اضطراری انڈیکس کی پیمائش کیسے کریں۔
جب روشنی درمیانے A سے درمیانے B میں داخل ہوتی ہے، اگر درمیانہ A ایک ہائیڈروفوبک مادہ ہے تو درمیانے B میں، یعنی nA< nP=1/sin is also a constant, and its relationship with the refractive index is: Indicates. Obviously, under a certain wavelength and certain conditions, it can be seen that the refractive index can be obtained by measuring the critical angle, which is the basic optical principle of the commonly used Abbe refractometer.
قدر کی پیمائش کرنے کے لیے، Abbe refractometer "آدھی روشنی اور نصف سیاہ" طریقہ اپناتا ہے، جو کہ یک رنگی روشنی کو 0-90 ڈگری کے تمام زاویوں سے درمیانے A سے درمیانے B میں داخل ہونے دیتا ہے۔ اس بار، میڈیم B میں پورا نازک زاویہ ہے روشنی تمام علاقوں سے گزرتی ہے، اس لیے یہ روشن ہے۔ جب کہ اہم زاویہ سے باہر کے تمام علاقوں سے روشنی نہیں گزرتی، اس لیے یہ اندھیرا ہے، اور روشنی اور تاریک علاقوں کے درمیان کی حد بہت واضح ہے۔ اگر آپ درمیانے درجے کے B کے اوپر آئی پیس کے ساتھ مشاہدہ کرتے ہیں، تو آپ کو ایک بہت واضح حد کے ساتھ ایک نیم تاریک تصویر نظر آتی ہے۔
میڈیم مختلف ہے، تنقیدی زاویہ بھی مختلف ہے، اور آئی پیس میں روشنی اور تاریک علاقوں کی باؤنڈری پوزیشن بھی مختلف ہے۔ اگر آئی پیس میں ایک "کراس" لائن کندہ ہے تو، میڈیم B اور آئی پیس کی رشتہ دار پوزیشن کو تبدیل کریں، تاکہ ہر بار روشنی اور تاریک علاقوں کے درمیان کی حد ہمیشہ "کراس لائن" کے چوراہے کے ساتھ ملتی ہو، پیمائش کرکے اس کی رشتہ دار پوزیشن (زاویہ) اور تبدیلی کے بعد، اپورتک انڈیکس حاصل کیا جا سکتا ہے۔ Abbe refractometer کے پیمانے پر کندہ ریڈنگ کنورٹڈ ریفریکٹیو انڈیکس ہے، لہذا اسے براہ راست پڑھا جا سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، Abbe refractometer میں بازی کو ختم کرنے والا آلہ ہے، لہذا یہ براہ راست سورج کی روشنی کا استعمال کر سکتا ہے، اور ماپا گئے نمبر وہی ہیں جو سوڈیم لائٹ سے ماپا جاتا ہے۔ ایبی ریفریکٹومیٹر کے یہ فوائد ہیں۔
ایبی ریفریکٹومیٹر کا استعمال کیسے کریں: سب سے پہلے ریفریکٹومیٹر کو مستقل درجہ حرارت کے ٹینک سے جوڑیں، مستقل درجہ حرارت کے بعد، دائیں زاویہ پرزم کو الگ کریں، اور ریشم یا عینک کی صفائی پر تھوڑی مقدار میں ایتھنول یا ایسٹون کے ساتھ آئینے کی اوپری اور نچلی سطحوں کو آہستہ سے صاف کریں۔ کاغذ ایتھنول یا ایسیٹون کے بخارات بننے کے بعد، نیچے دیے گئے آئینے میں ڈسٹلڈ واٹر کا ایک قطرہ ڈالیں، پرزم کو بند کریں، اور آئینے کو ایڈجسٹ کریں تاکہ آئینے کے اندر کا منظر روشن ہو۔
پرزم کو اس وقت تک گھمائیں جب تک کہ آئینے میں باؤنڈری لائن یا رنگین لائٹ بینڈ نظر نہ آئے۔ اگر رنگین لائٹ بینڈ ظاہر ہوتا ہے، تو روشنی اور اندھیرے کے درمیان حد کو واضح کرنے کے لیے بازی کو ایڈجسٹ کریں، اور پھر دائیں زاویہ پرزم کو موڑ دیں تاکہ باؤنڈری لائن "کراس" کے چوراہے سے گزرے۔ ریڈنگ اور درجہ حرارت کو ریکارڈ کریں، خالص پانی کے اوسط ریفریکٹیو انڈیکس کی پیمائش کرنے کے لیے دو بار دہرائیں اور خالص پانی کی معیاری قیمت (=1.33299) کے ساتھ موازنہ کریں، ریفریکٹومیٹر کا کیلیبریشن پلانٹ حاصل کیا جا سکتا ہے، اور پھر ٹیسٹ کیے جانے والے مائع نمونے کے اضطراری انڈیکس کو اسی طرح ناپا جا سکتا ہے۔ تصحیح کی قیمت عام طور پر چھوٹی ہوتی ہے، اور اگر قدر بہت زیادہ ہے، تو پورے آلے کو دوبارہ کیلیبریٹ کیا جانا چاہیے۔ ریفریکٹومیٹر استعمال کرتے وقت درج ذیل نکات پر توجہ دینی چاہیے:
(1) Abbe کی پیمائش کی حد 1.3000 سے 1.7000 تک ہے، اور درستگی ±0.0001 ہے؛ پیمائش کرتے وقت، توجہ دی جانی چاہئے کہ آیا موصلیت کی جیکٹ کا درجہ حرارت درست ہے. اگر آپ ±0.0001 کی پیمائش کرنا چاہتے ہیں، تو درجہ حرارت کو ±0.1 ڈگری کی حد کے اندر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
(2) استعمال یا ذخیرہ کرنے کے دوران آلے کو سورج کی روشنی میں نہیں لانا چاہیے، اور استعمال میں نہ ہونے پر اسے سیاہ کپڑے سے ڈھانپنا چاہیے۔
(3) ریفریکٹومیٹر کے پرزم کو آئینے کی سطح پر خروںچ سے بچنے کے لیے محفوظ کیا جانا چاہیے۔ مائع شامل کرتے وقت، ڈراپر کا اختتام پرزم کو نہیں چھونا چاہئے۔
(4) نمونے کے ہر قطرے سے پہلے آئینے کی سطح کو صاف کیا جانا چاہئے۔ استعمال کے بعد، آئینے کی سطح کو بھی ایسیٹون یا 95 فیصد ایتھنول سے صاف کیا جانا چاہیے، اور خشک ہونے کے بعد پرزم کو بند کر دینا چاہیے۔
(5) پرزم شیشے، موصلیت کی دھات اور ان کے درمیان چپکنے والے مائعات سے پرہیز کیا جانا چاہیے۔
آخر میں، یہ بتانا چاہیے کہ Abbe refractometer زیادہ درجہ حرارت پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ اتار چڑھاؤ یا پانی جذب کرنے والے نمونوں کی پیمائش کرنا مشکل ہے۔ اس کے علاوہ، نمونے کی پاکیزگی کے لئے ضروریات بھی زیادہ ہیں. عام طور پر، جب درجہ حرارت میں ایک ڈگری کا اضافہ ہوتا ہے، تو مائع نامیاتی مرکب کا اضطراری انڈیکس 3.5×10-4—5.5×10-4 تک کم ہو جاتا ہے۔ کچھ مائعات، خاص طور پر جب درجہ حرارت جس کا اضطراری اشاریہ حاصل کیا جانا ہے اس کے ابلتے نقطہ کے قریب ہو، اس کا درجہ حرارت 7×10-4 تک ہوتا ہے۔ عملی کام میں، ایک مخصوص درجہ حرارت پر ماپا جانے والا ریفریکٹیو انڈیکس اکثر دوسرے درجہ حرارت پر ریفریکٹیو انڈیکس میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ حساب کی سہولت کے لیے، 4.5×10-4 کو عام طور پر درجہ حرارت کی تبدیلی کے مستقل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کھردرے حساب سے حاصل کردہ قدر میں معمولی غلطی ہو سکتی ہے، لیکن یہ حوالہ قدر کی ہے۔ دوسرے لفظوں میں، ریفریکٹیو انڈیکس درجہ حرارت کے بڑھنے کے ساتھ کم ہو جاتا ہے، اور ہر 1 ڈگری سیلسیس کی تبدیلی پر ریفریکٹیو انڈیکس تقریباً 0.00045 تک بدل جاتا ہے۔ ہم مندرجہ ذیل فارمولے سے 20 ڈگری تک درست کیے گئے ریفریکٹیو انڈیکس کا حساب لگا سکتے ہیں: nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 ڈگری )
جہاں nD(t) درجہ حرارت t پر تجرباتی طور پر ماپا جانے والا ریفریکٹیو انڈیکس ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ جب تجرباتی درجہ حرارت 20 ڈگری سے زیادہ ہے، nD(20) nD(t) سے بڑا ہے؛ جبکہ تجرباتی درجہ حرارت 20 ڈگری سے کم ہونے پر، nD(20) nD(t) سے چھوٹا ہوتا ہے۔
مثال: دی گئی nD(t) =1.3667, t=25.2 ڈگری، nD(20) کا حساب لگائیں۔
nD(t)=nD(20) - 0.00045(t-20 ڈگری)
nD(20)=1.3667 جمع 0.00045(25.2 ڈگری -20 ڈگری)
{{0}}.3667 جمع 0.00045 × 5.2
=1.36904 روشنی طول موج کا اثر
کسی مادے کا اضطراری اشاریہ روشنی کی طول موج کے ساتھ مختلف ہوتا ہے، جس میں لمبی طول موج کا ایک چھوٹا اضطراری اشاریہ ہوتا ہے اور چھوٹی طول موج کا ایک بڑا اضطراری اشاریہ ہوتا ہے۔ پیمائش کے لیے استعمال ہونے والا روشنی کا ذریعہ عام طور پر سفید روشنی ہے۔ ہر رنگ کی روشنی کی مختلف طول موجوں کی وجہ سے جب سفید روشنی کو پرزم اور نمونے کے مائع سے ریفریکٹ کیا جاتا ہے تو انعطاف کی ڈگری بھی مختلف ہوتی ہے۔ ریفریکشن کے بعد، یہ مختلف رنگوں کی روشنیوں میں گل جاتا ہے۔ اس رجحان کو بازی کہتے ہیں۔ روشنی کا پھیلاؤ بصارت کے میدان میں روشنی اور اندھیرے کے درمیان تقسیم کی لکیر کو غیر واضح کر دے گا، جس کے نتیجے میں پیمائش کی غلطیاں ہوں گی۔ بازی کو ختم کرنے کے لیے، Abbe refractometer کی آبزرویشن ٹیوب کے نچلے سرے پر ایک ڈسپریشن کمپنسیٹر نصب کیا جاتا ہے۔
درجہ حرارت کا اثر
محلول کا ریفریکٹیو انڈیکس درجہ حرارت کے ساتھ بدل جاتا ہے، درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ ہی ریفریکٹیو انڈیکس کم ہوتا ہے، اور درجہ حرارت میں کمی کے ساتھ بڑھتا ہے۔ ریفریکٹومیٹر پر پیمانہ 20 ڈگری کے معیاری درجہ حرارت پر کندہ ہے۔ لہذا، 20 ڈگری پر ریفریکٹیو انڈیکس کی پیمائش کرنا بہتر ہے۔ بصورت دیگر ، پیمائش کے نتائج پر درجہ حرارت کی اصلاح کی جانی چاہئے۔ جب یہ 20 ڈگری سے زیادہ ہو جائے تو، تصحیح نمبر شامل کریں؛ جب یہ 20 ڈگری سے کم ہو تو تصحیح نمبر کو گھٹائیں۔
