SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
Abbe-Refraktometer
Abbe-Refraktometer
ABBE-Refraktometer


Inhaltsverzeichnis
1         ABBE-Refraktometer ...................................................................................................................................5
    1.1       Physikalische Grundlagen .................................................................................................................................... 5
    1.2       Aufbau des Refraktometers .................................................................................................................................. 6
    1.3       Das ABBE-Refraktometer gestattet mehrere Messverfahren ............................................................................. 6
2         Anhang .........................................................................................................................................................7
    2.1       Abbildungsverzeichnis .......................................................................................................................................... 7
    2.2       Formelverzeichnis .................................................................................................................................................. 7




                                                                                      -3-
Abbe-Refraktometer
ABBE-Refraktometer


1      ABBE-Refraktometer
1.1       Physikalische Grundlagen
    Grundbegriffe: Brechungsgesetz, Totalreflexion, absolute und relative Brechzahl, Dispersion, Refraktometer.
   Das ABBE-Refraktometer dient zur Messung der Brechzahl flüssiger oder fester Stoffe durch Anwendung
des Brechungsgesetzes (s. Formel 1)

                                           n1  sin 1  n2  sin 2
                                          Formel 1 : Das Brechungsgesetz

  mit dem Einfallswinkel α1, dem Brechungswinkel α2 und den Brechzahlen n1 bzw. n2 der Stoffe. Beim
Übergang vom optisch dünneren zum optisch dichteren Stoff (n1 < n2) ist der Brechungswinkel α2 < α1. Für den
maximalen Einfallswinkel α1= 90°folgt aus dem Brechungsgesetz

                                                              n1
                                                  sin g 
                                                              n2
                                       Formel 2 : Brechungsgesetz α1 für = 90°




                                        Abbildung 1 : Das Brechungsgesetz

   Auch wenn im Stoff 1 im gesamten punktierten Winkelbereich Licht einfällt, wird im Stoff 2 nur bis zum
Grenzwinkel αg der Totalreflexion der schraffierte Winkelbereich ausgeleuchtet (s. Abb. 1). Dieser Grenzwinkel
wird beim ABBE-Refraktometer zur Bestimmung der Brechzahl verwendet. Im Prismenkörper (s. Abb. 2) sind
das Messprisma und das Beleuchtungsprisma so angeordnet, dass zwischen ihren Grundflächen ein Hohlraum
zur Aufnahme der flüssigen Probe entsteht.




                                            Abbildung 2 : Prismenkörper

    Er ist in der Abbildung stark vergrößert gezeichnet. Das in das Beleuchtungsprisma einfallende Licht wird an
der mattierten Grundfläche gestreut und durchsetzt die Probe in allen Richtungen; insbesondere trifft es auch
streifend auf die Grundfläche des Messprismas, die für die Messung entscheidende Grenzfläche. Das streifend
einfallende Licht (s. Abb. 2, dicke Pfeile) führt im Messprisma zum Grenzwinkel αg, wenn die Brechzahl der
Probe nProbe kleiner als die Brechzahl des Messprismas nPrisma ist.

                                                        -5-
ABBE-Refraktometer

   An jedem Punkt dieser Grenzfläche wird das Licht gebrochen; gezeichnet sind für zwei beliebige Punkte
jeweils zwei gebrochene Strahlen. Die beiden Strahlen 1 und 1', wie auch alle anderen an der Grenzfläche
unter diesem Winkel gebrochenen Strahlen ergeben in der Brennebene der Linse L das Bild B1. Die beiden
Strahlen 2 und 2' ergeben das Bild B2. Es können keine größeren Brechungswinkel auftreten als die der
Strahlen 2 und 2', weil sie dem Grenzwinkel αg der Totalreflexion entsprechen. Beim ABBE-Refraktometer wird
das aus dem Messprisma austretende Licht mit einem Fernrohr beobachtet und es entsteht im Gesichtsfeld des
Fernrohres eine scharfe Grenzlinie zwischen einem hellen und einem dunklen Bereich. Gemessen wird aber
nicht der Grenzwinkel der Totalreflexion, sondern auf einer mit dem Messprisma konstruktiv verbundenen Skala
kann direkt die Brechzahl für die Wellenlänge der gelben Na-D-Linie (λ = 589 nm) abgelesen werden.




                                       Abbildung 3 : Das ABBE-Refraktometer

1.2       Aufbau des Refraktometers
   Das ABBE-Refraktometer (s. Abb. 3) besteht im wesentlichen aus dem Messprisma (1), dem
Beleuchtungsprisma (2), dem Beobachtungsfernrohr (3) mit integriertem Ablesemikroskop für die
Brechzahlskala und den Stellrädern (4) und (5). Das Stellrad (4) dient nach der Beschickung des
Prismenkörpers mit der Probe zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenzlinie auf das Strichkreuz im Okular. Mit
dem Stellrad (5) kann der dispersionsbedingte Farbsaum der Grenzlinie zum Verschwinden gebracht werden.
An beiden Prismen befinden sich verschließbare Beleuchtungsfenster (6) und (7) und auf der in Abb. 3
verdeckten Seite des Gerätes eine drehbare Beleuchtungsvorrichtung für die Brechzahlskala.

1.3       Das ABBE-Refraktometer gestattet mehrere Messverfahren
                 Im durchfallenden Licht - wie oben beschrieben - ist der Hell-Dunkel-Kontrast besonders groß,
                 aber diese Methode ist nur für durchsichtige Flüssigkeiten geeignet.
                 Im streifenden Licht, anwendbar für durchsichtige feste Stoffe, wird das Beleuchtungsprisma
                 weggeklappt und das Licht fällt durch eine mattierte Seitenfläche des Messobjektes parallel
                 zum Messprisma ein.
                 Im reflektierten Licht, anwendbar für alle festen und flüssigen Substanzen, wird das
                 Beleuchtungsfenster (7) geöffnet, so dass das Licht dann schräg von unten (s. Abb. 2,
                 gestrichelte dicke Pfeile) in das Messprisma eintritt. Dieses Messverfahren ist auch für stark
                 gefärbte Flüssigkeiten und undurchsichtige feste Stoffe anwendbar, im Gegensatz zu den
                 beiden vorstehenden.




                                                       -6-
ABBE-Refraktometer


2          Anhang
2.1              Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1 : Das Brechungsgesetz ............................................................................................................................................................... 5
Abbildung 2 : Prismenkörper .......................................................................................................................................................................... 5
Abbildung 3 : Das ABBE-Refraktometer ......................................................................................................................................................... 6


2.2              Formelverzeichnis
Formel 1 : Das Brechungsgesetz.................................................................................................................................................................... 5
Formel 2 : Brechungsgesetz α1 für = 90° ........................................................................................................................................................ 5




                                                                                                 -7-

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Cubature et mouvement des terres
Cubature et mouvement des terresCubature et mouvement des terres
Cubature et mouvement des terres
Adel Nehaoua
 
PRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdf
PRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdfPRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdf
PRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdf
KAMEL0013
 
Maitrise des études de renforcement des chaussées
Maitrise des études de renforcement des chaussées Maitrise des études de renforcement des chaussées
Maitrise des études de renforcement des chaussées
Adel Nehaoua
 
Projet routier
Projet routierProjet routier
Projet routier
oumaima dkadek
 
Aménagement des routes principales cet
Aménagement des routes principales cetAménagement des routes principales cet
Aménagement des routes principales cet
Naceur Ben Mabrouk
 
Mur de soutènement
Mur de soutènementMur de soutènement
Mur de soutènement
Hassane Genie
 
Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....
Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....
Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....
Hani sami joga
 
Représentation graphique des routes
Représentation graphique des routesReprésentation graphique des routes
Représentation graphique des routes
Adel Nehaoua
 

Was ist angesagt? (9)

Cubature et mouvement des terres
Cubature et mouvement des terresCubature et mouvement des terres
Cubature et mouvement des terres
 
PRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdf
PRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdfPRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdf
PRESSION DES TERRES MUR DE SOUTENEMENT.pdf
 
Maitrise des études de renforcement des chaussées
Maitrise des études de renforcement des chaussées Maitrise des études de renforcement des chaussées
Maitrise des études de renforcement des chaussées
 
Projet routier
Projet routierProjet routier
Projet routier
 
Aménagement des routes principales cet
Aménagement des routes principales cetAménagement des routes principales cet
Aménagement des routes principales cet
 
Mur de soutènement
Mur de soutènementMur de soutènement
Mur de soutènement
 
Cours rdm
Cours rdmCours rdm
Cours rdm
 
Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....
Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....
Excel métré pour voirie - calcul détaillé - télécharger l'excel : http://bit....
 
Représentation graphique des routes
Représentation graphique des routesReprésentation graphique des routes
Représentation graphique des routes
 

Andere mochten auch

ANALISIS
ANALISISANALISIS
ANALISIS
LUIIISA
 
El Ministro De La Privatizacion
El  Ministro De La  PrivatizacionEl  Ministro De La  Privatizacion
El Ministro De La Privatizacion
raulwiener
 
TeránMárquez_Jenny_1C ; criptografia
TeránMárquez_Jenny_1C ; criptografiaTeránMárquez_Jenny_1C ; criptografia
TeránMárquez_Jenny_1C ; criptografia
JENNY
 
Wiki
WikiWiki
Wiki
castle17
 
InformáTica O ComputacióN
InformáTica O ComputacióNInformáTica O ComputacióN
InformáTica O ComputacióN
rositacanete
 
Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)
Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)
Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)
Miguel Angel Peña
 
Hombre viejo y sabio
Hombre viejo y sabioHombre viejo y sabio
Hombre viejo y sabio
Jorge Llosa
 
Simulationsmodell Versandlager in AutoMod
Simulationsmodell Versandlager in AutoModSimulationsmodell Versandlager in AutoMod
Simulationsmodell Versandlager in AutoMod
Stefan Martens
 
Caratula
CaratulaCaratula
Caratula
wilson
 
Deber de compu
Deber de compuDeber de compu
Deber de compu
Yaritcita Rodriguez
 
Orles09_10
Orles09_10Orles09_10
Orles09_10
msolduga
 
Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014
Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014
Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014
LOC Place
 
Mercedes Sosa
Mercedes SosaMercedes Sosa
Mercedes Sosa
juliaSXT
 
Lecturas comprensivas-2009-1-cat
Lecturas comprensivas-2009-1-catLecturas comprensivas-2009-1-cat
Lecturas comprensivas-2009-1-cat
silvia
 
Familia
FamiliaFamilia
Familia
clau on
 
AcademicPartner Test
AcademicPartner TestAcademicPartner Test
AcademicPartner Test
IhrSingleboersenVergleich
 
Educar 2009
Educar 2009Educar 2009
Educar 2009
clau on
 

Andere mochten auch (20)

ANALISIS
ANALISISANALISIS
ANALISIS
 
El Ministro De La Privatizacion
El  Ministro De La  PrivatizacionEl  Ministro De La  Privatizacion
El Ministro De La Privatizacion
 
TeránMárquez_Jenny_1C ; criptografia
TeránMárquez_Jenny_1C ; criptografiaTeránMárquez_Jenny_1C ; criptografia
TeránMárquez_Jenny_1C ; criptografia
 
Wiki
WikiWiki
Wiki
 
InformáTica O ComputacióN
InformáTica O ComputacióNInformáTica O ComputacióN
InformáTica O ComputacióN
 
Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)
Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)
Amplificador bjt emisor comun (voltaje negativo)
 
Band 3
Band 3Band 3
Band 3
 
Hombre viejo y sabio
Hombre viejo y sabioHombre viejo y sabio
Hombre viejo y sabio
 
Simulationsmodell Versandlager in AutoMod
Simulationsmodell Versandlager in AutoModSimulationsmodell Versandlager in AutoMod
Simulationsmodell Versandlager in AutoMod
 
Caratula
CaratulaCaratula
Caratula
 
Deber de compu
Deber de compuDeber de compu
Deber de compu
 
Orles09_10
Orles09_10Orles09_10
Orles09_10
 
Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014
Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014
Mobile Cases Marco Schierhorn, Mobile National Day Workshop Hamburg 2014
 
Mercedes Sosa
Mercedes SosaMercedes Sosa
Mercedes Sosa
 
Lecturas comprensivas-2009-1-cat
Lecturas comprensivas-2009-1-catLecturas comprensivas-2009-1-cat
Lecturas comprensivas-2009-1-cat
 
Familia
FamiliaFamilia
Familia
 
AcademicPartner Test
AcademicPartner TestAcademicPartner Test
AcademicPartner Test
 
Trabajo con 4º a
Trabajo con 4º aTrabajo con 4º a
Trabajo con 4º a
 
Shot 11
Shot 11Shot 11
Shot 11
 
Educar 2009
Educar 2009Educar 2009
Educar 2009
 

Mehr von Frank Bölter

Stereochemie organischer Verbindungen
Stereochemie organischer VerbindungenStereochemie organischer Verbindungen
Stereochemie organischer Verbindungen
Frank Bölter
 
Physikalische Chemie
Physikalische ChemiePhysikalische Chemie
Physikalische Chemie
Frank Bölter
 
Kernresonanzspektroskopie
KernresonanzspektroskopieKernresonanzspektroskopie
Kernresonanzspektroskopie
Frank Bölter
 
Infrarot- und Ramanspektroskopie
Infrarot- und RamanspektroskopieInfrarot- und Ramanspektroskopie
Infrarot- und Ramanspektroskopie
Frank Bölter
 

Mehr von Frank Bölter (10)

Zellchemie
ZellchemieZellchemie
Zellchemie
 
Zellbiologie
ZellbiologieZellbiologie
Zellbiologie
 
Stereochemie organischer Verbindungen
Stereochemie organischer VerbindungenStereochemie organischer Verbindungen
Stereochemie organischer Verbindungen
 
Physikalische Chemie
Physikalische ChemiePhysikalische Chemie
Physikalische Chemie
 
Organische Chemie
Organische  ChemieOrganische  Chemie
Organische Chemie
 
Mikrobiologie
MikrobiologieMikrobiologie
Mikrobiologie
 
Biochemie
BiochemieBiochemie
Biochemie
 
Bioanalytik
BioanalytikBioanalytik
Bioanalytik
 
Kernresonanzspektroskopie
KernresonanzspektroskopieKernresonanzspektroskopie
Kernresonanzspektroskopie
 
Infrarot- und Ramanspektroskopie
Infrarot- und RamanspektroskopieInfrarot- und Ramanspektroskopie
Infrarot- und Ramanspektroskopie
 

Abbe-Refraktometer

  • 3. ABBE-Refraktometer Inhaltsverzeichnis 1 ABBE-Refraktometer ...................................................................................................................................5 1.1 Physikalische Grundlagen .................................................................................................................................... 5 1.2 Aufbau des Refraktometers .................................................................................................................................. 6 1.3 Das ABBE-Refraktometer gestattet mehrere Messverfahren ............................................................................. 6 2 Anhang .........................................................................................................................................................7 2.1 Abbildungsverzeichnis .......................................................................................................................................... 7 2.2 Formelverzeichnis .................................................................................................................................................. 7 -3-
  • 5. ABBE-Refraktometer 1 ABBE-Refraktometer 1.1 Physikalische Grundlagen Grundbegriffe: Brechungsgesetz, Totalreflexion, absolute und relative Brechzahl, Dispersion, Refraktometer. Das ABBE-Refraktometer dient zur Messung der Brechzahl flüssiger oder fester Stoffe durch Anwendung des Brechungsgesetzes (s. Formel 1) n1  sin 1  n2  sin 2 Formel 1 : Das Brechungsgesetz mit dem Einfallswinkel α1, dem Brechungswinkel α2 und den Brechzahlen n1 bzw. n2 der Stoffe. Beim Übergang vom optisch dünneren zum optisch dichteren Stoff (n1 < n2) ist der Brechungswinkel α2 < α1. Für den maximalen Einfallswinkel α1= 90°folgt aus dem Brechungsgesetz n1 sin g  n2 Formel 2 : Brechungsgesetz α1 für = 90° Abbildung 1 : Das Brechungsgesetz Auch wenn im Stoff 1 im gesamten punktierten Winkelbereich Licht einfällt, wird im Stoff 2 nur bis zum Grenzwinkel αg der Totalreflexion der schraffierte Winkelbereich ausgeleuchtet (s. Abb. 1). Dieser Grenzwinkel wird beim ABBE-Refraktometer zur Bestimmung der Brechzahl verwendet. Im Prismenkörper (s. Abb. 2) sind das Messprisma und das Beleuchtungsprisma so angeordnet, dass zwischen ihren Grundflächen ein Hohlraum zur Aufnahme der flüssigen Probe entsteht. Abbildung 2 : Prismenkörper Er ist in der Abbildung stark vergrößert gezeichnet. Das in das Beleuchtungsprisma einfallende Licht wird an der mattierten Grundfläche gestreut und durchsetzt die Probe in allen Richtungen; insbesondere trifft es auch streifend auf die Grundfläche des Messprismas, die für die Messung entscheidende Grenzfläche. Das streifend einfallende Licht (s. Abb. 2, dicke Pfeile) führt im Messprisma zum Grenzwinkel αg, wenn die Brechzahl der Probe nProbe kleiner als die Brechzahl des Messprismas nPrisma ist. -5-
  • 6. ABBE-Refraktometer An jedem Punkt dieser Grenzfläche wird das Licht gebrochen; gezeichnet sind für zwei beliebige Punkte jeweils zwei gebrochene Strahlen. Die beiden Strahlen 1 und 1', wie auch alle anderen an der Grenzfläche unter diesem Winkel gebrochenen Strahlen ergeben in der Brennebene der Linse L das Bild B1. Die beiden Strahlen 2 und 2' ergeben das Bild B2. Es können keine größeren Brechungswinkel auftreten als die der Strahlen 2 und 2', weil sie dem Grenzwinkel αg der Totalreflexion entsprechen. Beim ABBE-Refraktometer wird das aus dem Messprisma austretende Licht mit einem Fernrohr beobachtet und es entsteht im Gesichtsfeld des Fernrohres eine scharfe Grenzlinie zwischen einem hellen und einem dunklen Bereich. Gemessen wird aber nicht der Grenzwinkel der Totalreflexion, sondern auf einer mit dem Messprisma konstruktiv verbundenen Skala kann direkt die Brechzahl für die Wellenlänge der gelben Na-D-Linie (λ = 589 nm) abgelesen werden. Abbildung 3 : Das ABBE-Refraktometer 1.2 Aufbau des Refraktometers Das ABBE-Refraktometer (s. Abb. 3) besteht im wesentlichen aus dem Messprisma (1), dem Beleuchtungsprisma (2), dem Beobachtungsfernrohr (3) mit integriertem Ablesemikroskop für die Brechzahlskala und den Stellrädern (4) und (5). Das Stellrad (4) dient nach der Beschickung des Prismenkörpers mit der Probe zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenzlinie auf das Strichkreuz im Okular. Mit dem Stellrad (5) kann der dispersionsbedingte Farbsaum der Grenzlinie zum Verschwinden gebracht werden. An beiden Prismen befinden sich verschließbare Beleuchtungsfenster (6) und (7) und auf der in Abb. 3 verdeckten Seite des Gerätes eine drehbare Beleuchtungsvorrichtung für die Brechzahlskala. 1.3 Das ABBE-Refraktometer gestattet mehrere Messverfahren Im durchfallenden Licht - wie oben beschrieben - ist der Hell-Dunkel-Kontrast besonders groß, aber diese Methode ist nur für durchsichtige Flüssigkeiten geeignet. Im streifenden Licht, anwendbar für durchsichtige feste Stoffe, wird das Beleuchtungsprisma weggeklappt und das Licht fällt durch eine mattierte Seitenfläche des Messobjektes parallel zum Messprisma ein. Im reflektierten Licht, anwendbar für alle festen und flüssigen Substanzen, wird das Beleuchtungsfenster (7) geöffnet, so dass das Licht dann schräg von unten (s. Abb. 2, gestrichelte dicke Pfeile) in das Messprisma eintritt. Dieses Messverfahren ist auch für stark gefärbte Flüssigkeiten und undurchsichtige feste Stoffe anwendbar, im Gegensatz zu den beiden vorstehenden. -6-
  • 7. ABBE-Refraktometer 2 Anhang 2.1 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 : Das Brechungsgesetz ............................................................................................................................................................... 5 Abbildung 2 : Prismenkörper .......................................................................................................................................................................... 5 Abbildung 3 : Das ABBE-Refraktometer ......................................................................................................................................................... 6 2.2 Formelverzeichnis Formel 1 : Das Brechungsgesetz.................................................................................................................................................................... 5 Formel 2 : Brechungsgesetz α1 für = 90° ........................................................................................................................................................ 5 -7-