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Abbe-Refraktometer



   

Das Abbe-Refraktometer ist ein optisches Gerät zur Bestimmung der Brechzahl n von Flüssigkeiten. Als Totalreflektometer beruht sein Messprinzip auf der Tatsache, dass der Grenzwinkel αg der Totalreflexion an einer Grenzfläche von den Brechzahlen der beteiligten optischen Medien abhängt. Die Totalreflexion findet hier an der Grenzfläche des verwendeten Glases mit bekannter und großer Brechzahl n’ zur vermessenden und optisch dünneren Flüssigkeit mit der geringeren Brechzahl n statt. Der optische Aufbau in diesem von Ernst Abbe entwickelten Refraktometer ermöglicht eine präzise Grenzwinkelbestimmung mit einer nur dünnen Flüssigkeitsschicht, die zwischen den zwei Glasprismen aufgetragen wird. Über die Beziehung

n = n' \cdot \sin(\alpha_{\rm g})

lässt sich somit die Brechzahl n der Flüssigkeit berechnen.


Die Lichtbrechung ist abhängig von der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes und je nach Flüssigkeit stark temperaturabhängig. Früher wurde als monochromatische Lichtquelle meist eine Natriumdampflampe verwendet. Heute wird meist weißes Licht aus einer Glüh- oder Halogenlampe und ein optischer Filter der Wellenlänge 589 nm verwendet. Dies entspricht der Natrium-D-Linie. Um die Temperatur während der Messung konstant zu halten, sind die Prismen thermostatisiert. Die übliche Messtemperatur beträgt 20 °C. Es kann aber aus verschieden Gründen, wie Schmelz-, Siede- und Zersetzungstemperatur des Messgutes, nötig sein, bei einer anderen Temperatur zu messen.


Die verwendete Wellenlänge und Temperatur werden als Indizes angegeben.

Standard: n_D^{20} = Natrium-D-Line, 20°C


Bestimmung von n

Zuerst wird die Flüssigkeit auf das aufgeklappte Doppelprisma gegeben (1). Dann blickt man durch das rechte Okular, wobei das Strichkreuz scharf zu sehen sein muss. Die Grenze der Totalreflexion wird nun auf das Strichkreuz eingestellt (2). Jetzt kann man im Ablesemikroskop den Winkel ablesen, hier beträgt er 7°46' (3).

Siehe auch

 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Abbe-Refraktometer aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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