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)的重要光學常數(shù)之一，能借以了解物質(zhì)的光學性能、純度、及色散大小等。

　　本儀器能測出蔗糖溶液的質(zhì)量分數(shù)（錘度Brix）（0－95%，相當于折射率為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)、日用化學工業(yè)、制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關工廠、學校及有關科研單位不可缺少的常用設備之一。

　　一、準備工作

　　（1）在開始測定前，必須先用蒸餾水（按附表）或用標準試樣校對讀數(shù)。如用標準試樣則對折射棱鏡的拋光面加1—2滴溴代萘，再貼上標準試樣的拋光面，當讀數(shù)視場指示于標準試樣上之值時，觀察望遠鏡內(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，帶動物鏡偏擺，使分界線像位移至十字線中心。通過反復地觀察與校正。使示值的起始誤差降至最小（包括操作者的瞄準誤差）。校正完畢后，在以后的測定過程中不允許隨意再動此部位。

　　在日常的測量工作中一般不需校正儀器，如對所測的折射率示值有懷疑時，可按上述方法進行檢驗，是否有起始誤差，如有誤差應進行校正。

　?。?）每次測定工作之前及進行示值校準時必須將進光棱鏡的毛面，折射棱鏡的拋光面及標準試樣的拋光面，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確度。

　　二、維護和保養(yǎng)

　　為了確保儀器的精度，防止損壞，請用戶注意維護保養(yǎng)特提出下列要點以供參考：

　?。?）儀器應置于干燥、空氣流通的室內(nèi)，以免光學零件受潮后生霉。

　?。?）當測試腐蝕性液體時應及時性做好清洗工作（包括光學零件、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。

　?。?）被測試樣中不應有硬性雜質(zhì)，當測試固體試樣時，應防止把折射棱鏡表面拉毛或產(chǎn)生壓痕。

　?。?）經(jīng)常保持儀器清潔，嚴禁油手或汗手觸及光學零件，若光學零件表面有灰塵可用高級鹿皮或長纖維的脫脂棉輕擦后用皮吹吹去。如光學零件表面沾上了油垢后應及時用酒精乙醚混合液擦干凈

　　（5）儀器應避免強烈振動或撞擊，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構、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，價值也不同，如產(chǎn)自緬甸的紅寶石和產(chǎn)自泰國的，在光學性質(zhì)和內(nèi)部結構上都有一定的差異。

　　一、 儀器結構

　　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、標尺（內(nèi)標尺或外標尺）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接觸

　　三、操作要領

　　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． 寶石最大的臺面放入棱鏡上，浸油使寶石和棱鏡之間形成良好的光學接觸

　　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)點第三位

　　6． 按順序轉(zhuǎn)動寶石360°，經(jīng)驗豐富者可轉(zhuǎn)動寶石0°、45°、90°進行觀察和讀數(shù)

　　7． 測試完畢，將寶石輕推至金屬臺上，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360°時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360°時，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，說明該寶石為一軸晶寶石。如動值為大值，則為一軸晶正光性寶石；如動值為小值，則為一軸晶負光性寶石。

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

　　4. 點測法（遠視技術法）：針對弧面型和刻面較小的寶石

　　1) 清洗棱鏡和寶石

　　2) 在金屬臺上點一滴接觸油

　　3) 手持寶石，用弧面或小刻面接觸金屬臺上的接觸油，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，如各向異性寶石的正光性和負光性

　　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，如天然藍寶石與熱處理藍寶石

　　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,頂端將會顯得彎曲的. 然后如果你在一個杯子中放置糖水并且試相同的實驗,鉛筆的頂端應該顯得甚至更彎曲的. 這折光率現(xiàn)象的一個例子.

　　折射計由于采用新型的光學系統(tǒng)放到一種實際的使用. 通過溶液的折射率與其溶度的對應關系的換算來測量試液的溶度.當物質(zhì)的密度增加 (舉例來說. 當糖在水被溶解的時候物質(zhì)的溶度增加),它的折射率引相稱地升高.

　　儀器構成

　　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、標尺（內(nèi)標尺或外標尺）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．寶石最大的臺面放入棱鏡上，浸油使寶石和棱鏡之間形成良好的光學接觸。

　　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)點第三位。

　　6．按順序轉(zhuǎn)動寶石360°，經(jīng)驗豐富者可轉(zhuǎn)動寶石0°、45°、90°進行觀察和讀數(shù)。

　　7． 測試完畢，將寶石輕推至金屬臺上，取下寶石。

　　8． 清洗寶石和棱鏡。