Techniklexikon

Kristallrefraktometer

dient zur Bestimmung der Brechzahl n von Flüssigkeiten oder Kristallen in verschiedenen Orientierungen. Transparente Stoffe werden unter Benutzung des streifend eintretenden Lichtes und trübe Substanzen mit total reflektiertem Licht vermessen.

Beim Übergang vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium (n₁ > n₂) wird der Strahl vom Lot weggebrochen und zwar um so stärker, je grösser der Einfallswinkel a wird. Schliesslich wird ein Zustand erreicht, bei dem das Licht streifend, d.h. parallel zur Oberfläche, aus dem optisch dünneren Medium unter dem Winkel b = 90 ° austritt. Zu diesem Winkel gehört der Einfallswinkel a_T  der Totalreflexion und es gilt das Brechungsgesetz (Brechung) mit:

Wird der Grenzwinkel a_T überschritten, so ist der Übergang in das optisch dünnere Medium nicht mehr möglich und der Grenzwinkel stellt somit ein empfindliches Mass für die Brechzahl dar. Dieses Phänomen wird z.B. im Totalrefraktometer nach Pulfrich benutzt, bei dem monochromatisches Licht streifend auf die Grenzfläche zwischen einem Glaswürfel mit bekanntem n₁ und dem zu vermessenden Kristall mit n₂, trifft. Durch Variation des Einfallswinkels kann der Grenzwinkel a_T bestimmt und daraus die Brechzahl n₂ der zu untersuchenden Substanz berechnet werden.