折射計是什麼?了解其相關應用和功能
什麼是折射率?
折光率為光穿過種介質時速度的商.它取決於溫度及光束波長的無因次數.簡言之,折光率描述的是光束穿過介質的速度,此關係由下列公式表示:
n=c/v
n=折光率 c=為真空(或空氣)中的光速 v=為介質(例如:水.橄欖油等)中的光速
司乃耳定律(Snell`s Law):兩種物質折光率的比值與光線的折射角和入射角的比值是成正比的,由於光在不同的介質中的行進速率不同,所以當光線從一種介質進入到另一種介質後,光行進的方向會產生改變
●與溫度有關→當溫度增加時,折射率下降
●與入射光的波長有關→隨波長增加,折射率增加
●於20度c條件下使用鈉光之D線589.3nm(D-line of sodium)
如何測定折射-桌上型折設計
▓原理:Mettler Toledo折射計採用全反射法測量折光率,使用該技術及辨識混濁或深色的樣品也能精確測量.LED光源和內置的藍寶石稜鏡壽命長,無須定期的保養,結果可以折光率、糖度(BRIX)或其他使用者自定義的單位顯示
折射計測量原理:
▓從光源射出的光透過稜鏡到樣品,此時會有部分折射(入射角<臨界角),部分反射(入射角>臨界角)
▓利用光學傳感器(CCD)探測反射光
▓藉由暗域和亮域間的分界獲得計算折光率所需要的臨界角進而計算折射率
折射常見的應用:
△液體類樣品的品質管控
◆密度(比重)和折射率的測定對於液體類樣品的品質是相當重要的,常會被標示在COA中.
◆例如飲料、藥品、香精香料、化學油品、和食用油…
△確保產品的品質(折射率清潔製程中的關鍵數值)
◆在實際生產過程中,生產不同的產品(或不同批次)間,往往需要清潔整個生產系統
◆此時會需要使用到清潔液來清潔整個生產系統
◆當我們測量產線上清潔液的折射率和使用前一樣時,便可以確認清潔已經完成
△測定樣品的濃度(含量)
◆濃度通常和密度以及折射率有一定的關聯性
◆可以藉由濃度轉換表(文獻中獲得或是自行定義)來換算樣品的濃度
◆例:糖度(Brix,HFCS),甘油中的含水量,ethylene glycol,硫酸含量,酒精度,雙氧水濃度…..
