تجزیه و تحلیل بر روی اصل کار رفرکتومتر Abbe
رفرکتومترها بر اساس این اصل طراحی شده اند. شکل {0}} یک نمودار شماتیک از ساختار ابزار است. قسمت های اصلی آن دو منشور راست زاویه PI و PII هستند. بین سطح ناهموار منشور PI و آینه صفحه نوری AD PII که برای نگه داشتن مایع مورد اندازه گیری و ایجاد شکاف بین PI و PI استفاده می شود، یک شکاف در حدود 0.1 تا 0.15 میلی متر وجود دارد. PII. لایه ی نازک. پس از اینکه نور از بازتابنده وارد منشور PI شد، به دلیل اینکه سطح شیشه مات ناهموار است، پخش می شود و از زوایای مختلف از مایع اندازه گیری شده در شکاف عبور می کند. وارد PII منشور می شود. همانطور که قبلا می دانیم، نوری که از همه جهات وارد منشور PII می شود، همه پرتوهای نور شکست می شوند و زوایای شکست آنها در زاویه بحرانی rc قرار می گیرد (چون ضریب شکست منشور بزرگتر از ضریب شکست مایع است، همه نورها پرتوهای با زوایای فرود از به به را می توان از طریق منشور شکست داد). نور با زاویه بحرانی rc از منشور PII می گذرد و به چشمی برخورد می کند. در این زمان اگر تیرهای خط چشمی در موقعیت مناسب تنظیم شوند، نیمی از نور و نیمی تاریکی را روی چشمی خواهید دید.
از اصل اپتیک هندسی می توان ثابت کرد که رابطه بین ضریب شکست n مایع در شکاف و rc برابر است:
n مایع=sinB
B یک ثابت برای یک منشور خاص است و منشور n نیز یک مقدار ثابت در دمای ثابت است. بنابراین ضریب شکست n مایع یک مایع تابعی از زاویه rc است. ضریب شکست مایع را می توان از rc محاسبه کرد. rc قرائت شده در رفرکتومتر به مقدار n مایع تبدیل شده است و مقدار n مایع را می توان مستقیما خواند.
در شرایط مشخص، ضریب شکست یک مایع بسته به طول موج نور تک رنگ مورد استفاده متفاوت است. اگر از نور سفید معمولی به عنوان منبع نور استفاده شود، نوارهای نور رنگی در مرز بین روشنایی و تاریکی به دلیل پراکندگی ظاهر می شوند و مرز بین روشنایی و تاریکی نامشخص است. به منظور استفاده از نور سفید به عنوان منبع نور، دو منشور "Amici" که هر کدام از سه منشور تشکیل شده است به عنوان منشور جبرانی (منشور "Amici" بالایی قابل چرخش است) برای تنظیم موقعیت های نسبی آنها در دستگاه نصب می شود. هنگامی که به درستی جهتگیری شود، نور پراکندهای که از منشور شکست زیر بیرون میآید میتواند دوباره به نور سفید تبدیل شود و نوارهای رنگی از بین برود و مرز بین روشنایی و تاریکی روشن شود. در این زمان، ضریب شکست اندازه گیری شده با نور سفید معادل ضریب شکست nD است که با خط D نور سدیم (طول موج 5890 نانومتر) اندازه گیری می شود.
ضریب شکست یکی از ثابت های مشخصه ماده است و مقدار آن به دما، فشار و طول موج منبع نور مربوط می شود. این نماد به ضریب شکست ماده اشاره دارد که از خط نور سدیم D به عنوان منبع نور استفاده می شود. دما بر ضریب شکست تأثیر می گذارد. هنگامی که دمای اکثر مواد آلی مایع افزایش مییابد، ضریب شکست به کاهش مییابد، در حالی که رابطه بین ضریب شکست جامدات و دما نامنظم است و عموماً از ضریب شکست بیشتر نمیشود. معمولاً تغییرات فشار اتمسفر تأثیر کمی بر مقدار عددی ضریب شکست دارد، بنابراین تأثیر فشار فقط در کارهای بسیار دقیق در نظر گرفته می شود.
