Описание установки. Оптическая схема рефрактометра изображена на рис

Оптическая схема рефрактометра изображена на рис. 4.

Основной частью рефрактометра являются измерительная головка, состоящая из двух призм: осветительной 4, имеющей матовую грань , и измерительной 5 с полированной гранью . Между поверхностями и заключена исследуемая жидкость. Свет от источника 1 и конденсора 2,3 проходит через осветительную призму и рассеивается матовой поверхностью по всем направлениям. Если слой жидкости достаточно тонок, то на полированную грань измерительной призмы попадут лучи со всевозможными углами падения вплоть до . Показатель преломления измерительной призмы точно известен. Для предельного угла преломления справедливо соотношение

, (14)

где – показатель преломления исследуемой жидкости. Из равенства (14) видно, что

. (15)

Практически измеряют не , а – предельный угол выхода луча из измерительной призмы в воздух. Тогда получается более сложная зависимость

, (16)

где – преломляющий угол измерительной призмы.

Измерение угла производят с помощью зрительной трубы, состоящей из объектива 8 и окуляра 11 и 12. Пусть оптическая ось трубы совпадает с направлением лучей, выходящих из измерительной призмы под углом . Тогда эти лучи (они предварительно проходят через призмы прямого зрения 6 и отражательную призму 7) соберутся в фокальной плоскости объектива на его оптической оси. Лучи, идущие под меньшими углами, соберутся в нижней части фокальной плоскости. Так как лучей, выходящих под углом, большим предельного, не существует, то верхняя часть поля зрения остаётся тёмной, а нижняя – светлой. Границей света и тени являются предельные лучи.

Для фиксации положения границы света и тени относительно неподвижной шкалы 10 зрительная труба вращается относительно оси . Через окуляр 11 зрительной трубы наблюдаются: граница света и тени, перекрестие сетки 9 и шкала. Шкала рассчитана на основании формулы предельного преломления (9) и расчета хода предельных лучей, вышедших из измерительной призмы.

Для компенсации дисперсии вышедших из измерительной призмы лучей в зрительной трубе установлены две призмы прямого зрения, вращающиеся относительно её оси. Путем вращения призмы устанавливают в такое положение, при котором граница света и тени не имеет спектральной окраски. Отсчет по шкале производится в положении пересечения границей светотени центра перекрестия сетки. Шкала прибора даёт непосредственно значение абсолютного показателя преломления, и никаких вычислений производить не требуется.