[화학공학]액체의 굴절률

소개글

액체의 굴절률에 대한 ABBE 굴절계를 이용한 실험

목차

실험제목
실험목적
실험의 이론적배경
실험 사용도구
실험절차
실험결과
고찰

본문내용

1) 실험제목
액체의 굴절율 측정

2) 실험목적
각종 농도의 설탕 수용액의 굴절율을 Abbe 굴절계를 이용하여 측정하고 농도와 굴절율과의 관 계를 조사한다.

3) 실험 이론적배경
굴절율(index of refraction)의 측정은 용액의 농도측정, 순도시험, 유기화합물의 구조 판정이나 결정혼합물 중의 성분의 검출 등에 광범위하게 사용된다.
액체 혹은 등방성 고체의 굴절율(n)은 진공에서의 빛 속도에 대한 매질에서의 빛 속도의 비를 말한다. 빛은 다른 매질에 들어갈 때 그림 1(a)와 같이 굴절하여 다음의 관계가 성립한다.
(식-1)
sinα : 매질 A에서 법선에 대한 빛의 입사각
sinβ : 매질 B에서 법선에 대한 빛의 굴절각

굴절율(n)은 온도, 물질의 순도, 빛의 파장 등에 따라 변한다. 특히 입사각 α=90°의 경우 n=1/sinβ로 되어, 그림 1(b)와 같이 사선의 범위에는 빛이 진행하지 않으므로 어둡게 된다. 이 때의 굴절각 β에 상당하는 B°를 임계각(critical angle)이라 하고, 이 굴절광을 임계광선(critical ray)이라 한다.

그림 1. 빛의 굴절(a)과 임계각(b).

그림2. Abbe 굴절계의 원리

예를 들면 굴절율 n의 액체와굴절율 N의 유리를 준비하여 광선을 입사각 α=90°으로 넣었을 때 의 액체의 유리에 대한 굴절율 n은 다음과같이 나타내진다.
(식-2)
따라서, 굴절율을 알고 있는 유리에 대하여 굴절율이 불분명한 액체의 굴절각을 측정하면, 그 액체의 굴절율이 얻어진다.

참고 자료

없음