ATAGO 日本愛拓多波長阿貝折光儀 DR-M2/1550 的工作原理基于光的折射定律,結合多波長光源切換與溫度補償技術,實現透明、半透明固體和液體材料折射率與阿貝數的精準測量,湖南中村貿易有限公司可提供該型號代理供應及技術支持,具體原理拆解如下:
一、 核心折射測量原理
基礎定律支撐儀器的測量核心遵循
斯涅爾定律(折射定律):光從光密介質(如棱鏡)射入光疏介質(如待測樣品)時,折射角大于入射角;當入射角增大到臨界角時,折射光會沿兩種介質的界面傳播,此時的入射角即為
臨界角。
臨界角的大小與待測樣品的折射率直接相關,樣品折射率越高,臨界角越小,通過測定臨界角即可換算出樣品的折射率數值。
儀器光學系統運作流程
光源發射:儀器內置多波長光源(覆蓋 450-1550nm),可根據測量需求切換對應波長的單色光,其中 1550nm 波長專為光纖材料等特殊光學樣品設計。
光線傳導與折射:單色光經光學系統校準后,垂直射入高折射率的直角棱鏡,再從棱鏡的斜面射入待測樣品(固體樣品需與棱鏡斜面緊密貼合,液體樣品直接滴入棱鏡與樣品槽的間隙)。
臨界角檢測:內置的光電探測器或目視觀測系統,會捕捉折射光與反射光的明暗分界線,該分界線對應的角度即為臨界角。
數據換算:儀器內置的計算芯片,根據臨界角數值與棱鏡的已知折射率,自動換算出待測樣品在對應波長下的折射率,并通過 LCD 屏幕直接顯示。
二、 多波長測量的實現邏輯
DR-M2/1550 的核心優勢是支持 450-1550nm 寬波長范圍測量,其實現方式為干涉濾光片切換 + 專用觀察組件:
儀器配備多組干涉濾光片,通過濾光片切換裝置,篩選出特定波長的單色光,避免雜散光干擾測量精度。
對于可見光波段(450-760nm),可直接通過目視觀測或光電探測器識別臨界角;對于近紅外波段(760-1550nm),需搭配近紅外光觀察鏡,將不可見的紅外光信號轉化為可觀測的信號,確保臨界角的精準識別。
不同波長下的折射率數據可直接對比,用于分析樣品的色散特性(折射率隨波長變化的規律)。
三、 阿貝數的計算原理
阿貝數是衡量材料色散程度的關鍵指標,儀器可自動計算,其原理為:
分別測量樣品在三個特定波長(通常為藍光 486.1nm、黃光 589.3nm、紅光 656.3nm)下的折射率,記為 n_F、n_D、n_C。
按照公式自動計算阿貝數:
VD=nF?nCnD?1
其中VD為阿貝數,數值越大,說明材料的色散程度越小,光學性能越穩定。
四、 溫度補償的作用機制
儀器測量溫度范圍為 5-50℃,溫度會影響樣品的分子排布,進而改變折射率。其溫度補償機制為:
內置溫度傳感器實時監測樣品與棱鏡的溫度。
基于預設的不同材料折射率 - 溫度變化曲線,自動校準測量值,消除溫度波動對結果的影響,確保在不同環境溫度下測量數據的一致性。