折射儀

　　折射率定義

　　某種的介質(zhì)的折射率亦等于光在真空中的速度c跟光在介質(zhì)中的速度v之比：n=c/v

　　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。

　　儀器類別

　　阿貝折射儀

　　定義

　　阿貝折射儀是能測定透明、半透明液體或固體的折射率nD和平均色散nF－nC的儀器（其中以測透明液體為主），如儀器上接恒溫器，則可測定溫度為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、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

　?。?）在開始測定前，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)明暗分界線是否在十字線中間，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，使分界線像位移至十字線中心。通過反復(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，在以后的測定過程中不允許隨意再動(dòng)此部位。

　　在日常的測量工作中一般不需校正儀器，如對(duì)所測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。

　?。?）每次測定工作之前及進(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)用戶注意維護(hù)保養(yǎng)特提出下列要點(diǎn)以供參考：

　?。?）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。

　?。?）當(dāng)測試腐蝕性液體時(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。

　?。?）被測試樣中不應(yīng)有硬性雜質(zhì)，當(dāng)測試固體試樣時(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

　　主要用來測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．待測寶石為光疏介質(zhì)

　　3．接觸液使棱鏡與待測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），說明該寶石為各向同性寶石（單折射寶石）。

　　2．待測寶石在折射儀上轉(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。

　　3. 待測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí)，兩條陰影邊界都移動(dòng)，說明該寶石為二軸晶寶石。如高值移動(dòng)超過中間值，說明β值接近α值為二軸晶正光性；如低值陰影邊界移動(dòng)超過中間值，說明β值接近γ值為二軸晶負(fù)光性。

　　4. 點(diǎn)測法（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，平行目鏡前后移動(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，可測定RI1.35-1.81之間寶石的折射率值

　　2．可測定寶石的雙折射率（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．所測寶石一定要有拋光面

　　2．寶石的RI<1.35或者>1.81都無法讀數(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

　　用于快速測定含糖溶液的溶度、果酒密度；通過換算還可以測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. 通過溶液的折射率與其溶度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的換算來測量試液的溶度.當(dāng)物質(zhì)的密度增加 (舉例來說. 當(dāng)糖在水被溶解的時(shí)候物質(zhì)的溶度增加),它的折射率引相稱地升高.

　　儀器構(gòu)成

　　折射儀主要由高折射率棱鏡（鉛玻璃或立方氧化鋯）、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。

　　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．待測寶石為光疏介質(zhì)。

　　3．接觸液使棱鏡和待測寶石之間形成良好的光學(xué)接觸。

　　操作程序

　　1． 接通電源、打開儀器。

　　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。