РЕФРАКТОМЕ́ТРИ́Я

РЕФРАКТОМЕ́ТРИ́Я (от рефракция и ...метрия), со­во­куп­ность ме­то­дов из­ме­ре­ния по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния $n$ про­зрач­ных сред. К Р. от­но­сят сле­дую­щие ме­то­ды: пря­мое из­ме­ре­ние уг­ла пре­лом­ле­ния све­та; ме­тод, ис­поль­зую­щий пол­ное внут­рен­нее от­ра­же­ние (ПВО) све­та; ин­тер­фе­рен­ци­он­ный и им­мер­си­он­ный ме­то­ды.

Измерения показателя преломления по углу преломления.

В слу­чае пря­мо­го из­ме­ре­ния об­раз­цу из ис­сле­дуе­мо­го ма­те­риа­ла при­да­ют фор­му приз­мы с пре­лом­ляю­щим уг­лом $α$ и оп­ре­де­ля­ют $n$, до­би­ва­ясь по­во­ро­том приз­мы ми­ним. уг­ла от­кло­не­ния лу­ча $δ$ (рис., а), что име­ет ме­сто при ра­вен­ст­ве уг­лов вхо­да лу­ча в приз­му $i_1$ и вы­хо­да из неё $i_2$. При этом $n$ оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле $$n=\sin[(α+δ)/2]/\sin(α/2).$$Для оп­ре­де­ле­ния пря­мым ме­то­дом по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния $n$ жид­ко­сти её за­ли­ва­ют в тон­ко­стен­ную приз­ма­тич. кю­ве­ту или в приз­ма­тич. вы­ем­ку в ма­те­риа­ле с из­вест­ным по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния $n_2$ (рис., б). При $α$=90° и $γ_1=γ_2$=45° ве­ли­чи­на $n$ жид­ко­сти свя­за­на с из­ме­ряе­мым уг­лом вы­хо­да $β$ со­от­но­ше­ни­ем $$n=\sqrt{n_2^2+\sin β\sqrt{n_2^2-\sin^2 β}}.$$ Точ­ность оп­ре­де­ле­ния $n$ этим ме­то­дом со­став­ля­ет 10^–5, а раз­но­сти $n$ двух ве­ществ – 10^–7.

При ис­поль­зо­ва­нии ме­то­да ПВО для из­ме­ре­ния $n$ ве­ще­ст­во при­во­дит­ся в оп­тич. кон­такт с приз­мой из ма­те­риа­ла с из­вест­ным $n_2$. Свет мо­жет на­прав­лять­ся как со сто­ро­ны об­раз­ца, так и со сто­ро­ны приз­мы. При этом в уз­ком ин­тер­ва­ле уг­лов па­де­ния лу­чей на гра­ни­цу раз­де­ла об­раз­ца и приз­мы в по­ле зре­ния на­блю­дат. тру­бы поя­вит­ся чёт­кая гра­ни­ца, раз­де­ляю­щая тём­ный и свет­лый уча­ст­ки по­ля и со­от­вет­ст­вую­щая пре­дель­но­му уг­лу па­де­ния лу­ча, при ко­то­ром про­ис­хо­дит ПВО. По­ка­за­тель пре­лом­ле­ния оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле$$n=\sin α\sqrt{n_2^2-\sin^2 β}\pm \cos α\sin β.$$ Точ­ность ме­то­да со­став­ля­ет по­ряд­ка 10^–5.

Ин­тер­фе­ренц. ме­то­дом из­ме­ря­ют $n$ стек­ла и др. про­зрач­ных ма­те­риа­лов. Из­го­тов­лен­ные из них плос­ко­па­рал­лель­ные пла­сти­ны или приз­мы ус­та­нав­ливают в од­но из плеч ин­тер­фе­ро­мет­ра, а в дру­гое по­ме­ща­ют ком­пен­сац. кли­нья, тол­щи­на ко­то­рых плав­но ре­гу­ли­ру­ет­ся при пе­ре­ме­ще­нии их друг по дру­гу. По чис­лу по­ряд­ков ин­тер­фе­рен­ции пуч­ков, про­шед­ших че­рез эти сре­ды, мож­но вы­чис­лить оп­тич. плот­ность ис­сле­дуе­мо­го об­раз­ца и, раз­де­лив её на тол­щи­ну, по­лу­чить $n$. Раз­ность $Δn$ срав­ни­вае­мых сред так­же оп­ре­де­ля­ют по чис­лу по­ряд­ков ин­тер­фе­рен­ции лу­чей, про­шед­ших че­рез кю­ве­ты с раз­ны­ми $n$. Точ­ность ин­тер­фе­ренц. ме­то­да – по­ряд­ка 10^–7–10^–8. Ин­тер­фе­ренц. ме­тод ис­поль­зу­ют при изу­че­нии аэ­ро­ди­на­мич. свойств ис­сле­дуе­мо­го объ­ек­та в аэ­ро­ди­на­мич. тру­бах.

Для из­ме­ре­ния $n$ стек­ла в ви­де ос­кол­ков, от­ли­вок и эле­мен­тов про­из­воль­ной фор­мы ис­поль­зу­ют им­мер­си­он­ный ме­тод, точ­ность ко­то­ро­го не­ве­ли­ка, по­ряд­ка 10^–3–10^–4.

При­бо­ры для из­ме­ре­ния по­ка­за­те­ля пре­лом­ле­ния – реф­рак­то­мет­ры – при­ме­ня­ют для оп­ре­де­ле­ния со­ста­ва и струк­ту­ры ве­ществ, для кон­тро­ля ка­че­ст­ва и со­ста­ва разл. про­дук­тов в хи­мич., фар­ма­цев­тич., пи­ще­вой и др. от­рас­лях пром-сти, при про­вер­ке од­но­род­но­сти твёр­дых об­раз­цов и жид­ко­стей.