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Flashcards in Refraktometer Deck (16)
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1

Lichtbrechung

Beim Druchgang durch de Grenzfläche zweier optisch verschiedener Medien ändertdas nicht senkrecht einfallende Licht seine Richtung, es wird gebrochen.

2

Absolute Brechzahl

Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c) zu der im Medium (c1):

n1 = c/c1

3

Relative Brechzahl

Verhältnis der absoluten Brechzahlen zweier Medien:

n21 = n2/n1

4

Snellius-Descartes-Gesetz

 

an der Grenze von zwei Medien wird der Lichtstrahl so gebrochen, dass das Verhältnis der Sinuswerte von Einfallswinkel (α) und Brechungswinkel (β) gleich dem Verhältnis der Ausbreitungsgeschwindigkeiten in den beiden Medien (c1, c2) ist:
sin α / sin β = c/ c2 = n21

Dieses Verhältnis stimmt mit der relativen Brechzahl n21 des zweiten Mediums gegenüber dem ersten Medium überein.

5

Streifendes Licht

Sich entlang der Grenzfläche ausbreitendes Licht, dessen Einfallswinkel sich dem rechten Winkel nähert und im Grenzfall als 90° anzusehen ist.

6

Grenzwinkel

Der zum streifenden Licht (Einfallswinkel ~90°) gehörende (größte) Brechungswinkel wird als Grenzwinkel (βG) bezeichnet.

7

Dispersion

Die Brechzahl hängt von der Frequenz des Lichtes bzw. der im Vakuum gemessenen Wellenlänge ab, so werden die farbigen Bestandteile des Lichtes beim Durchgang durch ein Prisma un einer Linse unterschiedlich gebrochen.

8

Kompensator (Amici-Prismen)

Ein Prismensystem des Refraktometers, welches das in seine Farbkomponenten zerlegt (unscharfe) weiße Licht wieder vereient.

9

Snelliuskreis

Enthält ein optisch dünneres Medium aus allen Richtungen einfallendes Licht, so wird in dem optisch dichteren Medium das gebrochene Licht nur in den Winkeln, die unter dem Grenzwinkel liegen, erscheinen. Die Abbildung dieses Lichtes ist eine helle Scheibe.

10

Abbe-Refraktometer

Dies ist ein optsches Instrument zur Bestimmung der absoluten Brechzahl von geringen Mengen (einigen Tropfen) einer durchsichtigen Flüssigkeit. Es erlaubt Messungen der Konzentration von in Flüssigkeit gelösten Stoffen.

11

Zusammenhang: Frequenz - Lichtgeschwindigkeit - Wellenlänge

c = f . λ,   c1 = f . λ1,   → λ1/λ = c1/c

(λ: Wellenlänge im Vakuum, λ1: Wellenlänge im Medium

→ Die Frequenz des Lichtes (f) sowohl im Vakuum, als auch im Medium bleiben unverändert, die Wellenlänge (λ) nimmt jedoch ab, und zwar proportional zur Abnahme der Lichtgeschwindigkeit.

12

mathematische Herleitung des Messprinzips des Refraktometers

Messprinzip: n= n2 . sinβG

→ sinα/sinβ = n2/n1

→ 1/sinβG = n2/n1

13

Wellenlängenbereich von weißem Licht

von ca. 400nm bis 800nm

14

Brechzahlbestimmung von Flüssigkeiten möglich wenn...

die Brechzahl niedriger ist als die des Messprismas (in der Regel Flintglas mit hoher absoluter Brechzahl)

15

Funktion der Okulare

 

  • Teleskopokular: das Fadenkreuz wird scharfgestellt und durch drehen des Mess- und Beleuchtungsprismas die scharfe Grenzlinie so eingestellt, dass sie genau durch den Schnittpunkt verläuft
  • Mikroskopokular: die Skala zum Ablesen der Brechzahl (oder Konzentration) wird scharf gestellt. Die Genauigkeit liegt bei +-1 bis 2 in der 4. Dezimalstelle

16

Zusammenhang zwischen Konzentration und Brechzahl

Die Brechzahl gewisser Medien hängt von der Menge der im Lösungsmittel gelösten festen Stofffe, also der Konzentration, ab. Bei dünnen Lösungen ist diese Beziehung linear:

n1 = n0 + k . c

→ n1 bzw. n0 sind die Brechzahlen der Lösung bzw. des Lösungsmittels, k die Konstante, die Kozentration des gelösten Stoffes

Decks in Biophysik 1 Class (28):