Рефрактометр. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Рефрактометр (от лат. rei'ractus - преломлённый и греч. metreo - измеряю) - прибор для измерения показателей преломления га веществ (жидких, твёрдых, газообразных). Существует неск. видов Р., принцип действия к-рых основан на следующих методах: методе прямого измерения углов преломления света при прохождении им границы раздела двух сред; методе, основанном на явлении полного внутреннего отражения (ПВО) света; интерференц. методе (см. Интерференция света).

Для измерения п по углу преломления образцу из исследуемого материала придают форму призмы с преломляющим углом

и, добиваясь поворотом призмы мин. угла отклонения луча

(рис. 1, а), что имеет место при равенстве углов входа луча в призму i₁ и выхода из неё i₂, вычисляют п по ф-ле

Для определения этим методом п жидкости её заливают в тонкостенную призматич. кювету или в призматич. выемку в материале с известным показателем преломления N (рис. 1, б). При

величина п жидкости связана с измеряемым углом выхода

соотношением

Рис. 1. Схема измерения п по углу преломления.

Рис. 2. Схема измерения п с использованием явления полного внутреннего отражения.

Точность определения п этим методом ~10^-5, минимально измеряемые разности п двух веществ ~10^-7. При использовании для измерения п явления ПВО образец измеряемого материала приводится в оптический контакт с эталонной призмой из материала с высоким и заранее точно известным показателем преломления N (рис. 2). Свет может направляться как со стороны образца, так и со стороны призмы. В обоих случаях в определённом и очень узком интервале углов падения пучка лучей на границу раздела образца и призмы в поле зрения наблюдательной зрительной трубы появится граница, разделяющая тёмный и светлый участки поля и соответствующая предельному, или критическому, углу падения луча: 1 - 1', 2 - 2' - ход лучей при освещении со стороны исследуемого образца; 1 - 1' - предельный луч, соответствующий углу

в материале призмы; 3 - 3', 4 - 4', 5 - 5' - ход лучей при освещении со стороны призмы; 4 - 4' - предельный луч, при падении к-рого под углом

на границу раздела призмы и образца происходит ПВО; А и В - схематич. изображения поля зрения наблюдат. трубы; п связан с измеряемым углом

между направлением предельного угла и нормалью к грани призмы ф-лой

где

- преломляющий угол призмы. Точность метода, использующего ПВО, ~10^-5. Примером?., основанного на ПВО, является Аббе рефрактометр.

В интерференц. методах разность

сравниваемых сред определяют по числу порядков интерференции лучей, прошедших через эти среды. На рис. 3 дана схема, поясняющая принцип действия интерференц. Р.

Рис. 3. Принцип действия интерференционного рефрактометра.

Две части светового луча, проходя через кюветы длиной l, заполненные веществами с различными п, приобретают разность хода и, сведённые вместе, дают интерференц. картину (схематически показана справа). Разность

, где

- длина волны света, k - число интерференц. порядков. Точность этих методов достигает 10^-7-10^-8. Их применяют, напр., при измерениях п газов и разбавленных растворов. Примерами Р., основанных на интерфоренц. методе, являются интерферометр Жамена, интерферометр Рэлея.

Р. широко применяют в физ. химии для определения состава и структуры вещества, а также для контроля качества и состава разл. продуктов в хим., фармацевтич., пищевой и др. отраслях промышленности. Знание градиентов п позволяет производить расчёт градиентов плотности и концентрации. Р. используют при проверке однородности твёрдых образцов и жидкостей в аэро- и гидродинамич. исследованиях. Особое значение имеют Р. в оптич. промышленности, т. к. п и дисперсия стекла и др. оптич. материалов являются их важнейшими характеристиками.

Литература по рефрактометрам

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.