Refractometria

Refractometría
Es una técnica analítica que consiste en la medida del índice de refracción de un líquido con objeto de investigar su composición, si se trata de una disolución o de su pureza si es un compuesto único.
¿Qué es la refracción?
La refracción, es la desviación que experimentan los rayos luminosos, al pasar de un medio transparente de densidad determinada, a otro cuya densidad esdistinta de la del anterior.
Si bien, este fenómeno se presenta generalmente al paso de un medio a otro, existe un caso en el que dicho paso no implica refracción, que es cuando la incidencia se produce perpendicularmente a la superficie de separación de ambos medios.


La refracción es fundamental para la explicación de los procesos que experimenta la luz en prismas y lentes de todotipo.
La luz se propaga con velocidades diferentes dependiendo de la densidad del medio por el que lo hace. Cuanto mayor es la densidad del medio, más lenta es la propagación de la luz.
La intensidad del fenómeno de la refracción, depende del grado de la variación de la velocidad de propagación. Cuanto mayor es éste grado de variación, tanto mayor es la refracción que experimenta el rayo y enconsecuencia mayor es el poder de refracción del medio.

Índice de refracción

El índice de refracción1 de un material óptico, se denota con la letra η, y es la razón de la rapidez de la luz c en el vacio respecto a su rapidez v dentro del material.

η= c / v índice de refracción

La luz se propaga más lentamente dentro de un material que en el vacío, por lo que el valor η encualquier medio que no sea el vacio, siempre es mayor que la unidad, en el vacío, η = 1. Hay que tener presente, que la rapidez de onda v, es inversamente proporcional al índice de refracción η, mientras mayor sea el índice de refracción de un material, menor será la rapidez de onda dentro de ese material.






Leyes de la refracción

1. Los rayos incidente, refractado yreflejado, así como la normal a la superficie, yacen todos en el mismo plano. El plano de los tres rayos es perpendicular al del plano de la superficie limítrofe entre los dos materiales.
2. El ángulo de reflexión θ r es igual al ángulo de incidencia θ a para todas las longitudes de onda y para cualquier material. Esta relación, junto con la observación de que los rayos incidentes, reflejado, y lanormal yacen todos en el mismo plano, se conoce como la ley de reflexión.

θ r = θ a ley de reflexión

3. Para la luz monocromática, y dado un par de materiales, a y b, en lados opuestos de la interfaz, la razón de los senos de los ángulos θ a y θ b, donde ambos ángulos se han medido desde la normal a la superficie, es igual a la razón inversa de los índices de refracción:

sen θ a / senθ b = η b / η a

Reordenando

η a sen θ a = η b sen θ b ley de la refracción


Este resultado, junto con la observación de que los rayos incidente y refractado, así como la normal, yacen todos en el mismo plano, se llama ley de refracción o ley de Snell, en honor al científico Willebrod Snell (1591-1626).

El índice de refracción depende no solo de la sustancia, sino además de lalongitud de onda de la luz, la dependencia respecto de la longitud de onda se llama dispersión,

Índice de refracción con luz amarilla de sodio (λ0 = 589 nm), de algunas sustancias.


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Equipos Refractómetros
Es un instrumento de medición de la velocidad de la luz. El resultado no será indicado directamente, pero si relacionado con la velocidad de la luz en aire. Estacomparación se expresa como índice de refracción
En el vacío, la luz viaja cerca de los 330.000 km/s. Al desplazarse por el agua, alcanza una velocidad promedio de 225.000 km/s, lo que significa una disminución del 25%. En un zafiro, la luz sólo viaja a 170.000 km/s..
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