アッベ屈折計

アッベ屈折計は、屈折率を高精度に測定するためのベンチトップ装置です。

詳細

19 世紀後半にドイツのイエナにあるカールツァイス AGで働いていたエルンストアッベ(1840-1905) は、初めて実験室用屈折計を開発した人物です。これらの最初の機器には温度計が内蔵されており、機器と液体の温度を制御するために循環水が必要でした。また、分散の影響を排除するための調整機能と、測定値を取得するアナログスケールも備えていました。

アッベ屈折計では、液体サンプルは照明プリズムと屈折プリズムの間に薄い層として挟まれます。屈折プリズムは屈折率の高いガラス (例: 1.75) で作られており、屈折計は屈折プリズムよりも屈折率の低いサンプルで使用できるように設計されています。光源は照明プリズムを通して投影されます。照明プリズムの底面は研磨 (つまり、すりガラスの継ぎ目のように粗く加工) されているため、この表面上の各点はあらゆる方向に移動する光線を生成するものと考えることができます。屈折プリズムの背面に配置された検出器は、明るい領域と暗い領域を表示します。

アッベの研究から 1 世紀以上が経ち、屈折計の有用性と精度は向上しましたが、その動作原理はほとんど変わっていません。屈折計は、ガラス、プラスチック、ポリマーフィルムなどの固体サンプルの屈折率を測定するのに最も使いやすい装置でもあります。最近のアッベ屈折計の中には、測定にデジタル表示を使用するものがあり、小さな目盛りを見分ける必要がありません。ただし、最終的な測定値を得るには、ユーザーが依然として視野を調整する必要があります。

最初の真のデジタル屈折計は 1970 年代後半から 1980 年代前半に登場し始め、もはやユーザーの目による読み取りには依存していませんでした。機器と液体の温度を制御するために、循環式ウォーターバスを使用する必要がありました。ただし、濃度から屈折率への変換が既知の多くの液体の温度差を電子的に補正する機能はありました。ほとんどのデジタル屈折計は、アナログのアッベ屈折計よりもはるかに正確で多用途ですが、固体サンプルの読み取りはできません。

1990 年代後半には、標準の 589ナノメートル以外の波長で測定できるアッベ屈折計が登場しました。これらの機器は、必要な波長に到達するために特殊なフィルターを使用し、測定範囲を近赤外線まで拡張できます(ただし、赤外線を見るには特殊なビューワーが必要です)。多波長アッベ屈折計を使用すると、サンプルのアッベ数を簡単に判定できます。

今日の最先端の機器は、固体ペルチェ効果デバイスを使用して機器とサンプルを加熱および冷却するため、外部ウォーターバスは不要です。現在のほとんどの機器のソフトウェアには、プログラム可能なユーザー定義スケールや、最後の数回の測定を呼び出す履歴機能などの機能が備わっています。いくつかのメーカーは、接続されたコンピューターから読み取り値を使用したり、コンピューターに読み取り値をエクスポートしたりできる、使いやすいコントロールを提供しています。

参照

さらに読む

セラ、アンドレア (2008 年 11 月)。「アベの屈折計」。Chemistry World : 67。

外部リンク

1904年にカール・ツァイスがエルンスト・アッベに倣って作った屈折計
1928年にカールツァイスが改良したアッベ屈折計
アッベ屈折計の理論と操作手順