M=rd,

где г—коэффициент пропорциональности или удельная ре фракция.

Существует связь между явлением рефракции и поляризацией вещества в электромагнитном поле видимого света. В результат: поляризации вещества (молекул, атомов) поток световых частиц Д фотонов отклоняется от заданного направления. Следовательно, преломление луча может зависеть не только от внешних факторов, но и от внутренней структуры вещества.

Для нахождения показателя преломления, отражающего внутреннюю структуру вещества, предложено несколько формул для выражения удельной рефракции г и молярной рефракции R, получаемой умножением удельной рефракции г на молекулярную массу вещества М. Одна из них формула Лорентца—Лоренца:

Мп2-\

Величины г и R зависят от интенсивности поляризации частиц вещества в электромагнитном поле падающего света. Внешние условия: температура, давление, агрегатное состояние вещества — не оказывают влияния на молярную рефракцию. В этом аспекте молярную рефракцию рассматривают как среднюю меру поляризуемости молекул.

Исходя из того, что поляризационный эффект молекулы складывается из поляризационных эффектов входящих в нее атомов, числовое значение молярной рефракции состоит из суммы атомных рефракций. Так, молярная рефракция метана может быть представлена, как сумма атомных рефракций углерода и водорода. Например, молярная рефракция бензола является суммой атомных рефракций элементов, входящих в его состав, а именно:

Лсбн6 = 6RC+6ЯН.

Если имеется смесь веществ, то их молярная и удельная рефракции слагаются из рефракций компонентов, входящих в состав смеси с учетом их количества. Например, молярная рефракция смеси бензола С6Н6 и мезитилена С6Н3(СН3)3 будет равна:

Лс6н6+с6н3<снэ)3 = «ctH6Xc„H6 + Лс6н3(СН,,,Хс6н6(сн,),,

гДе Хс6н6 и Хс6н3(сн3)з—молярные доли указанных веществ в смеси.

В справочных таблицах указаны атомные рефракции.

На практике для определения молярной рефракции измеряют показатель преломления вещества и его плотность. По формуле Лорентца—Лоренца вычисляют значение молярной рефракции. Так как поляризация молекулы является суммарным эффектом поляризации входящих в ее состав атомов, числовое значение ее должно быть суммой атомных рефракций.

По табличным данным проводят проверку экспериментальных результатов, для чего суммируют атомные рефракции. Совпадение йайденных значений с экспериментальными подтверждает правильность анализа исследуемого вещества.

j Расхождения допускаются в пределах 0,2—0,4 см /моль для более простых соединений, а для очень сложных—в пределах 0,1—0,2 см3/моль.

§ 3. ОСНОВЫ РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

Ранее было указано, что относительный показатель преломления иотн определяют как отношение показателей преломления рассматриваемых сред:

sin а п2

"от 11— ■ п • Sin р П,

Как бы ни увеличивался угол падения луча а, угол преломления Р всегда меньше. Например, угол а достиг 90°, угол В достигает предельного значения меньше 90°.

Если а=90°, то sinoc=l, следовательно,

1 пг . D

^—-=—, откуда и!=л2 sin р. sm (3 »i

Предположим, что и,—коэффициент преломления исследуемой жидкости; «2 — известный показатель преломления оптической призмы. Тогда, чтобы определить пи вполне достаточно измерить предельный угол преломления р.

Из указанной на рис. 50 схемы измерения угла Р видно, что при измерении угла падения (а) от 0 до 90° преломленные лучи не выйдут за пределы пучка, ограниченного лучами OA и ОБ. Луч ОБ является границей света и темноты; он составляет с перпендикуляром к поверхности раздела сред угол,

Рис. 50. Оптическая схема измере- Рис. 51. Оптическая схема пол-ния предельного утла преломления ного внутреннего отражения

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию