SU21931A1

SU21931A1 - Refractometer

Info

Publication number: SU21931A1
Application number: SU65755A
Authority: SU
Inventors: П.М. Недопекин
Original assignee: Центральная научно-техническая лаборатория треста точной механики; Центральна научно-техническа лаборатори треста точной механики
Priority date: 1930-03-05
Filing date: 1930-03-05
Publication date: 1931-07-31

Description

Существующие в насто щее врем рефрактометры дают возможность производить измерение показателей преломлени только в узких пределах или, охватыва большую область измерени , требуют наличи набора из трех или четырех призм, при чем в этих случа х вычисление приходитс делать по усложненным формулам, и пользоватьс специально составленными таблицами.Refractometers currently in existence make it possible to measure refractive indices only within narrow limits or, covering a large measurement area, require a set of three or four prisms, and in these cases the calculation must be made using complicated formulas, and use specially designed tables .

Предлагаемый рефрактометр, в отличие от других известных моделей, дает воз- . можность измер ть показатели преломлени жидких и твердых тел в пределах от 1 до 1,8 или 1,9, пользу сь только одной, раз навсегда установленной призмой . Кроме того, вычислени при этом свод тс к весьма простым действи м, указанным в нижеприведенной формуле 4, Это достигаетс при помощи особо устроенной призмы с большим показателем преломлени и с выходной поверхностью цилиндрической формы.The proposed refractometer, in contrast to other well-known models, gives an opportunity. it is possible to measure the refractive indices of liquids and solids in the range from 1 to 1.8 or 1.9, using only one prism once and for all. In addition, the calculations are reduced to the very simple steps indicated in formula 4 below. This is achieved with the help of a specially arranged prism with a large refractive index and with a cylindrical output surface.

На чертеже фиг. 1 представл ет принципиальную схему рефрактометра; фиг. 2твид рефрактометра сбоку с астичными разрезами; фиг. 3-вид его сверху с частичными разрезами; фиг. 4-вид его спереди с частичными разрезами.In FIG. 1 is a schematic diagram of a refractometer; FIG. 2-view of the refractometer on the side with asthmatic incisions; FIG. 3 shows it from above with partial cuts; FIG. 4 is a front view with partial cuts.

Главной составной частью предлагаемого рефрактометра, как сказано вьгше, вл етс призма 1 (фиг. 1) с большим показателем преломлени . Нижн поверхность призмы полирована и пригнана под плановое стекло, остальные поверхности матово шлифованы. В оснрве устройства рефрактометра лежат следующие соображени .The main component of the proposed refractometer, as stated above, is a prism 1 (Fig. 1) with a large refractive index. The bottom surface of the prism is polished and fitted under the planed glass, the rest of the surface is matt polished. The basis of the refractometer device are the following considerations.

Если пропустить луч света в воздухе таким образом, чтобы последний шел по направлению нижней поверхности призмы и скользил по этой поверхности, то часть луча преломитс согласно закону ДекартаIf a beam of light in the air is passed so that the latter goes in the direction of the lower surface of the prism and slides along this surface, then part of the beam refracts according to the law of Descartes

, По, By

(1)(one)

tt

Где г-есть угол между нормалью к нижней поверхности призмы и падающим, скольз щим лучом, при чем этот угол при всех измерени х должен быть посто нный 90°; г - - угол между нормалью и лучом, преломленным и идущим в среде призмы; «1-показатель преломлени йоздуха 1, 2 - показатель преломлени стекла призмы- величина посто нна и известна . Если при этих услови х опустить нижнюю поверхность призмы 1 в какую-либо жидкость или приставить к ней вплотную какое-либо прозрачное тело с показателем преломлени «з, который нужно измерить , тогда формула,(1) примет следующий вид: Sin 900 „2 Sin г Лз откуда Sin г пз Wk - -. а так как Sin 90° 1, то окончательна формула дл определени измер емого показател преломлени жидких или твердых тел получает весьма простой и удобный дл вычислени вид: % - Sin Г. щ где з - есть искомый показатель преломлени жидкого или твердого тела, «2-показатель преломлени призмы, величина заранее определенна; и посто нна , т - угол преломлени , величина переменна , завис ща от измер емых показателей преломлени жидких или твердых тел. Вес прибор-рефрактометр устроен в основном дл измерени угла преломлени г. Луч света, падающий, по направлению нижней полированной поверхности призмы 1, претерпевает преломление, начина с острого ребра призмы, идет в среде призмы и проектируетс на цилиндрической матовой выходной поверхности. Это дает возможность измер ть (угол г до 90° и, следовательно, пользоватьс рефрактометррм в самых широких пределах . В остальном, рефрактометр устроен следующим образом. Основанием прибора служит подставка 2 (фиг. 1, 2 и 4), к задней стороне которой привернута сёкторообразна пластинка (сектор) 3. На цилиндрической поверхности сектора 3 нанесены У ° делени , начало которых (О-деление ) следует считать от нормали к нижней поверхности призмы 1. К передней плоскости сектора 3 привернута заключенна в металлическую оправу призма 1 с таким расчетом, чтобы острое преломл ющее ребро призмы приходилось В центре сектора. С задней стороны сектора , в центре его, прикреплена, ось 4 (фиг. 3); на которой установлен рычаг 5, вращающийс при помощи шестерни с головкой 20, сцепл ющейс с зубчаткой «7, прикрепленной к сектору. К концу рычага 5 при помощи втулки наглухо прикреплен микроскоп 8, имеющий в середине оправу 9 с регулирующими винтами, в которой имеетс стекло с горизонтальным штрихом, служащее дл наведени на преломленный в призме луч, спроектированный на цилиндрической поверхности призмы 1. Микроскоп 8 должен быть установлен так, чтобы его оптическа ось совпадала с нижней поверхностью призмы и проходила через центр сектора 3. Микроскоп 8 служит дл улавливани преломленного в призме луча, который проектируетс на матовой цилиндрической поверхности призмы. К рычагу 5 снизу прикрепл етс пластинка 10 (фиг. 4) с цилиндрической поверхностью , совпадающей с такой же цилиндрической поверхностью сектора 3; на поверхности пластинки 10 нанесен нониус с точностью отсчета до одной минуты , при помощи которого отсчитываютс углы преломленного луча. Под призмой 1 имеетс подъемный столик 11 со стержнем, вход щим в от верстие подставки 2. Столик 11 может быть закреплен на желательной высоте при помощи винта 12 (фиг. 2). В случае измерени показател преломлени жидких тел на столик 11 ставитс ванна 13, прикрепл ема к нему при помощи винта 14. Ванна 13 имеет по ходу лучей две стенки из стекла, а остальные стенки двойные, служащие дл пропускани между ними гор чей воды или пара дл подогревани испытуемой жидкости. Тубус 15 (фиг. 3) у ванны 13 служит дл впуска гор чей воды в межстенное пространство ванны, а тубус 16-дл выхода воды и дл введени термометра. Дл измерени показател преломлени твердых тел из испытуемого материала (например, стекла) должен быть приготовлен параллелепипед с плоскопараллельными полированными гран ми. Параллелепипед дл измерени приставл етс вплотную к нижней грани призмы 1 так, чтобы перекрыть острое реброWhere r is the angle between the normal to the lower surface of the prism and the incident, gliding beam, wherein this angle must be constant 90 ° for all measurements; d - is the angle between the normal and the ray, refracted and reaching in the environment of a prism; “1 is the refractive index of air, 1, 2 is the refractive index of prism glass; the value is constant and known. If, under these conditions, lower the bottom surface of the prism 1 into any liquid or attach a transparent body with a refractive index “s to be measured against it, then the formula (1) takes the following form: Sin 900„ 2 Sin g Lz from where Sin g pz Wk - -. and since Sin 90 ° 1, the final formula for determining the measured refractive index of a liquid or solid body becomes very simple and convenient to calculate the form:% - Sin G. Sch where 3 is the desired refractive index of the liquid or solid, "2 -the refractive index of the prism, the value of a predetermined; and constant, t is the angle of refraction, the value is variable, depending on the measured refractive indices of the liquid or solid bodies. The weight of the instrument-refractometer is designed primarily to measure the angle of refraction. A ray of light, incident in the direction of the lower polished surface of prism 1, undergoes refraction, starting from the sharp edge of the prism, goes into the prism environment and is projected onto a cylindrical matte output surface. This makes it possible to measure (angle r up to 90 ° and, therefore, use the refractometer in the widest possible range. Otherwise, the refractometer is arranged as follows. The base of the device is stand 2 (Fig. 1, 2 and 4), to the back side of which is screwed siktoroobraznaya plate (sector) 3. On the cylindrical surface of sector 3 are marked Y ° division, the beginning of which (O-division) should be considered from the normal to the bottom surface of the prism 1. Prism 1 enclosed in a metal frame is screwed to the front plane of sector 3 so that h To the sharp refracting edge of the prism was in the center of the sector. On the rear side of the sector, in the center of it, is attached, axis 4 (Fig. 3), on which lever 5 is mounted, rotating by means of a gear with a head 20 coupled to gear 7. A microscope 8 is tightly attached to the end of the lever 5. The microscope 8 is in the middle and has a frame 9 with adjusting screws in which there is a horizontal-tinted glass used for pointing the beam refracted in a prism designed on the cylindrical surface of the prism 1. M The microscope 8 must be installed so that its optical axis coincides with the lower surface of the prism and passes through the center of sector 3. The microscope 8 serves to capture the beam refracted in the prism, which is projected on the matte cylindrical surface of the prism. A plate 10 (Fig. 4) is attached to the lever 5 from the bottom with a cylindrical surface that coincides with the same cylindrical surface of sector 3; On the surface of the plate 10, a nonius is applied with a reading accuracy of up to one minute, with which the angles of the refracted beam are counted. Under prism 1, there is a lifting little table 11 with a rod entering into the stand of the stand 2. Small table 11 can be fixed at a desired height with the help of a screw 12 (Fig. 2). In the case of measuring the refractive index of liquid bodies, a bath 13 is attached to the table 11, attached to it with a screw 14. The bath 13 has two walls of glass along the rays, and the remaining walls are double, serving to pass hot water or steam between them. preheating the test fluid. The tube 15 (Fig. 3) at the bath 13 serves to admit hot water into the interstitial space of the bath, and the tube 16-to discharge water and to insert the thermometer. To measure the refractive index of solids, a parallelepiped with plane-parallel polished faces should be prepared from the test material (for example, glass). The parallelepiped for measurement is placed close to the lower edge of the prism 1 so as to overlap the sharp edge

призмы, и поддерживаетс подъемным столиком 11, на котор 1Й предварительно накладывают резиновую пластинку.prism, and is supported by a lifting table 11, on which the 1st S is preliminarily placed a rubber plate.

К подставке 2 ниже столика прикреплена пластинка 17 (фиг. 2), на конусе которой укреплена вилка 18 с вращающимс во все стороны зеркалом 19. Последнее служит дл отражени лучей источника света и направлени вступающего луча по нижней поверхности призI мы 1. Зеркало 19 в случае надобности I может быть заменено линзой.A plate 17 is attached to the stand 2 below the table (Fig. 2), on the cone of which is fixed a fork 18 with a rotating mirror 19 in all directions. The latter serves to reflect the rays of the light source and direct the incoming beam along the bottom surface of the prize I 1. Mirror 19 i needs can be replaced with a lens.

jПредмет изобретрин .j Subject invented.

Рефрактометр дл определени показаний преломлени твердых и жидких тел, отличающийс применением одной призмы 1 с большим показателем преломлени и с выходной поверхностью цилиндрической формы.A refractometer for determining the refractive indications of solid and liquid bodies, characterized by the use of a single prism 1 with a large refractive index and with a cylindrical exit surface.