屈折度計 屈折度儀原理

一、原  理

光線的移動在不同密度的材料中有不同的速度。在真空中它的移動速度達到299，792，458 m/s然而在水中，它只達到225，000，000 m/s。

如果一束固定波長的光以固定的角度到達

兩種介質的邊界，光線的角度將會根據介質

的折射率來改變。斯內爾定律可以描述這一現象：

n 1·sin α1=n 2·sin α2,

α1為角a，α2為角b.

 在條件穩定及已知介質的情況下，該公式可以用來計算第二種未知介質的折射率。入射角度和折射角度可以測量，已知其中一種物質的折射率（採用棱鏡折射計），調整公式，求得未知物質的折射率是一個簡單的數學問題。折射率的測量取決於光的溫度和波長。可以用於提供純淨物的成分資料，但無法提供其確切成分。水在20℃時折射率為1.33，而冰的折射率為1.31。加了糖的純淨水折射率會有變化，而這個變化取決於所加糖的數量。加了鹽的純淨水折射率同樣會改變，這與鹽水的濃度有關。

因此如果純淨的水在20℃時折射率不是1.33的話，它已經被其他一些物質所“污染”。通常，用物質的折射率測定其純度是快速和可靠的。因此，如果葵花油中添加了其他廉價油類或果醬中的糖分，均可據此原理很容易地在生產過程中檢驗出來。

另外一個例子就是：環已烷在20℃時有著與52.9%糖溶液相同的折射率。因此，除非精確知道物質的成分，否則無法根據折射率判斷合成物的狀況或混合物的組成。

溫度是影響折射率的一個最大的因素。每一種物質受溫度的影響都不同。

折射計的溫度校正必須始終針對具體的物質，而不能夠採用通用標準。

二、說  明

你是否有過這樣的經歷？在游泳池丟失了儲物櫃的鑰匙，然後發現它掉在游泳池淺水處的底部而當你伸手入水想把它揀起時，卻很容易撿錯位置。這種現象可以用在兩種不同介質邊界光線會發生折射來解釋。如果是在一個裝滿鹽水的游泳池裏，鑰匙的圖像位置會被移動得更多。