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Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Olaf Medenbach Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik Ruhr-Universität Bochum 44780 Bochum, Germany

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Präsentation zum Thema: "Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Olaf Medenbach Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik Ruhr-Universität Bochum 44780 Bochum, Germany"—  Präsentation transkript:

1 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Olaf Medenbach Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik Ruhr-Universität Bochum Bochum, Germany © by Olaf Medenbach Measuremnet of refractive indices Atlas of Optical Crystallography

2 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Elektromagnetisches Spektrum

3 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Fraunhofersche Linien in Sonnenspektrum Absorptionsspektrum

4 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Spektrum einer Leuchtstoffröhre Emissionsspektrum

5 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Brechungsindex Definition des Brechungsindex als Verhältnis von Lichtgeschwindigkeiten. Bedeutung des Brechungsindex als physikalische Stoffkonstante (Diagnose, chemische Zusammensetzung der Probe, Bildungsparameter). Prinzipielle Möglichkeiten der Bestimmung des Brechungsindex: –Geschwindigkeitsdifferenz Streckendifferenz von Wellenzügen: Interferenzmikroskopie –Snelliussches Brechungsgesetz. Notwendigkeit der Richtungsabhängigkeit der Messung bei anisotropen Kristallen. Präzision der Messung. n =, n > 1, dimensionslos c 0 c Stoff

6 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Willebrord Snell Astronom und Mathematiker ( ) c1c2c1c2 = n2n1n2n1 = sin c 1, n 1 c 2, n 2 Snelliussches Brechungsgesetz 1618

7 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Johannes Kepler Mathematiker und Astronom ( ) Brechungsindexbestimmung aus dem Schattenwurf Dioptrik, 1611

8 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Dispersion des Lichts

9 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Minimalablenkung am Prisma + 2 n = sin 2 Für die Messung anisotroper Kristalle muss ein Hauptschnitt oder mindestens ein Hauptbrechungsindex in der Symmetrieebene des Prismas liegen. min. Dispersion des Lichts

10 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Minimalablenkung am Prisma Spektralapparat nach Kirchhoff-Bunsen, Fa. Becker, London, ca. 1900Goniometer nach Malus-Babinet, Fa. Fuess, Berlin, ca. 1875

11 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Jelley Refraktometer

12 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum n 1 = n 2 sin krit n 1 < n 2 Grenzwinkel der Totalreflektion n1n1 n2n2 krit

13 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum William Hyde Wollaston Arzt, Physiker und Chemiker ( ) Totalreflektometer nach Wollaston (1802)

14 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Totalreflektometer Konstruktion nach Liebisch, Fa. Fuess, Berlin, ca. 1900

15 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Totalreflektometer Konstruktion nach Kohlrausch, Fa. Apel, Göttingen, ca Konstruktion nach Kohlrausch, Fa. Fuess, Berlin, ca. 1900

16 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Totalreflektometer (Halbkugelrefraktometer) Konstruktion nach Bertrand, Fa. Wehrlein, Paris ca Konstruktion nach Herbert Smith, Fa. Swift, London, ca. 1900

17 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Ernst Abbe, Konstruktion nach Abbe, Fa. Zeiss, Jena, ca Totalreflektometer

18 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Totalreflektometer nach Abbe

19 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum BezeichnungEinheit 1Brechungsindex nD 2Brix % mas 3Glukose % mas 4Fruktose % mas 5Invertzucker% mas 6HFCS % mas 7Honig Wassergehalt % mas 8°Oechsle °Oe 9°Klosterneuburg°KMW 10ZEISS (Wasser=14.45)Z ZEISS (Wasser=15.00)Z Butter Fettgehalt% mas 13Butter IodzahlIZ 14Milch Fettgehalt% mas 15Salzgehalt% mas 16Frostschutz Glykol°C, °F 17FSII - ASTM D 5006% vol 18Serum Protein% vol 19Serum Trockensubstanz% vol 20Urin Spezifisches Gewicht g/ml 21Urin Trockensubstanz% vol 22Urin Osm. Druckmosm/l Totalreflektometer Abbemat, Fa. Kernchen, Seelze

20 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Immersionsmethode hohe Aperturniedrige Aperturniedrige Apertur, defokussiert Becke Linie: Beim Heben des Tubus geht die helle Linie in das höher brechende Medium Blende nach Schröder van der Kolk Heller Rand zur Blende Korn niedriger lichtbrechend

21 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum -t-Variationsmethode nach Emmons (1926) t1t1 t2t2 tntn

22 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Berechnung aus dem Brewster-Winkel 90° Intensität Brewster-Winkel (56,3° bei n = 1,5) Gebrochener und reflektierter Strahl sind linear polarisiert, der gebrochene mit seiner Schwingungsebene parallel zur Einfallsebene, der reflektierte senkrecht dazu. Detektor Polarisator

23 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum (n 1 - n 2 ) 2 + (n 1 k) 2 (n 1 + n 2 ) 2 + (n 1 k) 2 R = Bei senkrechtem Lichteinfall gilt: Berechnung aus dem Reflektionsvermögen

24 Olaf Medenbach, Ruhr-Universität Bochum Berechnung aus der Gladstone-Dale Beziehung K p = n – 1 d k 1 p k n p n 100 k 2 p K c =


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