Ułatwienia dostępu
Za pomocą zmodyfikowanego refraktometru Abbego zmierzono dyspersję chromatyczną i zależnością temperaturową współczynnika załamania światła szeregu higroskopijnych cieczy w zakresie od 390 do 1070 nm dla temperatur od 1 do 45°C. W celu uzyskania wzoru analitycznego dopasowano wzór Sellmeiera do wyników eksperymentalnych dla każdej temperatury i połączono z zależnością temperaturową.
Osiąganie wysokiej dokładności pomiarów wykorzystujących metody optyczne, wymaga znajomości dokładnych wartości współczynników załamania światła charakteryzowanych materiałów dla danej długości fali i temperatury. Przykładem takich pomiarów jest zdalne charakteryzowanie (mikro)cząstek – którym się zajmujemy, ale także, na przykład, diagnostyka procesu przemysłowego odwadniania gazu ziemnego za pomocą glikoli (przede wszystkim glikolu trietylenowego). Ilość zaabsorbowanej wody można dokładnie ocenić za pomocą pomiaru współczynnika załamania światła mieszaniny, co wymaga z kolei dokładnej znajomości współczynników załamania dla czystych cieczy. Większość systematycznych pomiarów współczynnika załamania w zależności od (albo) długości fali albo temperatury ma około stu lat, a pomiary jednocześnie względem długości fali i temperatury są rzadkie. W związku z naszymi badaniami optycznymi, postanowiliśmy zbudować dedykowany układ do pomiaru współczynników załamania cieczy w funkcji zarówno długości fali, jak i temperatury. Ponieważ jednak badaliśmy popularne ciecze higroskopijne, wyniki wydają się warte rozpowszechniania.
Za pomocą zmodyfikowanego refraktometru Abbego zmierzyliśmy dyspersję chromatyczną i zależność temperaturową współczynnika załamania dla sześciu higroskopijnych cieczy: glikolu etylenowego, glikolu dietylenowego, glikolu trietylenowego, glikolu tetraetylenowego, glikolu propylenowego (propano-1,2-diol) i glicerolu w zakresie od 390 do 1070 nm dla temperatur od 1 do 45°C. Bardzo starannie unikaliśmy zanieczyszczenia badanych cieczy wodą i cząstkami stałymi. Przeanalizowaliśmy niepewności pomiarowe. Zauważyliśmy, że (w danym zakresie i w ramach dostępnej dokładności pomiaru) zależność współczynnika załamania światła od długości fali i temperatury można rozpatrywać niezależnie. Dla każdej użytej długości fali wyznaczyliśmy zależnością temperaturową współczynnika załamania. Wykazała ona słabą zależność od długości fali. W celu uzyskania wzoru analitycznego dopasowaliśmy wzór Sellmeiera do wyników eksperymentalnych dla każdej temperatury i połączyliśmy z zależnością temperaturową (uwzględniając jej zależność od długości fali).