ניתוח על עקרון העבודה של רפרקטומטר Abbe
רפרקטומטרים מתוכננים על בסיס עיקרון זה. איור {{0}} הוא תרשים סכמטי של מבנה המכשיר. החלקים העיקריים שלו הם שתי מנסרות זווית ישרה PI ו-PII. קיים רווח של כ-0.1 עד 0.15 מ"מ בין המשטח הגס של המנסרה PI לבין המראה המישורית האופטית AD של PII, המשמשת לאחיזה של הנוזל המיועד למדידה וליצירת רווח בין PI ל PII. שכבה דקה. לאחר שהאור נכנס למנסרה PI מהרפלקטור, הוא מתפזר מכיוון שהמשטח הוא זכוכית חלבית מחוספסת, ועובר דרך הנוזל הנמדד במרווח מזוויות שונות; הוא נכנס למנסרה PII. כפי שאנו יודעים קודם, האור הנכנס למנסרה PII מכל הכיוונים כל קרני האור נשברות, וזוויות השבירה שלהן נופלות בתוך הזווית הקריטית rc (מכיוון שמקדם השבירה של המנסרה גדול ממקדם השבירה של הנוזל, כל האור ניתן לשבור קרניים עם זוויות בולטות מ- אל עד דרך המנסרה). האור עם הזווית הקריטית rc עובר דרך הפריזמה PII ופוגע בעינית. בשלב זה, אם הכוונת של העינית מותאמת למיקום המתאים, תראה חצי אור וחצי כהה על העינית.
ניתן להוכיח מעיקרון האופטיקה הגיאומטרית שהקשר בין מקדם השבירה n של הנוזל במרווח לבין rc הוא:
n נוזל=sinB
B הוא קבוע עבור פריזמה מסוימת, ומנסרה n היא גם ערך קבוע בטמפרטורה קבועה. אז מקדם השבירה n נוזל של נוזל הוא פונקציה של הזווית rc. ניתן לחשב את מקדם השבירה של הנוזל מ-rc. הקריאה rc הומרה לערך של n נוזל ברפרקטומטר, וניתן לקרוא את הערך של n נוזל ישירות.
בתנאים שצוינו, מקדם השבירה של נוזל משתנה בהתאם לאורך הגל של האור המונוכרומטי המשמש. אם אור לבן רגיל משמש כמקור האור, יופיעו פסי אור צבעוניים בגבול בין אור לחושך עקב פיזור, מה שהופך את הגבול בין אור לחושך לבלתי ברור. על מנת להשתמש באור לבן כמקור האור, מותקנות במכשיר שתי מנסרות "Amici" שכל אחת מהן מורכבת משלוש מנסרות כמנסרות פיצוי (ניתן לסובב את מנסרת ה"Amici" העליונה) כדי להתאים את מיקומן היחסי. , כאשר הוא מכוון נכון, האור המפוזר שיוצא מהמנסרה השבירה למטה יכול להפוך לאור לבן שוב, תוך ביטול פסי צבע והופך את הגבול בין אור לחושך לברור. בשלב זה, מקדם השבירה הנמדד באור לבן שווה ערך למקדם השבירה nD הנמדד בקו D של אור נתרן (אורך גל 5890 ננומטר).
מקדם השבירה הוא אחד הקבועים האופייניים לחומר, וערכו קשור לטמפרטורה, ללחץ ולאורך הגל של מקור האור. הסמל מתייחס למקדם השבירה של החומר כאשר קו אור נתרן D משמש כמקור האור. לטמפרטורה יש השפעה על מקדם השבירה. כאשר הטמפרטורה של רוב החומרים האורגניים הנוזליים עולה, מקדם השבירה יורד ל-, בעוד שהקשר בין מקדם השבירה של מוצקים לטמפרטורה אינו סדיר ובדרך כלל אינו עולה על. בדרך כלל לשינויים בלחץ האטמוספרי יש השפעה מועטה על הערך המספרי של מקדם השבירה, ולכן השפעת הלחץ נחשבת רק בעבודה מדויקת מאוד.
