sheg
qiymatini topa olamizki, unda singan
nur ikki muhitlar chegarasida sirpanib yo‘naladi, bordiyu nur α
sheg
dan katta
burchak ostida tushayotgan bo‘lsa yorug‘lik nuri 2- muhitdan 1 – muhitga butunlay
o‘tmaydi.
Bu hodisani yorug‘likning to‘la ichki qaytish hodisasi deb ataladi. Sinish
burchagi β =90
0
ga mos kelgan burchak to‘la ichki qaytishning chegaraviy
burchagi α
sheg
deb ataladi. Chegaraviy burchak uchun quyidagi tenglik o‘rinli
bo‘ladi:
𝑛 = 𝑛
𝑜
∙ sin 𝛼
Agar nurni 1-muhitdan 2-muhitga yo‘naltirsak, nurlarning qaytuvchanligi
prinsipiga asosan ularning yo‘nalishi o‘zgaradi, xolos. Ammo bu holda
cheg
sinish burchagi bo‘lib qoladi. 9.4-rasmdan bilish mumkinki, e nuqtadan chap
tomonda 1-muhitga nurlar o‘tadi, ammo e nuqtadan o‘ng tomonda esa 1-
118
muhitga nur o‘tmaydi. Shuning uchun 1-muhit tarafdan qarayotgan kuzatuvchiga
e nuqtaning chap tomoni yorug‘, o‘ng tomoni esa qorong‘u (xiralashgan) holda
ko‘rinadi.
Endi refraktometrning ishlash prinsipini zamonaviy «NAR-2T» tipidagi Abbe
refraktometri misolida ko‘rib chiqamiz. Asbobning asosiy qismi AVS va A
1
B
1
C
1
shisha prizmalardan tashkil topgan bo‘lib, ular bir-biriga gipotenuzalari bilan
qo‘yilgan (9.5-rasm, b, c)
9.5-rasm. «NAR-2T» tipidagi Abbe refraktometri (a) va uning prizmasidan
nurlarni o‘tish yo‘nalishlari (b,c).
AVS prizmani yorituvchi prizma (1), A
1
B
1
C
1
prizmani esa o‘lchash prizmasi
(2) deb yuritiladi. Tekshiriladigan suyuqlik (3) esa ularning orasiga yupqa qatlam
tarzida joylashtiriladi. Prizmalar sindirish ko‘rsatkichi katta shisha-flintdan
tayyorlangan. Yorituvchi prizmaning AS asosining sirti yaxshilab silliqlanmagan,
o‘lchash prizmasining A
1
S
1
asosi esa etarli darajada yaxshilab silliqlangan.
Suyuqlikni prizmalar orasiga tomizishni osonlashtirish uchun 1-prizma
qo‘zg‘aluvchan, maxsus ochib-yopilishi mumkin bo‘lgan yarim qopqoqqa
o‘rnatilgan, 2-prizma esa qo‘zg‘almasdir. Tekshiriladigan suyuqlikning sindirish
ko‘rsatkichini o‘lchash uchun qopqoq ya’ni, 1- prizma ko‘tarilib, 2 - prizma
sirtiga 1-2 tomchi suyuqlik tomiziladi va qopqoq yana yopiladi. Bunda ikkala
119
prizma sirtlari ustma-ust tushib tomizilgan suyuqlikning yupqa qatlamini o‘z
sirtlari orasiga oladi.
Yorituvchi prizmaning AV sirtiga tushgan yorug‘lik dastasi prizma ichida
sinib uning AS sirtiga tushadi. Bu sirt yaxshilab tekislanmaganligi uchun undan
yorug‘lik nurlari sochilgan holda tarqaladi. Suyuqlik qatlamidan o‘tuvchi
sochilgan nurlar 0
0
dan 90
0
gacha har xil burchak ostida o‘lchash prizmasiga
tushadi. Suyuqlikning sindirish ko‘rsatkichi prizmanikidan kichik bo‘lgani uchun
A
1
S
1
sirt bo‘ylab yo‘nalgan sirpanuvchi (tushish burchagi 90
0
bo‘lgan) nur
o‘lchash prizmasiga to‘la qaytishning chegaraviy burchagi ostida kiradi. Boshqa
nurlarning hammasi esa chegaraviydan kichik burchaklar ostida o‘tadi. Biz
qarayotgan sirpanuvchi nur 9.5-rasmda yorug‘lik dastasining o‘ng tomonidagi
chekkasida joylashgan. Tekshiriluvchi suyuqlikdan o‘lchash prizmasiga tushuvchi
sirpanuvchi nurdan boshqa nurlar ikkinchi prizmasidan sirpanuvchi nurga nisbatan
chaproqdan chiqadi. O‘lchash prizmasidan chiqayotgan bu nurlarni ob’ektiv linzasi
yordamida shkala joylashgan fokal tekislikda yig‘iladi. Natijada shkalaning chap
qismi yoritilgan, o‘ng qismi esa qorong‘i bo‘ladi (nurlar tushmayotganligi uchun).
SHunday qilib, shkalaning yorug‘ va qorong‘i qismlari chegarasidagi bo‘limi,
to‘la qaytishning chegaraviy burchagini topish imkonini beradi. Ammo amalda
to‘la ichki qaytishning chegaraviy burchagi o‘rniga sirpanuvchi nurning o‘lchash
prizmasidan chiqish burchagi ni o‘lchash oson. SHkalaning yonida ning
qiymatlarini emas, balki unga mos nur sindirish ko‘rsatkichlarining qiymatlari va
tekshirilayotgan suyuqlikning sindirish ko‘rsatkichlari ham bevosita ko‘rsatilgan
bo‘ladi. Agar yorituvchi prizmaga oq yorug‘lik dastasi tushsa, shkalada yorug‘ va
qorong‘i qismlar chegarasida bo‘yalgan manzara vujudga keladi.
Shkalaning yoritilgan va qorong‘i qismlarining keskin chegarali manzarasi
esa prizmalarni monoxromatik yorug‘lik bilan yoritilganidagina ro‘y beradi.
Buning uchun ob’ektiv oldiga disspersiya kompensatori joylashtiriladi.
Refraktometr asosiy qismlarining joylashishi 9.5a- rasmda ko‘rsatilgan. Asbobning
optik qismlari og‘ir asosga o‘rnatilgan metall qutichaga joylashtirilgan.
Qutichaning ustki qismida qo‘zg‘aluvchan yorituvchi prizma va qo‘zg‘almas
120
o‘lchash prizmasi bor. Yorituvchi prizmani o‘lchash prizmasi ustiga yotqizilganda
ular orasida 0,1 mm cha kenglikda bo‘sh joy qoladi. Uni tajriba tekshirilayotgan
suyulik (eritma) bilan to‘ldiriladi. Yoritkichdan yorug‘likni darchalar orqali har bir
prizmaga yuborish mumkin. O‘lchash vaqtida yorug‘lik asbobning optik
sistemasidan o‘tib, shkalani yoritadi (9.6-rasm), u dastakka o‘rnatilgan okulyar
orqali kuzatiladi. Okulyarni shkala bo‘ylab siljitish uchun dastakni harakatga
keltirish kerak. Yorug‘ va qorong‘i qismlarning yaqqol chegarasini hosil qilish
uchun richag buraladi. Refraktometrning okulyaridan kuzatganimizda okulyarning
fokal tekisligida joylashtirilgan ikkita konsentrik shkalani va vizir chizig‘ini
ko‘ramiz. Ularning chap tomondagisi bevosita sindrish ko‘rsatkichining qiymatlari
bo‘yicha darajalangan, o‘ng tomondagisi esa sindirish ko‘rsatkichining u yoki bu
qiymatlariga mos keladigan eritmadagi qand eritmasi konsentratsiyalarining
foizlarda ifodalangan qiymatlari ko‘rsatilgan (9.6-rasm).
9.6-rasm. Refraktometr shkalasining ko‘rinishi.
9.6-rasmdagi shkaladan istalgan shaffof eritma uchun foydalanish mumkin.
Bu shkaladagi qorong‘i va yorug‘ maydonlarning chegarasi bilan vizir chizig‘ini
ustma-ust keltirib chap tomondagi shkaladan eritmaning sindirish ko‘rsatkichini,
o‘ng tomondagi shkaladan esa eritmaning konsentratsiyasini aniqlash mumkin.
Agar tajribani nurning sirpanib o‘tish usuli bilan bajarsak, pastki darcha yopilib,
nur yuqoridagi darachadan yoritish prizmasiga tushiriladi. O‘lchash vaqtida vizir
chizig‘i ko‘rish maydonining qorong‘i va yorug‘ qismlarini chegaralab turuvchi
121
chiziq bilan ustma-ust tushganda shkalaning chap tomoni sindirish ko‘rsatkichi " n"
ning, o‘ng tomoni esa " n" ga mos kelgan eritma konsentratsiyasi " S " ning
qiymatlarini ko‘rsatadi. SHunday qilib, refraktometr yordamida " n" va " S " larning
qiymatini bir vaqtning o‘zida aniqlay olamiz. Aniq o‘lchash ishlarida suyuqlik
haroratini ham bilish kerak. Haroratni aniqlash uchun maxsus moslama
o‘rnatilgan. Laboratoriya mashg‘ulotlari vaqtidagi o‘lchashlarda unchalik katta
aniqlik talab qilinmaganligi uchun tekshiriladigan suyuqlik xona haroratida
o‘lchanadi. Quyida biz turli xildagi eritmalarni tarkibidagi qand miqdorini hamda
dori vositalari tarkibidagi ta’sir etuvchi moddalarni konsentratsiyasini aniqlash,
ularni analiz qilish uchun ishlatiladigan refraktometrlarni qiyoslash metodikasi
bilan tanishamiz.
| 