medidores de refraccion y reflexion


MEDIDORES DE REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN
Antes de comenzar a plantear los medidores para estos dos fenómenos, ¿Qué es la refracción y la reflexión?
La refracción es un rayo de luz viajando por un medio, luego encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes y lo penetra cambiando su dirección y la velocidad de la onda, este fenómeno se puede ver fácilmente al meter un lápizen un vaso de agua, al observar el lápiz este parece estar quebrado, la desviación de las ondas de la luz se pueden explicar con la ley de Snell.
Sin embargo la reflexión es el cambio de dirección de una onda, que al estar en contacto con dos medios regresa al origen, algunos ejemplos pueden ser la luz, el agua, el sonido, que a topar o chocar con otra superficie o medio se regresa, un ejemplo dela reflexión puede ser el reflejo de una persona en un espejo, existen dos leyes para este caso:
1. El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal, se encuentran en un mismo plano.
2. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
Regresando al tema de la refracción existe algo llamado refractometría que se encarga de determinar la velocidad en la que se propaga el rayo de luz porun medio, la cual se relaciona con la densidad de este, la escala de medición de este principio se llama índice de refracción.
Los refractómetros son los instrumentos que emplean este principio de refracción ya sea el de refracción o el de ángulo critico, y su escala primaria de medición es el índice de refracción, a partir de la cual se construyen las diferentes escalas específicas, Brix para elazúcar, Densidad Específica, % sal, entre otros. Los refractómetros se utilizan para medir en líquidos, sólidos y gases, como vidrios o gemas.
Refractómetro Abbe
Los refractómetros Abbe pueden emplear los dos métodos de refracción, refracción total o refracción de ángulo crítico, el refractómetro de Abbe permite obtener una medición de el índice de refracción de un líquido depositándolo sobreuna superficie de vidrio, colocándolo en un dispositivo óptico, y ajustando un botón para conducir una placa iluminada hacia el centro de un retículo. Este refractómetro fue descrito, en 1875, por su inventor, Ernst Abbe. Este instrumento esta constituido por dos prismas de vidrio flintconteniendo una delgada capa de 1/20 de milímetro de espesor del líquido a examinar. El prisma inferior sirve paramantener el líquido y permitir la iluminación de el prisma superior permitiendo la medición.
La idea es iluminar el líquido a analizar con luz rasante y determinar el ángulo límite e que depende del índice n buscado y del índice N del material sobre el que reposa el líquido y en el cual el rayo rasante penetra.
n = N sin e
Este rayo continúa su camino y ataca la cara de salida del prisma conel ángulo
r = α - e
Donde α es el ángulo del prisma.
El rayo sale entonces del prisma con el ángulo i de tal forma que
N sin r = sin i
El ángulo i se encuentra en relación con el índice buscado n. Un visor indica el ángulo y se gradúa directamente en índice de refracción.
La calibración del refractómetro debe tener en cuenta por una parte la acromatización y, por otra parte, la situación delrango de luz en el cruce de las retículas.
Una operación de calibración se realiza de una vez con agua destilada.
El botón que permite conducir el rango luminoso hacia el cruce de las retículas actúa sobre el ángulo del espejo dispuesto a la salida del prisma de flint. Este ángulo corresponde al índice que se registra sobre la escala graduada en índice de refracción, visible en el visor.
Dosescalas están disponibles. Una indica directamente el índice de refracción (entre 1,300 y 1,700). La otra indica, entre 0 y 85 %, el tenor de materia seca de los líquidos azucarados.
Refractómetro de ángulo variable
El líquido se encuentra en una cubeta cuyo fondo es de hoja paralela. Esta hoja es iluminada en incidencia rasante por debajo. Todo tiene lugar como si el líquido fuese iluminado en...