Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan fungerer et refraktometer?

Når lyset bevæger sig gennem en væske i en vinkel, bøjer det sig - eller bryder sammen - sænker og ændrer retningen, når det bevæger sig gennem et nyt medium. Dette fænomen kan bruges til at måle koncentrationen af ​​en flydende opløsning, da lyset refraherer mere, når man rejser gennem suspenderede faste stoffer, såsom salte eller sukkerarter. Ved hjælp af et værktøj, der hedder et refraktometer, kan et brydningsindeks måles for en væske og tildeles en værdi på Brix-skalaen.

Brix-skalaen

Når lyset bøjer, mens det passerer gennem en væske, brydningen kan måles på Brix skalaen. Den resulterende læsning fra et refraktometer tildeles en værdi på Brix-skalaen, hvilket gør det let at sammenligne forskellige koncentrationer i opløsning. Rent vand uden suspenderede faste stoffer har en Brix-værdi på nul, mens vand med sukkerarter, mineraler eller andre faste stoffer i opløsningen refrakterer lys for at opnå en højere Brix-værdi.

Typer af refraktometre

Refraktometre er nem at bruge og sælges som enten analoge eller digitale håndholdte enheder til brug på området af forskere, landmænd og endda studerende. Både analoge og digitale refraktometre arbejder på princippet om, at lyset bevæges langsommere i mere koncentrerede løsninger. Når lyset sænkes, ændrer det også retningen og ændrer den af ​​refraktometer producerede læsning.

Analoge refraktometre

En analog refraktometer kræver ingen ekstern strømkilde til at fungere. For at få en Brix-aflæsning til en opløsning placeres et par dråber oven på et prisme, som derefter dækkes af et låg. Refraktometeret bringes så op til observatørens øje og holdes vinkelret på en lyskilde. Lyset brydes gennem væsken, og der tages en Brix-aflæsning, hvor de lyse og mørke områder møder på skalaen, som det fremgår af University of California Cooperative Extension's manual om refraktometerbrug.

Digitale refraktometre

Digitale refraktometre producerer deres egen stråle af lys fra en LED, i stedet for at bruge dagslys eller en anden udenforkilde af lys. Når væsken er anbragt inde i beholderen, stråles lyset gennem prøven, og computeren tildeler den resulterende refraktion en numerisk værdi baseret på Brix-skalaen. Den endelige værdi vises derefter på en digital skærm.