एक रेफ्रेक्टोमीटर एक ऑप्टिकल उपकरण है जिसे समाधान की एकाग्रता को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो प्रकाश अपवर्तन की घटना पर आधारित है।
रेफ्रेक्टोमेट्री अपवर्तन (अपवर्तन) के सूचकांक (गुणांक) और इसके कुछ कार्यों के निर्धारण के आधार पर पदार्थों का अध्ययन करने की एक विधि है। रेफ्रेक्टोमेट्री ( रेफ्रेक्टोमेट्रिक विधि) रासायनिक यौगिकों की पहचान करने के लिए प्रयोग किया जाता है, मात्रात्मक और संरचनात्मक विश्लेषण, पदार्थों के भौतिक और रासायनिक मापदंडों का निर्धारण।
वर्गीकरण:
1. औद्योगिक
2. प्रयोगशाला
3. पोर्टेबल डिजिटल
4. पोर्टेबल हैंडहेल्ड
औद्योगिक और प्रयोगशाला रेफ्रेक्टोमीटरवैज्ञानिक प्रयोगशालाओं में पदार्थों के अध्ययन और उत्पादन में तकनीकी प्रक्रियाओं के नियंत्रण के लिए बनाया गया है। उन्होंने है उच्चा परिशुद्धिमाप लेकिन अपेक्षाकृत बड़े आकार।
पोर्टेबल रेफ्रेक्टोमीटरप्रयोगशाला में, उत्पादन में या क्षेत्र में पदार्थों के परिचालन नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किया गया। बदले में, पोर्टेबल रेफ्रेक्टोमीटर को डिजिटल और मैनुअल में वर्गीकृत किया जा सकता है।
पोर्टेबल डिजिटल रेफ्रेक्टोमीटर में आमतौर पर एक लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले होता है जो मापा परिणाम दिखाता है। अक्सर, उनके पास भी होता है अतिरिक्त विकल्प, जैसे समाधान के घनत्व और अपवर्तनांक का एक साथ माप, परिणामों को माप की विभिन्न इकाइयों में परिवर्तित करना, नमूने का तापमान बनाए रखना, और इसी तरह।
हैंड-हेल्ड (डिजिटल नहीं) रेफ्रेक्टोमीटर आमतौर पर आकार में अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं और इनमें कोई इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और बैटरी नहीं होती है (कुछ बैकलिट मॉडल के अपवाद के साथ), जो न केवल उत्पादन में, बल्कि घर पर भी माप के लिए उपयोग करना आसान बनाता है। . आज, ऐसे रेफ्रेक्टोमीटर उनकी सटीकता, उपयोग में आसानी, पोर्टेबिलिटी और कम सस्ती कीमत के कारण बहुत लोकप्रिय हैं।
रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांत किस पर आधारित है?
रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांतप्रकाश प्रवाह के अपवर्तन (अपवर्तन) की घटना के उपयोग पर आधारित है। जब प्रकाश की किरण एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाती है, तो यह एक निश्चित कोण से सीधी दिशा से विचलित हो जाती है। किसी पदार्थ में प्रकाश पुंज के प्रवेश कोण और दो माध्यमों के बीच अंतरापृष्ठ पर उसके अपवर्तन कोण के अनुपात को अपवर्तन का गुणांक (सूचकांक) कहा जाता है।
एक विशिष्ट रेफ्रेक्टोमीटर की संरचना को नीचे दिए गए चित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। एक रेफ्रेक्टोमीटर का मुख्य ऑप्टिकल तत्व एक प्रिज्म होता है जिस पर परीक्षण पदार्थ लगाया जाता है। प्रिज्म उच्च अपवर्तनांक वाली सामग्री से बना होता है।
इसके कारण, पदार्थ और प्रिज्म से गुजरने वाला आपतित प्रकाश काफी बड़े कोण पर अपवर्तित हो जाता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल लेंस की एक प्रणाली के माध्यम से, प्रकाश रेफ्रेक्टोमीटर स्केल (ग्रेडेड सर्कल) में प्रवेश करता है। अपवर्तन कोण के आधार पर, प्रकाश पुंज उपकरण के पैमाने पर उच्च या निम्न होता है। तब पैमाने का प्रकाशित भाग हल्का होगा; जिस भाग पर प्रकाश की किरण नहीं पड़ेगी वह अंधेरा होगा। प्रकाश के अपवर्तन कोण का मान विलयन के संघटन और उसकी सांद्रता पर निर्भर करता है। इस प्रकार, प्रकाश और छाया के बीच इंटरफेस की स्थिति से, अध्ययन के तहत समाधान के अपवर्तक सूचकांक या ऑप्टिकल घनत्व को स्पष्ट रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
हालांकि, यह ध्यान में रखना चाहिए कि किसी पदार्थ का अपवर्तनांक भी तापमान पर निर्भर करता है। हाथ से पकड़े जाने वाले रेफ्रेक्टोमीटर के कुछ मॉडल एटीसी (स्वचालित तापमान मुआवजा प्रणाली) फ़ंक्शन का उपयोग करके तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखते हैं। उनके शरीर के अंदर एक द्विधातु प्लेट है। यह तापमान परिवर्तन के आधार पर सिकुड़ता या खिंचता है। बाईमेटेलिक प्लेट रेफ्रेक्टोमीटर के ऑप्टिकल सिस्टम से जुड़ी होती है, इसे तापमान में बदलाव के साथ आसानी से घुमाती है। पारियों के परिमाण की गणना इस प्रकार की जाती है कि पदार्थ के अपवर्तनांक पर तापमान के प्रभाव की पूरी तरह से क्षतिपूर्ति हो जाती है। रेफ्रेक्टोमीटर खरीदते समय, इसमें एटीसी फ़ंक्शन की उपस्थिति पर ध्यान देना सुनिश्चित करें। इसकी अनुपस्थिति के मामले में, परिवेश के तापमान के आधार पर प्राप्त मूल्यों को पुनर्गणना करने के लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग करना आवश्यक है।
माप लेना
माप लेने से पहले, हैंड-हेल्ड रेफ्रेक्टोमीटर को कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। अधिकांश रेफ्रेक्टोमीटर को आसुत जल से अंशांकित किया जाता है। पानी की कुछ बूंदों को एक पिपेट के साथ मुख्य प्रिज्म पर लगाया जाता है, फिर सुरक्षात्मक गिलास बंद कर दिया जाता है। साथ ही, यह सुनिश्चित करने के लिए ध्यान रखा जाना चाहिए कि पानी सुरक्षात्मक गिलाससमान रूप से प्रिज्म की सतह को कवर किया, कोई हवाई बुलबुले नहीं छोड़े। अगला, अंशांकन पेंच का उपयोग करना (या अधिक के मामले में सरल मॉडलअंशांकन पेंच) उपकरण पैमाने पर 0.0 पर सेट है। अंशांकन के बाद, प्रिज्म को एक मुलायम कपड़े से सावधानीपूर्वक पोंछना चाहिए (चश्मे के लेंस के लिए कपड़े का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, इसकी सामग्री रेफ्रेक्टोमीटर लेंस को नुकसान नहीं पहुंचाएगी)। रेफ्रेक्टोमीटर अब माप के लिए तैयार है। यदि रेफ्रेक्टोमीटर स्केल शून्य से शुरू नहीं होता है (0 आसुत जल है), तो रेफ्रेक्टोमीटर को एक विशेष तेल का उपयोग करके कैलिब्रेट किया जाता है।
मापन करने के लिए, अंशांकन के दौरान समान क्रियाएं की जाती हैं, लेकिन आसुत जल के बजाय, परीक्षण समाधान को डिवाइस के प्रिज्म पर लागू किया जाता है। अंशांकन पेंच अपनी मूल स्थिति में रहता है। घोल लगाने के बाद, घोल के तापमान को साधन के तापमान के बराबर करने के लिए 30 सेकंड तक प्रतीक्षा करें। रेफ्रेक्टोमीटर को तब प्रकाश स्रोत पर इंगित किया जाता है ( दिन का प्रकाशया गरमागरम दीपक) और रीडिंग लें।
माप लेने के बाद, प्रिज्म को फिर से एक मुलायम कपड़े से पोंछना चाहिए। हैंडहेल्ड रेफ्रेक्टोमीटर को पानी में नहीं डुबोना चाहिए; इससे पानी उपकरण में प्रवेश कर सकता है और पैमाने को कोहरा कर सकता है। रेफ्रेक्टोमीटर से कठोर या संक्षारक पदार्थों को न मापें क्योंकि वे प्रिज्म कोटिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं। साथ ही, बहुत गर्म विलयनों को न मापें, क्योंकि मुख्य लेंस बंद हो सकता है। अधिकांश रेफ्रेक्टोमीटर के लिए, तापमान सीमा 50C है।
रेफ्रेक्टोमीटर का अनुप्रयोग
रेफ्रेक्टोमीटर में व्यापक रूप से इस्तेमाल किया विभिन्न क्षेत्र मानवीय गतिविधि. रेफ्रेक्टोमीटर के लिए कुछ सबसे सामान्य अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:
में खाद्य उद्योग:
1. गुणवत्ता नियंत्रण ;
2. प्रसंस्कृत फलों और सब्जियों में घुलनशील ठोसों के द्रव्यमान अंश का निर्धारण;
चिकित्सा में:
1. रक्त सीरम में प्रोटीन का निर्धारण;
2. मूत्र के घनत्व का निर्धारण, आंख का सबरेटिनल द्रव;
नेत्र विज्ञान वास्तव में छलांग और सीमा से आगे बढ़ रहा है। कई दशकों में, लेजर सर्जरी लगभग शून्य से अविश्वसनीय ऊंचाइयों तक पहुंचने में कामयाब रही है, और लगभग सभी मैनुअल तरीकेदृष्टि के अंग के अध्ययन को हार्डवेयर वाले द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। कहने की जरूरत नहीं है, वे उन अध्ययनों की तुलना में बहुत अधिक सटीक और विश्वसनीय हैं जिनमें मानव गणना और माप की आवश्यकता होती है। लेकिन आंख न केवल एक इंद्रिय अंग है, बल्कि सबसे जटिल ऑप्टिकल सिस्टम भी है जिसके लिए फिलाग्री सटीकता की आवश्यकता होती है। वहाँ है निदान के तरीके, जिनका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, केवल . में विशेष अवसर. लेकिन, इसके विपरीत, नियमित हैं, जिनके बिना आंख का अध्ययन अब संभव नहीं है। इनमें रेफ्रेक्टोमेट्री शामिल है - यह क्या है, इसे कैसे और क्यों किया जाता है, इसके परिणामों की व्याख्या कैसे की जानी चाहिए?
रेफ्रेक्टोमेट्री आंख के अपवर्तन का माप है। हालांकि, कम से कम सामान्य शब्दों में, आंख की व्यवस्था कैसे की जाती है, इस पर ध्यान दिए बिना कोई भी अपवर्तन के बारे में बात नहीं कर सकता है।
टेबल। दृष्टि का अंग किससे बना होता है?
| शारीरिक इकाई | विशेषता |
|---|---|
| सहायक उपकरण | पलकें, पलकें, भौहें, आई सॉकेट, लैक्रिमल ग्रंथियां और उनकी प्रणाली, पेशी परिसर। |
| नेत्रगोलक | यह अंग का बोध कराने वाला उपकरण है। एक प्रकाश किरण अपने पारदर्शी तत्वों में प्रवेश करती है और रेटिना पर स्थिर होती है। बदले में, इसकी संरचना में कई परतें होती हैं और अपवर्तन और आवास की प्रक्रियाओं में एक प्रमुख भूमिका निभाती हैं। |
| संचालन प्रणाली | नसें जो रेटिना और मस्तिष्क संरचनाओं को जोड़ती हैं। |
| सबकोर्टिकल तत्व और उच्च तंत्रिका केंद्र | मस्तिष्क में दृश्य संकेतों को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार क्षेत्र। |
अलग से, नेत्रगोलक की संरचना पर विचार किया जाना चाहिए। इसमें कई संरचनाएं होती हैं:
अपने जीवन में अधिकांश लोगों ने "नज़दीकीपन" और "दूरदृष्टि" जैसी अवधारणाओं के बारे में सुना है या कम से कम सुना है। ये शब्द वैज्ञानिक शब्द नहीं हैं और अधिक जटिल "" और "" की जगह लेते हैं, लेकिन दृश्य विश्लेषक की दुर्दम्य क्षमता के उल्लंघन का वर्णन करते हैं।
अपवर्तन की प्रक्रिया प्रकाश किरणों को अपवर्तित करने की क्षमता है। आंख ऑप्टिकल मीडिया की एक प्रणाली है, और मुख्य अपवर्तक तत्व कॉर्निया और लेंस हैं। अन्य सभी पारदर्शी मीडिया प्रकाश-संचालक हैं। प्रकाश के अपवर्तन और चालन को पूरी तरह से करने के लिए, सभी मीडिया को पूरी तरह से पारदर्शी होना चाहिए।
नेत्र विज्ञान में, शारीरिक और नैदानिक अपवर्तन की अवधारणा है। यह इस तथ्य के कारण है कि आंख न केवल प्रकाश-प्रसंस्करण संरचनाओं का एक समूह है, बल्कि तंत्रिका तंत्र का एक अंग भी है।
शारीरिक अपवर्तन- यह सीधे प्रकाश की किरणों को अपवर्तित करने की आंख की क्षमता है, अपवर्तक शक्ति को डायोप्टर में वर्णित किया गया है। नवजात बच्चे व्यावहारिक रूप से कुछ भी नहीं देखते हैं और उनकी आंखों की अपवर्तक शक्ति 50 डायोप्टर से अधिक नहीं होती है। लेकिन धीरे-धीरे दृष्टि की स्पष्टता बढ़ती है और अंततः 70 डायोप्टर तक बढ़ जाती है।
और इस समय खेल में आता है निवास स्थान. यह, बदले में, लेंस के विन्यास को बदलने की प्रक्रिया है, जिसका उद्देश्य छवि की स्पष्टता में सुधार करना है - ध्यान केंद्रित करना। नेत्र विज्ञान में, स्पष्ट दृष्टि के निकटतम और सबसे दूर के बिंदु जैसी अवधारणाओं को स्वीकार किया जाता है। अगला अनंत पर है - at पूर्ण विश्रामआवास के लिए जिम्मेदार मांसपेशियां। लेकिन जैसे ही व्यक्ति को इस बिंदु से अधिक निकट की वस्तु को देखने की आवश्यकता होती है, आंख की मांसपेशियों में तनाव आवश्यक हो जाता है।
इस संबंध में, दो प्रकार के नैदानिक अपवर्तन प्रतिष्ठित हैं।
तो, उपरोक्त जानकारी के आधार पर, अपवर्तन को मापने की प्रक्रिया के रूप में रेफ्रेक्टोमेट्री की परिभाषा अधिक समझ में आती है। नैदानिक अपवर्तन का एक अध्ययन किया जा रहा है, क्योंकि यह रेटिना पर छवि को केंद्रित करने की क्षमता है जो महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, स्थिर और गतिशील दोनों घटकों का अध्ययन किया जाता है।
कुछ समय पहले, अपवर्तन को केवल मापा जा सकता था मैन्युअल. इसके लिए, आंख की विशेष योजनाओं और अपवर्तन के मैनुअल माप के तरीकों का इस्तेमाल किया गया था। सटीकता के मामले में, वे बहुत हीन थे आधुनिक उपकरणसाथ ही गड़बड़ी की संभावना से भी इंकार नहीं किया जा सकता।
आज, रेफ्रेक्टोमेट्री एक उच्च तकनीक प्रक्रिया है जिसमें पांच मिनट से अधिक समय नहीं लगता है। यह निदान पद्धति उपयोग करती है विशेष उपकरण- रेफ्रेक्टोमीटर। इस उपकरण के संचालन का सिद्धांत है अवरक्त विकिरण. रेफ्रेक्टोमीटर मेज पर स्थित है, यह लगभग आधा मीटर ऊंचा है और दोनों तरफ "निकास" है - डॉक्टर के लिए एक नियंत्रण कक्ष वाली एक स्क्रीन और एक विशेष उपकरण जहां रोगी दिखता है। एक विशेष लेंस से, इन्फ्रारेड किरणों का एक बीम विषय के विद्यार्थियों की ओर निर्देशित होता है, जो आईरिस में छेद के माध्यम से प्रवेश करता है, रेटिना पर पड़ता है। आंख के नीचे से एक प्रतिबिंब होता है और डिवाइस के सेंसर पर वापस आ जाता है। डॉक्टर को केवल रोगी की पुतली के माध्यम से बीम को निर्देशित करने की आवश्यकता होती है। डिवाइस, बदले में, प्राप्त डेटा को रिकॉर्ड करते हैं, और कंप्यूटर आवश्यक संकेतकों की गणना करता है। गणना तुरंत स्क्रीन पर प्रदर्शित होती है, और फिर उन्हें मुद्रित किया जा सकता है।
सादगी, तेज निष्पादन और किसी की अनुपस्थिति के बावजूद नकारात्मक परिणामप्रक्रियाओं, इसे सभी और सभी के लिए लागू करना तर्कहीन है। आमतौर पर, रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग विशेष नेत्र विज्ञान केंद्रों में किया जाता है, जहां किसी भी सर्जिकल हस्तक्षेप और अन्य गंभीर प्रक्रियाओं से पहले दृष्टि की जांच की जाती है, और तकनीक का उपयोग डॉक्टर द्वारा दृश्य हानि के प्रारंभिक निदान के बाद अपवर्तक त्रुटि की डिग्री को स्पष्ट करने के लिए भी किया जाता है। एक औषधालय की नियमित परीक्षाओं में से एक के रूप में रेफ्रेक्टोमेट्री का उपयोग संभव है, लेकिन हर अस्पताल इसे वहन नहीं कर सकता।
रेफ्रेक्टोमेट्री के लिए स्पष्ट संकेत:
इस तकनीक के लिए मतभेद बहुत सशर्त हैं। संकीर्ण रूप से विशिष्ट में से केवल एक ही कांच के शरीर की पारदर्शिता का उल्लंघन है, या मोतियाबिंद जैसी बीमारी है। गैर-विशिष्ट से:
परिणामों को यथासंभव विश्वसनीय बनाने के लिए, एक छोटी प्रारंभिक तैयारी आवश्यक है। इसमें प्रस्तावित अध्ययन से तीन दिन पहले सुबह और शाम आंखों में एट्रोपिन घोल डालना शामिल है।
टपकाए गए एट्रोपिन की खुराक प्रत्येक आंख में 1 बूंद है। उम्र के आधार पर, समाधान की एकाग्रता भिन्न हो सकती है:
तैयारी करते समय, आपको सावधान रहना चाहिए, क्योंकि आंखों में इस तरह की बूंदों से क्षणिक दृश्य हानि हो सकती है, जो विशेष रूप से ड्राइवरों और उन लोगों के लिए खतरनाक है जिनकी गतिविधियों में अधिकतम आंखों के तनाव, विस्तार पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, एट्रोपिन एक काफी मजबूत एलर्जेन है, इसलिए एलर्जी नेत्रश्लेष्मलाशोथ विकसित हो सकता है - लालिमा, फाड़।
वास्तविक रेफ्रेक्टोमेट्री प्रक्रिया सरल है।
एक मुद्रित शीट पर हार्डवेयर रेफ्रेक्टोमेट्री के साथ, आप दाएं (आर) और बाएं (एल) आंखों के लिए अलग-अलग कई प्रकार के संकेतक पा सकते हैं।
इन मूल्यों को अपने दम पर समझने में सक्षम होना बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है: डॉक्टर आपको किसी भी विचलन के बारे में सूचित करेंगे। लेकिन अध्ययन के बाद डेटा को सहेजने की अनुशंसा की जाती है ताकि आप गतिशीलता की निगरानी कर सकें।
डॉक्टर द्वारा दिए गए निष्कर्ष का मुख्य बिंदु अपवर्तन का प्रकार और दृश्य हानि की डिग्री (लेंस या चश्मा प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण) है। अपवर्तन के प्रकार:
इस प्रकार, रेफ्रेक्टोमेट्री दृष्टि की स्थिति का निदान करने के लिए एक आधुनिक सूचनात्मक विधि है, जिसमें कम से कम समय लगता है, वयस्कों और बच्चों दोनों के लिए बिल्कुल सुरक्षित है, और प्रदर्शन करना भी बहुत आसान है।
प्रकाश अपवर्तन की घटना का उपयोग करके समाधान की एकाग्रता को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया एक ऑप्टिकल उपकरण है। अवधि " अपवर्तन” (लैटिन रेफ्रेक्टस से - अपवर्तित और ग्रीक मीटरियो - I माप) को न्यूटन द्वारा 18वीं शताब्दी की शुरुआत में विज्ञान में पेश किया गया था।
आधुनिक रेफ्रेक्टोमीटर में औद्योगिक, प्रयोगशाला और पोर्टेबल वाले शामिल हैं।
औद्योगिक और प्रयोगशाला रेफ्रेक्टोमीटरवैज्ञानिक प्रयोगशालाओं में पदार्थों के अध्ययन और उत्पादन में तकनीकी प्रक्रियाओं के नियंत्रण के लिए बनाया गया है। उनके पास उच्च माप सटीकता और अपेक्षाकृत बड़े आयाम हैं।
पोर्टेबल रेफ्रेक्टोमीटरप्रयोगशाला में, उत्पादन में या क्षेत्र में पदार्थों के परिचालन नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किया गया। बदले में, पोर्टेबल रेफ्रेक्टोमीटर को डिजिटल और मैनुअल में विभाजित किया जाता है।
डिजिटल पोर्टेबल रेफ्रेक्टोमीटर में एक लिक्विड क्रिस्टल स्क्रीन होती है जो माप परिणाम प्रदर्शित करती है। आमतौर पर उनके पास अतिरिक्त कार्य भी होते हैं, जैसे समाधान के घनत्व और अपवर्तक सूचकांक का एक साथ माप, परिणामों को माप की विभिन्न इकाइयों में परिवर्तित करना, नमूने का तापमान बनाए रखना, और इसी तरह।
उनके पास कॉम्पैक्ट आयाम हैं और उनमें कोई इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और बैटरी नहीं है, जिससे उन्हें उत्पादन और घर दोनों में माप के लिए उपयोग करना आसान हो जाता है। आज, ऐसे रेफ्रेक्टोमीटर उनकी सटीकता, उपयोग में आसानी, पोर्टेबिलिटी और उचित मूल्य के कारण बहुत लोकप्रिय हैं।
हाथ से पकड़े जाने वाले रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांत
रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांतप्रकाश अपवर्तन की घटना के उपयोग के आधार पर। एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाने पर, प्रकाश की किरण एक निश्चित कोण से एक सीधी दिशा से विचलित हो जाती है। किसी पदार्थ में प्रकाश पुंज के प्रवेश कोण और दो माध्यमों के बीच अंतरापृष्ठ पर उसके अपवर्तन कोण के अनुपात को अपवर्तन का गुणांक (सूचकांक) कहा जाता है।
रेफ्रेक्टोमीटर की संरचना को नीचे की आकृति में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। रेफ्रेक्टोमीटर का मुख्य ऑप्टिकल तत्व मुख्य प्रिज्म होता है, जिस पर परीक्षण पदार्थ लगाया जाता है। मुख्य प्रिज्म में उच्च अपवर्तनांक वाली सामग्री होती है।
इसके कारण, पदार्थ और प्रिज्म से गुजरने वाला आपतित प्रकाश काफी बड़े कोण पर अपवर्तित हो जाता है। इसके अलावा, ऑप्टिकल लेंस की एक प्रणाली के माध्यम से, प्रकाश रेफ्रेक्टोमीटर स्केल (ग्रेडेड सर्कल) में प्रवेश करता है। अपवर्तन कोण के आधार पर, प्रकाश पुंज उपकरण के पैमाने पर उच्च या निम्न होता है। तब पैमाने का प्रकाशित भाग हल्का होगा; प्रकाश पुंज जिस भाग से नहीं टकराएगा वह भाग अँधेरा होगा। प्रकाश के अपवर्तन कोण का मान विलयन के संघटन और उसकी सांद्रता पर निर्भर करता है। इस प्रकार, प्रकाश और छाया के बीच इंटरफेस की स्थिति से, अध्ययन के तहत समाधान के अपवर्तक सूचकांक या ऑप्टिकल घनत्व को स्पष्ट रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
हालांकि, यह ध्यान में रखना चाहिए कि किसी पदार्थ का अपवर्तनांक भी तापमान पर निर्भर करता है। हाथ से पकड़े जाने वाले रेफ्रेक्टोमीटर के कुछ मॉडल एटीसी (स्वचालित तापमान मुआवजा प्रणाली) फ़ंक्शन का उपयोग करके तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखते हैं। उनके शरीर के अंदर एक द्विधातु प्लेट है। यह तापमान परिवर्तन के आधार पर सिकुड़ता या खिंचता है। बाईमेटेलिक प्लेट रेफ्रेक्टोमीटर के ऑप्टिकल सिस्टम से जुड़ी होती है, इसे तापमान में बदलाव के साथ आसानी से घुमाती है। पारियों के परिमाण की गणना इस प्रकार की जाती है कि पदार्थ के अपवर्तनांक पर तापमान के प्रभाव की पूरी तरह से क्षतिपूर्ति हो जाती है। रेफ्रेक्टोमीटर खरीदते समय, इसमें एटीसी फ़ंक्शन की उपस्थिति पर ध्यान देना सुनिश्चित करें। इसकी अनुपस्थिति के मामले में, परिवेश के तापमान के आधार पर प्राप्त मूल्यों को पुनर्गणना करने के लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग करना आवश्यक है।
माप लेना
माप लेने से पहले मैनुअल रेफ्रेक्टोमीटरकैलिब्रेट करने की जरूरत है। अधिकांश रेफ्रेक्टोमीटर को आसुत जल से अंशांकित किया जाता है। पानी की कुछ बूंदों को एक पिपेट के साथ मुख्य प्रिज्म पर लगाया जाता है, फिर सुरक्षात्मक गिलास बंद कर दिया जाता है। इस मामले में, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि सुरक्षात्मक कांच के नीचे का पानी समान रूप से प्रिज्म की सतह को कवर करता है, जिससे कोई हवाई बुलबुले नहीं होते हैं। इसके अलावा, डिवाइस के पैमाने पर अंशांकन पेंच का उपयोग करके, मान 0.0 निर्धारित किया जाता है। अंशांकन के बाद, प्रिज्म को एक मुलायम कपड़े से धीरे से पोंछना चाहिए। रेफ्रेक्टोमीटर अब माप के लिए तैयार है।
मापन करने के लिए, अंशांकन के दौरान समान क्रियाएं की जाती हैं, लेकिन आसुत जल के बजाय, परीक्षण समाधान को डिवाइस के प्रिज्म पर लागू किया जाता है। अंशांकन पेंच अपनी मूल स्थिति में रहता है। घोल लगाने के बाद, घोल के तापमान को साधन के तापमान के बराबर करने के लिए 30 सेकंड तक प्रतीक्षा करें। फिर refractometerएक प्रकाश स्रोत (दिन के उजाले या गरमागरम दीपक) की ओर इशारा करें और रीडिंग लें।
माप लेने के बाद, प्रिज्म को फिर से एक मुलायम कपड़े से पोंछना चाहिए। हैंडहेल्ड रेफ्रेक्टोमीटर को पानी में नहीं डुबोना चाहिए; इससे पानी उपकरण में प्रवेश कर सकता है और पैमाने को कोहरा कर सकता है। रेफ्रेक्टोमीटर से कठोर या संक्षारक पदार्थों को न मापें क्योंकि वे प्रिज्म कोटिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
रेफ्रेक्टोमीटर का अनुप्रयोग
मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। रेफ्रेक्टोमीटर के कुछ अनुप्रयोग नीचे सूचीबद्ध हैं:
रेफ्रेक्टोमीटर के बारे में निम्नलिखित लेखों में, हम विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए विभिन्न उद्योगों में उनके आवेदन पर विचार करेंगे।
प्रक्रिया में अनुभव के साथ आधुनिक चांदनी घर का पकवानमजबूत अल्कोहल उत्पाद की गुणवत्ता निर्धारित करने और उसमें कुछ पदार्थों की एकाग्रता की डिग्री की पहचान करने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग करने का प्रयास करता है। एक अच्छे चन्द्रमा के लिए सबसे महत्वपूर्ण सहायक एक रेफ्रेक्टोमीटर है।
एक रेफ्रेक्टोमीटर एक विशेष ऑप्टिकल उपकरण है जो प्रकाश अपवर्तन की घटना का उपयोग करके समाधान की एकाग्रता को मापता है। शब्द "अपवर्तन" स्वयं 18 वीं शताब्दी की शुरुआत में प्रकट हुआ था, और न्यूटन द्वारा पेश किया गया था। इस धातु उपकरणकांच की स्लाइड और ऐपिस के साथ। वे लोग जो होममेड मूनशाइन बनाते हैं, वे अक्सर तरल में शर्करा या अल्कोहल के स्तर को मापने के लिए रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करते हैं। उपयोग करने से पहले, डिवाइस को कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।
कई मुख्य प्रकार के रेफ्रेक्टोमीटर हैं।
सबसे लोकप्रिय रेफ्रेक्टोमीटर में से एक जो चन्द्रमाओं के लिए उपयुक्त हैं, ब्रिक्स में माप पैमाने के साथ हाथ से पकड़े जाने वाले मॉडल हैं। यह एक तरल घोल में चीनी को मापने के लिए बनाया गया है।
डिग्री ब्रिक्स - उस तरल में सुक्रोज के द्रव्यमान अनुपात का एक उपाय जिसमें यह स्थित है। इस माप की गणना एक रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करके की जाती है। उदाहरण के लिए, 25 °Bx का अर्थ है कि 100 ग्राम तरल में 25 ग्राम चीनी होती है।
कई चन्द्रमा अपने द्वारा बनाए गए मैश में चीनी की मात्रा को लेकर बहुत चिंतित रहते हैं। सामान्य कैलकुलेटर का उपयोग करके हमेशा ऐसे शेयर की गणना नहीं की जा सकती है। और इसके काफी महत्वपूर्ण कारण हैं।
इसके अलावा, यह चीनी सामग्री में अंतर से ठीक है कि एक अनुभवी चंद्रमा शराब के प्रतिशत की गणना करने में सक्षम होगा कि खमीर माप के बीच के समय के दौरान किण्वन में कामयाब रहा। यदि एक ही समय में किसी विशेष उत्पाद के लिए अल्कोहल का अनुपात स्थिर सीमा में है, तो सब कुछ ठीक चल रहा है। और यदि नहीं, तो एक व्यक्ति को अपने मैश को हवा देने, तापमान को नियंत्रित करने और खिलाने की आवश्यकता होगी।
अब Aliexpress वेबसाइट पर आप कई तरह के मूनशाइन रेफ्रेक्टोमीटर पा सकते हैं जो बहुत समान दिखते हैं। उनके बीच मुख्य अंतर माप के पैमाने हैं जो कांच पर मुद्रित होते हैं। कभी-कभी यह ब्रिक्स (सुक्रोज का आयतन अंश) हो सकता है, कभी यह अल्कोहल का आयतन अंश हो सकता है, कभी-कभी यह किसी पदार्थ के घनत्व का पानी के घनत्व के अनुपात के साथ-साथ अन्य अनुपात भी हो सकता है। वास्तव में, आप कोई भी खरीद सकते हैं, और फिर उसके लिए पुनर्गणना या एक विशेष शासक का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन ऐसी मुश्किलें बेकार हैं। यदि चन्द्रमा एक विशिष्ट संकेतक को मापने जा रहा है, तो उसके लिए रेफ्रेक्टोमीटर का चयन करना बुद्धिमानी है, जिसका पैमाना माप की वांछित इकाइयों में है।
इसके अलावा, होम रेफ्रेक्टोमीटर के कुछ मॉडल एटीसी फ़ंक्शन का उपयोग करके तापमान के प्रभाव को ध्यान में रख सकते हैं। इन उपकरणों के अंदर एक द्विधातु प्लेट है। यह तापमान के आधार पर अपना आकार बदल सकता है। इसके अलावा, यह प्लेट रेफ्रेक्टोमीटर के ऑप्टिकल सिस्टम से जुड़ी होती है, जो तापमान में उतार-चढ़ाव के दौरान इसे प्रभावित करती है। इसलिए, उच्च-गुणवत्ता वाला रेफ्रेक्टोमीटर खरीदते समय, इसमें इस फ़ंक्शन की उपस्थिति पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है। यदि यह नहीं है, तो चन्द्रमा को पुनर्गणना के लिए विशेष तालिकाओं का उपयोग करना होगा। इसीलिए एक अच्छे रेफ्रेक्टोमीटर में ऐसा होता है बहुत महत्वचांदनी के लिए।
एक रेफ्रेक्टोमीटर एक पोर्टेबल ऑप्टिकल-मैकेनिकल डिवाइस है, जिसमें बिजली के स्रोतों के बिना, कुछ सेकंड में न्यूनतम मात्रा में नमूना होता है, जो एक प्रकाश किरण का उपयोग करके तरल में घुलने वाले पदार्थों की एकाग्रता को मापता है।
डिवाइस का नाम "रेफ्रेक्टो" और "मीटर" का एक संयोजन है, जो पहले सन्निकटन में एक रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन के सिद्धांत की व्याख्या करता है, अगर हम अपवर्तन या प्रकाश झुकने को याद करते हैं।
और अगर आपको याद नहीं है, तो आइए तस्वीरों पर करीब से नज़र डालें, और आप समझ जाएंगे कि सख्त और मधुर नाम के बावजूद, एक रेफ्रेक्टोमीटर एक ऑप्टिकल उपकरण है, जिसके साथ एक स्कूली छात्र भी काम कर सकता है।
लेकिन पहले, कुछ शब्द जहां हाथ से पकड़े जाने वाले रेफ्रेक्टोमीटर की मांग है, जो अपने शस्त्रागार में एक स्टाइलिश, विश्वसनीय और पोर्टेबल रखता है मापने का उपकरण, जिसे बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है, और सामान्य तौर पर, भोजन, और इसके लिए केवल प्रकाश की आवश्यकता होती है।
प्रकाशिकी के साथ एक विस्तृत श्रृंखलाअनुप्रयोग, उपयोगी और वर्ष के सभी 4 मौसमों के दौरान मांग में - उत्पादन से लेकर बिक्री तक, सभी चरणों में शामिल, प्रयोगशाला में, मधुमक्खी पालन गृह में, बगीचे में, गैरेज, गोदाम में हाथ से पकड़े जाने वाले रेफ्रेक्टोमीटर तैयार उत्पाद.
आइए एक उदाहरण के साथ समझाते हैं।
मान लीजिए कि आप चीनी की मात्रा को मापना चाहते हैं फलों का रस. हर कोई मीठे सेब, बेर और नाशपाती पर दावत देना चाहता है!
फल के पकने की डिग्री के आधार पर, सुक्रोज की एकाग्रता में वृद्धि होगी, और यह फसल के समय, संरक्षण की लागत, और निश्चित रूप से, खरीदारों की स्वाद वरीयताओं को प्रभावित करता है - जिसका अर्थ है मांग, कीमत और अंतिम वित्तीय नतीजा।
बेशक, माली समय-समय पर विश्लेषण के लिए एक फल खा सकता है, लेकिन स्वाद कलियों की व्यक्तिपरकता पर भरोसा करना कम से कम गंभीर नहीं है।
प्रयोगशाला अध्ययन रद्द नहीं किया गया है।
विशेष बर्तन, अभिकर्मक तैयार करें, योग्य कर्मियों को आमंत्रित करें, फर्नीचर, उपकरण खरीदें, बिजली की आपूर्ति करें और सबसे महत्वपूर्ण बात, समय पर स्टॉक करें।
रासायनिक अनुसंधान स्पष्ट रूप से विश्लेषण का सबसे तेज़ तरीका नहीं है।
इसके अलावा, हम 3 और कारकों पर ध्यान देते हैं।
वहाँ है वैकल्पिक विकल्पबहुत तेज और सस्ता - जिसकी कीमत औसत मासिक वेतन से कई गुना कम है।
एक रेफ्रेक्टोमीटर एक हल्का, कॉम्पैक्ट और तेजी से मापने वाला उपकरण है जो आपको गलतियों से बचने, खतरनाक रुझानों की समय पर पहचान करने, कंपनी या परिवार के बजट में वित्तीय संसाधनों को बचाने, बिक्री पर पैसा कमाने, रखने की अनुमति देता है। औद्योगिक उपकरणऔर समर्थन उच्च स्तरव्यावसायिक प्रतिष्ठा।
* ब्रिक्स स्केल एक तरल में घुले पदार्थों की सांद्रता का एक विश्व स्तर पर मान्यता प्राप्त उपाय है (प्रतिशत के रूप में)
जानने वाली पहली बात यह है कि रेफ्रेक्टोमीटर एक पोर्टेबल ऑप्टिकल मापने वाला उपकरण है।
एक रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांत पर आधारित है मूल विधिकिसी विलयन की सांद्रता को मापने के लिए प्रकाश के अपवर्तन की घटना का उपयोग करना।
आलंकारिक रूप से बोलते हुए, एक ऑप्टिकल मापने वाले उपकरण के संचालन का सिद्धांत दो विज्ञानों के तालमेल पर आधारित है, 4 शब्दों की सर्वोत्कृष्टता: "प्रकाश भौतिकी + समाधान रसायन विज्ञान"।
विश्लेषण किए गए समाधानों में कम से कम दो घटक होते हैं - एक विलायक और एक विलेय। जैसे ही तरल संतृप्त हो जाता है, प्रकाश किरणों के लिए घनत्व और ऑप्टिकल संप्रेषण बदल जाता है। यह पहली "फीचर" है।
धूप या धारा कृत्रिम प्रकाश व्यवस्थाहमारे चारों ओर हवा और कांच और पानी सहित वैकल्पिक रूप से पारदर्शी वस्तुओं दोनों को छेदें।
किरण क्रमिक रूप से एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाती है और सीमा पर अपवर्तन का व्यावहारिक रूप से महत्वपूर्ण भौतिक प्रभाव होता है - प्रकाश की गति की दिशा की वक्रता। यह दूसरा "चिप" है, जिसकी बदौलत रेफ्रेक्टोमीटर की रीडिंग एक वास्तविकता बन जाती है।
चित्र लेंस को दर्शाता है - ठोस, लेकिन इसी तरह की घटना तरल पदार्थों और यहां तक कि वातावरण में भी देखी जाती है। यह एकत्रीकरण की स्थिति नहीं है जो महत्वपूर्ण है, लेकिन ऑप्टिकल घनत्व है।
एक रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन के सिद्धांत को समझने के लिए, यह याद रखना पर्याप्त है कि विश्लेषण किए गए समाधान की परत में, बिल्कुल वही अपवर्तन प्रक्रियाएं होती हैं (इसलिए नाम - एक मैनुअल रेफ्रेक्टोमीटर)। आप वास्तव में इसे किसी अन्य तरीके से नहीं कह सकते। ठीक है, उदाहरण के लिए, "प्रकाश की एक अपवर्तक किरण" बहुत दयनीय है ...
सावधानी से तैयार किया गया लेंस - आकृति में गहरा नीला, एक असीम समुद्र की तरह, वैकल्पिक रूप से समान, और इसका अपवर्तक सूचकांक अपरिवर्तित। यह निर्माता की विनिर्माण गुणवत्ता द्वारा गारंटीकृत है।
यदि सुरक्षात्मक कांच और प्रिज्म का घनत्व जीवन भर समान रहता है, तो एकमात्र माध्यम जो रीडिंग को बदल सकता है वह कांच और प्रिज्म के बीच समाधान की सबसे पतली फिल्म है।
एक समाधान बूंद के घनत्व में वृद्धि के साथ, समान रूप से मापने वाले उपकरण के लेंस और सुरक्षात्मक ग्लास के बीच रखा जाता है, प्रकाश की रेखा ब्रिक्स स्केल के ऊपर या नीचे जाती है - एक प्रकार का डिस्प्ले और एक मोनोकुलर लेंस के माध्यम से दृष्टि से देखा जाता है।
दूसरे शब्दों में, एक रेफ्रेक्टोमीटर एक मापने वाला उपकरण है जो अध्ययन के तहत तरल की एकाग्रता में वृद्धि (कमी) के साथ बीम को विक्षेपित करता है। यह एक रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांत है।
ध्यान दें महत्वपूर्ण कार्यव्यक्तिगत समायोजन। प्रकाशिकी न केवल अपवर्तन की घटना से सीमित है। मैनुअल रेफ्रेक्टोमीटर देखने वाले की दृश्य तीक्ष्णता को "ध्यान में रखता है" - यह केवल खर्च करता है एक गोलाकार गति मेंऐपिस के तीखेपन को समायोजित करें और रीडिंग फिर से उज्ज्वल और स्पष्ट हो जाएगी।
बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले, विपणक बाजार की अपेक्षाओं और ग्राहकों की जरूरतों के आधार पर रेफ्रेक्टोमीटर की एक श्रृंखला पर सहमत होंगे। इंजीनियर आवेदन के आधार पर माप उपकरणों की एक पंक्ति डिजाइन करते हैं - सबसे पहले, वे विश्लेषण किए गए रासायनिक यौगिकों की अपेक्षित एकाग्रता के आधार पर प्रत्येक आला के लिए मॉडल विकसित करते हैं।
रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांत अपरिवर्तित रहता है, लेकिन ऊपरी सीमा बदल जाती है:
उनकी तकनीकी प्रक्रिया के आधार पर, अधिकतम ऊपरी सीमा को अग्रिम रूप से निर्धारित करना और एक रेफ्रेक्टोमीटर खरीदना आवश्यक है, जिसके लिए समाधान की संतृप्ति की डिग्री और अध्ययन के तहत माध्यम के ऑप्टिकल घनत्व कभी भी मूल्यों तक नहीं पहुंचेंगे जब बीम पैमाने से परे विचलित हो जाता है और रीडिंग स्केल से दूर हो जाती है।
रेफ्रेक्टोमीटर एक अद्वितीय प्रत्यक्ष क्रिया मापने वाला उपकरण है। और यहां कोई पाथोस नहीं है। केवल 3 थीसिस:
एक रेफ्रेक्टोमीटर के संचालन का सिद्धांत बहुत सरल है - आप एक समाधान में एक विलेय की सामग्री को लगभग तुरंत - प्रकाश की गति से माप सकते हैं!
एक स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम को याद रखना और यह समझना महत्वपूर्ण है कि एक रेफ्रेक्टोमीटर कैसे काम करता है, लेकिन सभी संभावनाओं का लाभप्रद रूप से उपयोग करने और न्यूनतम त्रुटि के साथ समाधान की एकाग्रता को मापने के लिए, आपको याद रखना चाहिए!
