El refractómetro (Fig. 2a) está diseñado para medir el índice de refracción de soluciones. varias sustancias. El principio de funcionamiento de un refractómetro al medir el índice de refracción de soluciones transparentes es medir el ángulo límite de refracción en la interfaz del líquido en estudio y un prisma de vidrio con un índice de refracción conocido. El refractómetro consta de dos prismas: un prisma auxiliar plegable (1) de superficie mate; borde (2) y prisma de medición (3). Entre ellos hay un espacio fino de 0,1 mm de espesor, en el que se colocan unas gotas del líquido de prueba (4). Se mide el ángulo límite de refracción en la interfaz entre el líquido y el prisma de medición. El compensador integrado en el dispositivo le permite hacer que el límite de luz y sombra sea blanco y negro cuando se ilumina con luz blanca. Las lecturas se hacen a simple vista (7).
El refractómetro funciona de la siguiente manera. El haz luminoso atraviesa el prisma plegable auxiliar (1) y se dispersa por el borde inferior (2). En este caso, los rayos dispersados se propagan en todas direcciones, incluso paralelamente a la superficie del prisma de medición (3) (Fig. 26).
A continuación, estos rayos se refractan en el límite entre el líquido (4) y el prisma de medición (3) y, tras atravesar este prisma (3), ingresan al dispositivo (5). Si el límite de luz y sombra resulta coloreado y borroso, debe utilizar el compensador (6) para lograr un límite blanco y negro nítido. El diseño del dispositivo de lectura permite, al girar una palanca especial, combinar el límite de luz y sombra con el marcador del dispositivo de lectura. En este caso, el marcador muestra los valores del índice de refracción directamente en la escala incorporada .
Arroz. 2.a, b - diagrama de bloques del refractómetro: 1 - prisma plegable auxiliar con borde inferior mate (2); 3 - prisma de medición; 4 - líquido de prueba; 5 - dispositivo de lectura; 6 - compensador; 7 - ojo; b - diagrama de dispersión de luz por el borde inferior mate (2) del prisma plegable
Diseño y finalidad de un endoscopio.
Endoscopia-- un método médico para examinar las cavidades de los órganos del cuerpo (por ejemplo, la vejiga, el esófago, el estómago) examinándolos directamente introduciéndolos en ellos herramientas especiales- los llamados endoscopios. Un endoscopio es en realidad un microscopio de bajo aumento, adaptado para su inserción en una cavidad, es decir, que tiene un diámetro pequeño en distancia larga tubo.
Arroz. 3. Propagación del haz en una guía de luz.
Actualmente, se utilizan ampliamente los endoscopios flexibles, en los que no se utiliza un sistema de lentes para transmitir imágenes, sino guías de luz: hilos de vidrio con un diámetro de 10 a 50 micrones.
Los dispositivos conductores de luz flexibles se basan en el fenómeno de la reflexión interna total de la luz. El filamento de vidrio de la guía de luz está rodeado por una capa de otra sustancia con un índice de refracción más bajo (Fig. 3a). Como resultado, los rayos inciden en la interfaz entre dos medios en un ángulo a > a y se propagan a lo largo del núcleo de la fibra sin ir más allá (Fig. 36). Así, la guía de luz permite que la luz se transmita a distancias significativas, tanto en recorrido recto como curvo.
El uso de una guía de luz independiente con un diámetro de 5 a 20 micrones es conveniente para iluminar cavidades, pero resulta inconveniente para visualizar objetos. Por eso, la imagen de los objetos se transmite normalmente mediante un haz de fibra de vidrio formado por fibras individuales.
¿Qué es un refractómetro?
Refractómetro - instrumento óptico, que mide el índice de refracción de la luz en un medio. La refractometría, realizada mediante refractómetros, es uno de los métodos más comunes para identificar compuestos químicos, cuantitativos y análisis estructural, determinación de parámetros físicos y químicos de sustancias.
El funcionamiento de un refractómetro se basa en medir los índices de refracción de la luz en diversos medios. Si la densidad de una sustancia aumenta, su índice de refracción aumenta proporcionalmente (por ejemplo, cuando se disuelve azúcar en agua). Un refractómetro lee el "peso" relativo de una muestra en comparación con el agua destilada.
Apunte el refractómetro hacia la luz natural y mire a través del ocular. Verá un área circular (cuadro) centrada en la parte inferior. (La Figura 1 muestra la báscula sin líquido de calibración ni ningún otro líquido). |
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Apriete el tornillo de calibración hasta que el límite entre el área azul superior y el área blanca inferior se encuentren exactamente en la marca cero. |
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Foto 1 Este dibujo ilustra lo que se puede ver en el ocular sin ninguna referencia. Observe que toda la escala está coloreada de azul. Al verlo, asegúrese de usar natural. luz. No se deben tomar lecturas en presencia de luz fluorescente. |
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Figura 2 Esto es lo que se ve después de calibrar el refractómetro. Tenga en cuenta que para una calibración adecuada, el borde de la escala azul y blanca debe estar exactamente en la marca cero cuando se utiliza agua destilada como muestra. |
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figura 3 Este ejemplo muestra una escala para medir el jugo de uva. Puedes ver que el medidor muestra 23% Brix, el más el tiempo justo¡Para hacer vino! Después de finalizar la medición, asegúrese de limpiar y secar el refractómetro. |
Mantenimiento del refractómetro
La medición precisa depende de una calibración cuidadosa y correcta. Como recordatorio, las diferencias entre la temperatura ambiente y la temperatura de la muestra reducirán la precisión de la lectura. Asegúrese de esperar aproximadamente 30 segundos antes de realizar una lectura.
No sumerja el instrumento en agua ni permita que entre agua.
No mida productos químicos agresivos o corrosivos con este instrumento porque pueden dañar el revestimiento del prisma.
Limpie el instrumento entre cada medición con un paño suave.
Un refractómetro es un instrumento óptico. Requiere un manejo y almacenamiento cuidadosos. Cuando se usa con cuidado y almacenamiento adecuado Esta herramienta proporcionará un rendimiento confiable durante muchos años.
La temperatura del aire durante la calibración debe ser de 20° C. Sin embargo, muchos modelos modernos Vienen con ATC (compensación automática de temperatura), por lo que no tiene que preocuparse por la temperatura del aire de calibración o la temperatura de la muestra.
Fuentes: www.grapestompers.com, www.patech.ru
También se utiliza durante la corrección de la visión con gafas o lentes de contacto.
El dispositivo es un sistema completo para convertir y registrar radiación infrarroja. A partir de indicadores de la radiación reflejada, como la intensidad y la longitud de onda, un programa especial del dispositivo realiza los cálculos. Los resultados de la decodificación indicarán la refracción (poder refractivo) de los medios ópticos del ojo.
Para comprender por qué se utiliza la investigación en oftalmología, debe conocer la estructura y los principios básicos de funcionamiento de un refractómetro.
Se basan en estos puntos clave:
Existen varias indicaciones médicas para realizar investigaciones utilizando un analizador automático especial:
Además, la investigación con un refractómetro es necesaria cuando métodos conservadores corrección de la visión. Es obligatorio realizar un examen del dispositivo durante su uso para controlar el progreso del tratamiento.
La refractometría es un procedimiento ambulatorio que se realiza en un consultorio especialmente equipado. El examen se realiza sin contacto, por lo que no requiere personal médico preparación preliminar de acuerdo con las reglas de asepsia y antisépticos.
Para obtener un resultado fiable, así como para eliminar errores, primero se dilata la pupila utilizando medicamento atropina. Pertenece al grupo farmacológico de los anticolinérgicos M y provoca una parálisis temporal de los músculos oculares que contraen la pupila.
La atropina en forma de gotas para los ojos se prescribe 3 días antes del examen previsto. Las gotas para los ojos se instilan 2 veces al día a intervalos aproximadamente iguales (mañana y noche).
Durante el procedimiento, el paciente se sienta en una silla frente al dispositivo y apoya la cabeza en un tope especial. El médico le pide que centre la mirada en los sensores y que no se mueva.
Después de que el dispositivo comienza a funcionar, los sensores emiten radiación infrarroja, que se refleja en la retina del ojo, regresa y se registra. Duración del estudio utilizando refractómetro automático no supera los dos minutos por cada ojo.
Después de realizar el examen con un dispositivo automático, genera una copia impresa que muestra los indicadores principales en forma de valores de letras y números.
Tienen la siguiente decodificación:
La cantidad de indicadores depende del modelo específico de refractómetro automático oftálmico que se utilizó para el examen.
El examen, que se realiza mediante un dispositivo refractométrico, ayuda a evitar errores médicos y a establecer con precisión el diagnóstico. Esto ahorra tiempo al médico y al paciente. Y gracias a la naturaleza sin contacto de la refractometría, también elimina las molestias físicas del paciente.
Lista de fuentes:
En este trabajo utilizamos un refractómetro de Abbe, cuyo funcionamiento se basa en medir el ángulo de refracción límite. El diagrama óptico del refractómetro se muestra en la Fig. 4. La solución de prueba se coloca entre los planos de dos prismas: la iluminación. 3 y midiendo 4 hecho de vidrio con un alto índice de refracción ( norte = 1.9 ). El gran índice de refracción del prisma de medición permite mantener la condición. norte pag < norte calle para una amplia gama de densidades de líquidos medidos. La escala del instrumento está calibrada al valor norte pag =1.7 .De la fuente 1 un haz de luz es dirigido por un condensador 2 a la cara de entrada del prisma de iluminación. Pasando el prisma de iluminación 3, la luz cae sobre la cara mate de la hipotenusa AB prisma dado , bordeando una fina capa del líquido de prueba. La superficie mate tiene irregularidades cuyas dimensiones son de varias longitudes de onda. Estas irregularidades dispersan la luz por toda la superficie y, tras atravesar una fina capa de solución, incide sobre la interfaz "solución-vidrio" en todos los ángulos de incidencia posibles, es decir, el ángulo de incidencia varía de 0 0 antes 90 0 .
En la cara de la hipotenusa del espejo. CD prisma de medición 4 la luz se refracta (el tamaño de las irregularidades en esta cara es menor que la longitud de onda). Debido al hecho de que norte pag < norte calle , El ángulo de refracción varía de cero a γ etc. . En ángulos γ > γ etc. no se observa radiación. Por tanto, con un ángulo de refracción igual a γ etc. , Aparece un límite de sombra clara. Magnitud norte pag se determina a partir de la relación pecadoγ etc. = norte pag / norte calle , donde esta el valor norte calle conocido.
La trayectoria de los rayos de luz al salir del prisma de medición se tiene en cuenta fácilmente al calibrar el dispositivo, ya que la refracción de la luz se produce en la frontera entre el vidrio y el aire. , Además, se conocen los índices de refracción de ambos medios. El ángulo de refracción de la luz en este límite no afecta la precisión de la medición. norte pag .
Debido a la iluminación de toda la capa de solución, el límite entre la luz y la sombra se observa con bastante nitidez. Por lo tanto, al configurar el dispositivo para su funcionamiento, la luz del iluminador debe dirigirse hacia el prisma para que ilumine uniformemente toda la superficie de la cara. AB Prisma divergente. Para determinar el ángulo en el que los rayos emergen del prisma de medición se utiliza un telescopio formado por la lente. 6 y ocular 9, la luz entra a través de un sistema de prismas de visión directa 5 . En este caso, se aprovecha la propiedad del telescopio de que los rayos que llegan a él paralelos a su eje se recogen en el foco trasero, donde se coloca una placa transparente. 7 con una marca de cruz de cuadrícula. La mira está exactamente enfocada.
Arroz. 4. La trayectoria de los rayos en un refractómetro al medir el índice de refracción mediante el método del haz rasante.
Diseño óptico del dispositivo: 1 fuente de luz, 2 condensadores, 3 prismas de iluminación, 4 prismas de medición, 5 prismas de visión directa, 6 lentes de telescopio, 7 retículas con punto de mira, 8 escalas, 9 telescopios Ocular de alcance, 10 campos de visión del ocular.
Los prismas de visión directa y el telescopio están unidos rígidamente entre sí y pueden girarse respecto al prisma de medición. El ángulo de rotación se mide usando una escala fija. 8, Ubicado en el plano focal común de la lente y el ocular. La escala se gradúa en los valores del índice de refracción de la solución en estudio con base en la fórmula (6). Al girar el telescopio, puede establecer su eje paralelo a los rayos refractados en el borde. CD en ángulo extremo γ etc.. En este caso, se observarán áreas claras y oscuras en el campo de visión del ocular, cuyo límite coincidirá con la cruz. La zona luminosa está formada por rayos refractados en el borde. CD en ángulos menores que el límite, y el área oscura surge debido a la ausencia de rayos que viajan en ángulos mayores que el límite. La posición del límite de luz y sombra formada por los rayos refractados en el ángulo máximo se indicará en la escala. 8 el valor deseado del índice de refracción de la solución.
Fuente de luz 1 no es monocromático. Por lo tanto, debido a la dispersión tanto de la sustancia en estudio como del material del prisma de medición (la dependencia de sus índices de refracción de la longitud de onda de la luz), el límite de luz y sombra observado a través del telescopio resulta borroso y coloreado. . Para eliminar este efecto se utilizan prismas de visión directa. 5 , formando compensador de dispersión. Los prismas están diseñados de manera que los rayos con una longitud de onda λ D= 589,3 nm (longitud de onda promedio del sodio) no se desvió al pasar a través de ellos. Cuando se gira un prisma con respecto a otro, su dispersión total cambia, lo que permite compensar la diferencia en los ángulos de salida de los rayos con diferentes longitudes de onda del prisma de medición y dirigirlos hacia el telescopio paralelos a los rayos con longitudes de onda. λ D. El límite entre la luz y la sombra es nítido, incoloro y da el valor del índice de refracción de la solución en estudio. norte D en longitud de onda λ D .
El diagrama del refractómetro utilizado en el trabajo para determinar el índice de refracción de sustancias líquidas se muestra en la Figura 1.
Las personas que hayan recibido las instrucciones necesarias pueden trabajar con un refractómetro. El procedimiento para operar el dispositivo incluye:
1. Ajuste del punto cero del refractómetro para agua destilada. El límite del claroscuro debería estar en la división 1,33299. Para establecer el punto cero necesita:
Enjuague la cámara 6 con agua destilada y séquela con una servilleta de lino;
Usando el extremo derretido de una varilla de vidrio, aplique una o dos gotas de agua destilada al plano del prisma de medición y cierre la tapa de la cámara 6;
Cerrar la trampilla 7 y plegar el espejo hacia atrás;
Girando el volante 2, establezca el límite de luz y sombra en el campo de visión del ocular 4;
Gire el volante 5 para ajustar la nitidez de los límites del claroscuro;
Girando el volante 2, establezca el límite de luz y sombra exactamente en la cruz y tome una lectura en la escala del índice de refracción.
2. La medición del índice de refracción de la muestra en estudio se realiza de manera similar a la medición del índice de refracción del agua destilada al fijar el punto cero. Después de combinar el borde de luces y sombras con la cruz de la cuadrícula, se realiza una lectura en la escala del índice de refracción. La medición debe realizarse 3 veces. La media aritmética de tres cálculos es el resultado final de la medición.
3. Después de tomar medidas, limpie la cámara, enjuáguela y séquela. Cierre suavemente la tapa de la cámara.
marco; 2 - volante; 3 - enchufe; 4- ocular; 5 - volante; 6 - cámara de prisma de iluminación; 7 - amortiguador; 8 - iluminador; 9 - termómetro; 10 - fuente de alimentación; 11 - marco del prisma de medición; 12 – embalaje
Figura 1 - Refractómetro IRF-454 B2M
1. Estudie el procedimiento para realizar el experimento y familiarícese cuidadosamente con las reglas de funcionamiento del refractómetro y balanzas analíticas.
2. Obtener permiso para trabajar y una asignación para realizar el experimento.
3. Determine el índice de refracción de sustancias orgánicas líquidas utilizando un refractómetro.
4. Determine la densidad de la sustancia usando un picnómetro.
Para hacer esto, determine la masa del picnómetro vacío. gramo 0
, masa del picnómetro con el líquido de prueba gramo en-va y la masa del picnómetro con un líquido de densidad conocida, en en este caso con agua 
.
6. Habiendo determinado experimentalmente la refracción, densidad e índice de refracción de una sustancia, comparar los valores obtenidos con los tabulados, utilizando información visual sobre el estado de la sustancia (color, olor) y conocimientos en el campo. química Orgánica. Saque conclusiones preliminares sobre la estructura de una sustancia, anotando del libro de referencia sustancias que se acerquen en los valores de los parámetros especificados.
7. Calcular la refracción de sustancias utilizando la regla de aditividad y finalmente determinar su estructura.
8. Presente los resultados obtenidos en forma de tablas 1, 2, 3.
9. Liderar lugar de trabajo en orden y empezar a preparar el informe.
Tabla 1 - Resultados de la determinación del índice de refracción. PAG y densidad d en-va
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Índice refracción, PAG |
Resultados de determinar la densidad de la solución. |
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Resultados de tres mediciones. |
PAG Casarse |
gramo 0 , GRAMO |
gramo en-va , GRAMO |
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d en-va, gramos/ml |
Tabla 2 - Resultados de la determinación preliminar de la estructura de una sustancia (según datos de referencia) con valores similares PAG Y d en-va
Tabla 3 - Determinación de la refracción de una sustancia. R METRO
, GRAMO
, gramos/ml
