Рефрактометр

М 21031

Класс 42

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ р е ф р а кто м е т р а.

К патенту Центральной научно-технической лаборатории треста точной механики, заявленному 5 марта 1930 года (заяв. саид. J% 65755).

Действительный изобретатель П. М. Недопенин.

0 вылаче патента опубликовано 3! июля 1931 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 июля 1931 года.

Sin т и.

Sin r и, Существующие в настоящее время рефрактометры дают возможность производить измерение показателей преломления только в узких пределах или, охватывая большую область измерения, требуют наличия набора из трех или четырех призм, при чем в этих случаях вычисление приходится делать по усложненным формулам. и пользоваться специально составленными таблицами.

Предлагаемый рефрактометр, в отличие от других известных моделей, дает возможность измерять показатели преломления жидких и твердых тел в пределах от 1 до 1,8 или 1,9, пользуясь только одной, раз навсегда установленной призмой. Кроме того, вычисления при этом сводятся к весьма простым действиям, указанным в нижеприведенной формуле 4.

Это достигается при помощи особо устроенной призмы с большим .показателем преломления и с выходной поверхностью цилиндрической формы.

На чертеже фиг. 1 представляет принципиальную схему рефрактометра; фиг;2 вид рефрактометра сбоку с частичными разрезами; фиг. 3 — вид его сверху с частичными разрезами; фиг. 4 — вид его спереди с частичными разрезами.

Главной составной частью предлагаемого рефрактометра, как сказано выше, является призма 1 (фиг. 1) с большим показателем преломления. Нижняя поверхность призмы полирована и пригнана под плановое стекло, остальные поверхности матово шлифованы. В основе устройства рефрактометра лежат следующие соображения.

Если пропустить луч света в воздухе таким образом, чтобы последний шел по направлению нижней поверхности призмы и скользил по этой поверхности, то часть луча преломится согласно закону Декарта где г †ес угол между нормалью к нижней поверхности призмы и падаюшим, скользящим лучом, при чем этот угол при всех измерениях должен быть постоянный = 90; r - — угол между нормалью и лучом, преломленным и идущиМ в среде призмы; н — показатель преломления воздуха = 1, и — показатель преломления стекла призмы — величина постоянная и известная.

Если при этих условиях опустить нижнюю поверхность призмы 1 в какую-либо жидкость или приставить к ней вплотную .какое-либо прозрачное тело с показателем преломления эз, который нужно измерить, тогда формула,(1) примет следующий вид:

Sin 90 > и, Sin r и., (2) откуда

Из () а так как Б п 90 = 1, то окончательная формула для определения измеряемого показателя преломления жидких или твердых тел получает весьма простой и удобный для вычисления вид: (4) m = 1п г. и, где в — есть искомый показатель преломления жидкого или твердого тела, з — показатель преломления призмы, величина заранее определенная и постоянная, т — угол преломления, величина переменная, зависящая от измеряемых показателей преломления жидких или твердых тел. Вес прибор †рефрактоме устроен в основном для измерения угла преломления

Луч света, падающий. по направлению нижней полированной поверхности призмы 1, претерпевает преломление, начиная с острого ребра призмы, идет в среде призмы и проектируется на цилиндрической матовой выходной поверхности.

Это дает возможность измерять, угол r до 90 и, следовательно, пользоваться рефрактометром в самых широких пределах.

В остальном. рефрактометр устроен следующим образом. Основанием прибора служит подставка 2 (фиг. 1, 2 и 4), к задней стороне которой привернута секторообразная пластинка (сектор) 3. На цилиндрической поверхности сектора 3 нанесены М деления, начало которых (Π— деление) следует считать от нормали к нижней поверхности призмы 1. К передней плоскости сектора 3 привернута заключенная в металлическую оправу призма1 с таким расчетом, чтобы острое прело1 мляющее- ребро призмы приходилось в центре сектора. С задней стороны сектора, в центре его, прикреплена, ось 4 (фиг, 3);на которой установлен рычаг 5, вращающийся при помощи шестерни с го-!, ловкой 20, сцепляющейся с зубчаткой„. 7, прикрепленной к сектору.

К концу рычага 5 при помощи втулки наглухо прикреплен микроскоп 8, имеющий в середине оправу 9 с регулирующими винтами, в которой имеется стекло с горизонтальным штрихом, служащее для наведения на преломленный в призме луч, спроектированный .на цилиндрической поверхности призмы 1. Микроскоп 8 должен быть установлен так, чтобы его оптическая ось совпадала с нижней поверхностью призмы и проходила через центр

, сектора 3. Микроскоп 8 служит для ула1, вливания преломленного в призме луча, ! который проектируется на матовой цилинI дрической поверхности призмы.

К рычагу 5 снизу прикрепляется пластинка 10 (фиг. 4) с цилиндрической поверхностью, совпадающей с такой же цилиндрической поверхностью сектора 3; на поверхности пластинки 10 нанесен нониус с точностью отсчета до одной ми, нуты, при помощи которого отсчиты ваются углы преломленного луча.

Под призмой 1 . имеется подъемный

1 столик 11 со стержнем, входящим в от1 верстие подставки 2. Столик 11 может быть закреплен на желательной высоте при помощи винта 12 (фиг. 2). В случае измерения показателя преломления жидких тел на столик 11 ставится ванна 13, прикрепляемая к нему при помощи винта 14. Ванна 13 имеет по ходу лучей две стенки из стекла, а остальные стенки двойные, служащие для пропускания

I между ними горячей воды или пара для подогревания испытуемой жидкости. Ту бус 15 (фиг. 3) у ванны 13 служит для впуска горячей воды в межстениое пространство ванны, а тубус 16 — для выхода

1 воды и для введения термометра.

Для измерения показателя преломления твердых тел из испытуемого материала (например, стекла) должен быть приготовлен параллелепипед с плоскопараллельными полированными гранями.

Параллелепипед для измерения приставляется вплотную к нижней грани apasмы 1 так, чтобы перекрыть острое ребро РИГ. 1

Тииотрафяя Советский печатник, Моховая. 40. призмы, и поддерживается подъемным столиком 11, на которь1й предварительно накладывают резиновую пластинку.

К подставке 2 ниже столика прикреплена пластинка 17 (фиг. 2), на конусе которой укреплена вилка 18 с вращающимся во все стороны зеркалом 19. Последнее служит для отражения лучей источника света и направления вступающего луча по. нижней поверхности приз мы 1. Зеркало 19 в случае надобности, может быть заменено линзой.

I !

Предмет изобретения.

Рефрактометр .для определения показаний преломления твердых и жидких тел, отличающийся применением одной призмы 1 с большим показателем преломления и с выходной поверхностью цилиндрической формы.