Короткі теоретичні відомості

Рефрактометр - пристрій, який призначений для визна­чення показника заломлення рідини. У медицині рефрак­тометр застосовується для визначення концентрації речо­вини в розчині (наприклад, вмісту білка в сироватці крові).

В основу конструкції приладу покладено метод визна­чення показника заломлення досліджуваного розчину за значенням граничного кута заломлення, або кута повного внутрішнього відбивання.

Оптична схема рефрактометра наведена на рис. 6.55. Досліджуваний розчин розміщується між гранями двох призм: освітлювальної 1 та вимірювальної 2. На освітлю­вальну призму від джерела світла через конденсор спрямо­вують паралельний пучок променів світла. Грань АВ освіт­лювальної призми зроблена матовою, вона розсіює світлові промені, які, проходячи крізь шар досліджуваної рідини, потрапляють на грань вимірювальної призми 2 під кутами від Показник заломлення призми 2 більший від показника заломлення досліджу­ваної рідини, тому промені, які падають на будь-які точки грані вимірювальної призми, заломлю­ючись, не виходять за граничний кут заломлення

Рис.6.55. Оптична схема рефрактометра

Величину граничного кута можна визначити, викори­стовуючи закон заломлення світла для двох даних середо­вищ:

де - кут падіння; - кут заломлення; - швидкість поширення світла в першому середовищі, абсолютний показник заломлення якого - швидкість поширення світла в другому середовищі, абсолютний показник заломлення якого Для цього випадку

звідки

де - абсолютний показник заломлення скла призми 2;

- абсолютний показник заломлення досліджуваної ріди­ни.

Оскільки показник заломлення вимірювальної призми залишається незмінним, то буде визначатися лише показником заломлення досліджуваної рідини. Всередині кута, який доповнює світлових променів не буде.

Світлові промені, що виходять з призми 2, потрапляють на лінзу 3, яка збирає всі паралельні один до одного промені в одній точці. На екрані 4, який міститься в фокальній площині лінзи 3, буде спостерігатися границя розділу світла та тіні (границя світлотіні), створена променями, які йдуть під граничним кутом Таким чином, положення границі світлотіні визначається величиною граничного кута залом­лення, тобто залежить від показника заломлення досліджу­ваної рідини. На екрані нанесено шкалу, яка програ­дуйована в поділках показника заломлення. Крім того, в рефрактометрах цільового призначення існує шкала кон­центрацій розчинів відповідної речовини (наприклад, цук­ру). Тоді у полі зору спостерігача маємо дві шкали, границю світлотіні, а також візирну лінію у вигляді трьох штрихів.