫度為0℃-70℃內(nèi)的折射率nD。 折射率和平均色散是物質(zhì)的重要光學(xué)常數(shù)之一,能借以了解物質(zhì)的光學(xué)性能、純度、及色散大小等。

本儀器能測(cè)出蔗糖溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(錘度Brix)(0-95%,相當(dāng)于折射率為1.333-1.531)。故此儀器使用范圍甚廣,是石油工業(yè)、油脂工業(yè)、制藥工業(yè)、制漆工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關(guān)工廠(chǎng)、學(xué)校及有關(guān)科研單位不可缺少的常用設(shè)備之一。

一、準(zhǔn)備工作

1、在開(kāi)始測(cè)定前,必須先用蒸餾水(按附表)或用標(biāo)準(zhǔn)試樣校對(duì)讀數(shù)。如用標(biāo)準(zhǔn)試樣則對(duì)折射棱鏡的拋光面加1-2滴溴代萘,再貼上標(biāo)準(zhǔn)試樣的拋光面,當(dāng)讀數(shù)視場(chǎng)指示于標(biāo)準(zhǔn)試樣上之值時(shí),觀察望遠(yuǎn)鏡內(nèi)明暗分界線(xiàn)是否在十字線(xiàn)中間,若有偏差則用螺絲刀微量旋轉(zhuǎn)圖七上小孔(16)內(nèi)的螺釘,帶動(dòng)物鏡偏擺,使分界線(xiàn)像位移至十字線(xiàn)中心。通過(guò)反復(fù)地觀察與校正。使示值的起始誤差降至最小(包括操作者的瞄準(zhǔn)誤差)。校正完畢后,在以后的測(cè)定過(guò)程中不允許隨意再動(dòng)此部位。

在日常的測(cè)量工作中一般不需校正儀器,如對(duì)所測(cè)的折射率示值有懷疑時(shí),可按上述方法進(jìn)行檢驗(yàn),是否有起始誤差,如有誤差應(yīng)進(jìn)行校正。

2、每次測(cè)定工作之前及進(jìn)行示值校準(zhǔn)時(shí)必須將進(jìn)光棱鏡的毛面,折射棱鏡的拋光面及標(biāo)準(zhǔn)試樣的拋光面,用無(wú)水酒精與乙醚(1:1)的混合液和脫脂棉花輕擦干凈,以免留有其他物質(zhì),影響成像清晰度和測(cè)量準(zhǔn)確度。

二、維護(hù)和保養(yǎng)

為了確保儀器的精度,防止損壞,請(qǐng)用戶(hù)注意維護(hù)保養(yǎng)特提出下列要點(diǎn)以供參考:

1、儀器應(yīng)置于干燥、空氣流通的室內(nèi),以免光學(xué)零件受潮后生霉。

2、當(dāng)測(cè)試腐蝕性液體時(shí)應(yīng)及時(shí)性做好清洗工作(包括光學(xué)零件、金屬件以及油漆表面),防止侵蝕損壞。儀器使用完畢后必須做好清潔工作。

3、被測(cè)試樣中不應(yīng)有硬性雜質(zhì),當(dāng)測(cè)試固體試樣時(shí),應(yīng)防止把折射棱鏡表面拉毛或產(chǎn)生壓痕。

4、經(jīng)常保持儀器清潔,嚴(yán)禁油手或汗手觸及光學(xué)零件,若光學(xué)零件表面有灰塵可用高級(jí)鹿皮或長(zhǎng)纖維的脫脂棉輕擦后用皮吹吹去。如光學(xué)零件表面沾上了油垢后應(yīng)及時(shí)用酒精乙醚混合液擦干凈

5、儀器應(yīng)避免強(qiáng)烈振動(dòng)或撞擊,以防止零件損傷及影響精度。

寶石折射儀

定義

主要用來(lái)測(cè)定寶石折射率值的一種儀器。

鑒定寶石需要從晶體結(jié)構(gòu)、比重、折光度、多向色性、硬度等多方面綜合考慮,即使同樣的寶石,產(chǎn)地不同,性質(zhì)也有差異,價(jià)值也不同,如產(chǎn)自緬甸的紅寶石和產(chǎn)自泰國(guó)的,在光學(xué)性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上都有一定的差異。

一、 儀器結(jié)構(gòu)

折射儀主要由高折射率棱鏡(鉛玻璃或合成立方氧化鋯)、棱鏡反射鏡、透鏡、標(biāo)尺(內(nèi)標(biāo)尺或外標(biāo)尺)和目鏡等組成。

二、 工作原理

折射儀的工作原理是建立在全內(nèi)反射的基礎(chǔ)上。該儀器是測(cè)量寶石的臨界角,并將讀數(shù)直接轉(zhuǎn)換成折射率值。

產(chǎn)生全反射的條件:

1、折射儀的高折射率棱鏡必須為光密介質(zhì)

2、待測(cè)寶石為光疏介質(zhì)

3、接觸液使棱鏡與待測(cè)寶石之間形成良好的光學(xué)接觸

三、操作要領(lǐng)

1、接通電源、打開(kāi)儀器

2、用酒精清洗寶石和棱鏡

3、在折射儀棱鏡上點(diǎn)一滴接觸液(直徑約2mm為宜),使用鈉光照明,可見(jiàn)油的陰影邊界

4、寶石最大的臺(tái)面放入棱鏡上,浸油使寶石和棱鏡之間形成良好的光學(xué)接觸

5、眼睛靠近目鏡可觀察陰影區(qū)和明亮區(qū)并讀數(shù),讀數(shù)保留小數(shù)點(diǎn)第三位

6、按順序轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°,經(jīng)驗(yàn)豐富者可轉(zhuǎn)動(dòng)寶石0°、45°、90°進(jìn)行觀察和讀數(shù)

7、測(cè)試完畢,將寶石輕推至金屬臺(tái)上,取下寶石

8、清洗寶石和棱鏡

四、 現(xiàn)象解釋

1、測(cè)寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí)始終只有一條陰影邊界(固定不變),說(shuō)明該寶石為各向同性寶石(單折射寶石)。

2、待測(cè)寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí),出現(xiàn)兩條陰影邊界,一條陰影邊界固定不變,另一條發(fā)生移動(dòng),說(shuō)明該寶石為一軸晶寶石。如動(dòng)值為大值,則為一軸晶正光性寶石;如動(dòng)值為小值,則為一軸晶負(fù)光性寶石。注意:當(dāng)光軸垂直一軸晶寶石測(cè)試面時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩條不動(dòng)的陰影邊界,此時(shí)無(wú)法判斷正負(fù)光性 。

3、待測(cè)寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí),兩條陰影邊界都移動(dòng),說(shuō)明該寶石為二軸晶寶石。如高值移動(dòng)超過(guò)中間值,說(shuō)明β值接近α值為二軸晶正光性;如低值陰影邊界移動(dòng)超過(guò)中間值,說(shuō)明β值接近γ值為二軸晶負(fù)光性。注意:當(dāng)光軸垂直二軸晶寶石測(cè)試面時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩條陰影邊界,一條陰影邊界固定不變,另一條發(fā)生移動(dòng),此時(shí),需換一測(cè)試面進(jìn)行測(cè)量 。

4、點(diǎn)測(cè)法(遠(yuǎn)視技術(shù)法):針對(duì)弧面型和刻面較小的寶石

1) 清洗棱鏡和寶石

2) 在金屬臺(tái)上點(diǎn)一滴接觸油

3) 手持寶石,用弧面或小刻面接觸金屬臺(tái)上的接觸油,以油滴直徑為0.2mm為宜

4) 將沾有油滴的寶石輕置于棱鏡中央

5) 眼睛距目鏡25-45cm,平行目鏡上下移動(dòng)頭部

6) 觀察油滴半明半暗交界處,讀數(shù)并記錄,讀數(shù)保留小數(shù)點(diǎn)后兩位

五、主要用途

1、鑒定寶石,可測(cè)定RI1.35-1.81之間寶石的折射率值

2、可測(cè)定刻面寶石的雙折射率(DR)

3、確定寶石的軸性,如一軸晶、二軸晶和各向同性(等軸晶系、非晶質(zhì))

4、確定寶石的光性符號(hào),如各向異性寶石的正光性和負(fù)光性

六、局限性

1、所測(cè)寶石一定要有拋光面

2、寶石的RI<1.35或者>1.81都無(wú)法讀數(shù)

3、不能區(qū)分某些人工處理寶石,如天然藍(lán)寶石與熱處理藍(lán)寶石

4、不能區(qū)分某些合成寶石,如天然紅寶石與合成紅寶石

糖量折光儀

用于快速測(cè)定含糖溶液的溶度、果酒密度;通過(guò)換算還可以測(cè)量其它非糖溶度或折射率,是制糖、食品、飲料、釀酒、農(nóng)業(yè)科研、紡織及礦山機(jī)械等行業(yè)必不可少的檢測(cè)儀器。

糖量折光儀的理論

如果你放置一杯水的一支鉛筆,頂端將會(huì)顯得彎曲的. 然后如果你在一個(gè)杯子中放置糖水并且試相同的實(shí)驗(yàn),鉛筆的頂端應(yīng)該顯得甚至更彎曲的. 這折光率現(xiàn)象的一個(gè)例子.

折射計(jì)由于采用新型的光學(xué)系統(tǒng)放到一種實(shí)際的使用. 通過(guò)溶液的折射率與其溶度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的換算來(lái)測(cè)量試液的溶度.當(dāng)物質(zhì)的密度增加 (舉例來(lái)說(shuō). 當(dāng)糖在水被溶解的時(shí)候物質(zhì)的溶度增加),它的折射率引相稱(chēng)地升高.

產(chǎn)生全反射的條件:

1、折射儀的高折射率棱鏡必須為光密介質(zhì)。

2、待測(cè)寶石為光疏介質(zhì)。

3、接觸液使棱鏡和待測(cè)寶石之間形成良好的光學(xué)接觸。

2、用酒精清洗寶石和棱鏡。

3、在折射儀棱鏡上點(diǎn)一滴接觸液(直徑約2mm為宜),使用鈉光照明,可見(jiàn)油的陰影邊界。

4、寶石最大的臺(tái)面放入棱鏡上,浸油使寶石和棱鏡之間形成良好的光學(xué)接觸。

5、眼睛靠近目鏡可觀察陰影區(qū)和明亮區(qū)并讀數(shù),讀數(shù)保留小數(shù)點(diǎn)第三位。

6、按順序轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°,經(jīng)驗(yàn)豐富者可轉(zhuǎn)動(dòng)寶石0°、45°、90°進(jìn)行觀察和讀數(shù)。

7、測(cè)試完畢,將寶石輕推至金屬臺(tái)上,取下寶石。

8、清洗寶石和棱鏡。