Autor Thema: Mikroskop Refraktometer Interphako  (Gelesen 234 mal)

hugojun

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Mikroskop Refraktometer Interphako
« am: Juni 22, 2020, 17:50:17 Nachmittag »
Liebe Foristen ,
die Diskussion in einem anderen Beitrag zur Genauigkeit der Interferenz-Methode am Interphako,
hat mich veranlasst, mal eine Bestimmung des Brechungsindex von destilliertem Wasser vorzunehmen.
Die Versuchs Bedingungen waren wie folgt:
Objektiv   25X   
Beleuchtungs Gitter   63   
Glasträger  n₀   1,51631   nD
Nuttiefe d   18,9426   µm
Licht Farbe λ   0,589   µm
Auslenkung c/b   5,89   
Temperatur   19   °C

Interphako Mikroskop – Refraktometer
Die Einrichtung








Auf dem Bild unten , sind außer Schmutz, für den ich um Entschuldigung bitte, Interferenzstreifen der Lichtwellenlänge 589nm zu sehen. Diese verlaufen von oben links nach unten rechts.  Der Maßstab unten recht hat nicht mit dem Größenverhältnis zu tun, sondern dient der Berechnung der Anzahl der Ordnungen, die durch die Flanken der Nut
verursacht wurden.
Die Nut verläuft von links unten nach rechts oben und dies gleich zweimal, da es sich um die Anwendung der totalen Bildaufspaltung handelt. Man kann dadurch die doppelte Weglänge der Auslenkung vermessen und den Ablese Fehler halbieren. Da es sich hier um die Auswertung an der Fotographie handelt, ist die Messung für jeden nachzuvollziehen.
Die in dem anderen Beitrag geführte Diskussion zum Messfehler von d=d*0,0005 ( =5nm ) des Brechungsindex und die Toleranzangabe für den Glasträger von n=0,0002 , führt für die Bestimmung zu einer Abweichung von im Falle einer Aufaddierung zu einem  Fehler von nD = +-0,0003.





Im Ergebnis:

n=n₀-(cλ/bd)   1,33317 + - 0,0003   (Literatur         https://www.internetchemie.info/chemie-lexikon/daten/b/brechungsindex%20wasser.php)

Gruß
Jürgen

« Letzte Änderung: Juni 22, 2020, 17:55:04 Nachmittag von hugojun »

Florian D.

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Re: Mikroskop Refraktometer Interphako
« Antwort #1 am: Juni 23, 2020, 09:16:15 Vormittag »
Hallo Jürgen,

sehr schön, aber ich verstehe das aber noch nicht so ganz.
Diese Nut ist doch sicher streng parallel. Warum sind dann die Interferenzmuster so keilförmig?
Du zählst jetzt die Interferenzmaxima von wo bis wo?
Wie gehen die in Deine Formel ein?

Viele Grüsse
Florian

hugojun

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Re: Mikroskop Refraktometer Interphako
« Antwort #2 am: Juni 23, 2020, 12:05:26 Nachmittag »
Hallo Jürgen,

sehr schön, aber ich verstehe das aber noch nicht so ganz.
Diese Nut ist doch sicher streng parallel. Warum sind dann die Interferenzmuster so keilförmig?
Du zählst jetzt die Interferenzmaxima von wo bis wo?
Wie gehen die in Deine Formel ein?

Viele Grüsse
Florian


Hallo Florian ,
Ich zitiere mal aus dem Beyer „Handbuch für Mikroskopie“ :
„…Die eigentlichen Schwierigkeiten bei der Herstellung einer solchen Vertiefung sind technologischer Natur, denn sie muss bestimmten Bedingungen erfüllen.
,…Zur Erreichung einer hohen Messgenauigkeit darf die Vertiefung nicht zu flach sein ( Tiefer 10µm).
…Die Oberfläche der Vertiefung muss von guter optischer Qualität sein,
…Die eingestellten Interferenzstreifen sollen sich von Rand bis zur Talsohle verfolgen lassen, die Flanken dürfen nicht zu steil sein…“.


Bild mit Nut in halber Länge  mit Flanken dunkel , Talsohle hell und Referenzlinie  für den Messbereich und Massstab rechts unten.




Die Nut hat also eine Böschung , an der man den Verlauf der Streifen Scharen bis in die Talsohle verfolgen kann.Man beginnt an einem Breiten Streifen , nähert sich dem Böschungsrand der Nut, verfolgt den nun schmalen Streifen bis zur Talsohle der Nut , der dort wieder zu einem breiten Streifen anwächst und an der gegenüberliegenden Böschung wieder aufsteigt. Diese Auslenkung von Böschung Rand bis zur Talsohle kann man nun am Bildschirm oder auf dem Ausdruck vermessen, entweder in Pixel oder mm. Die Maßeinheit ist unwichtig, da es nur auf das Verhältnis von Interferenzlinien-Abstand zur Auslenkung ankommt.



Die Interferenz Streifen haben untereinander einen Abstand von 178 Pixel, die Auslenkung beträgt 1049 pixel.
Auslenkung/Linien Abstand = 5,89.
n= n₀ - λ/Nuttiefe*Auslenkung             >n₀ = Glasträger = 1,51431 ; Nuttiefe = 18,9426µm ; λ =0,589 µm

n = 1,33117.

Ich habe noch am Glasträger die Temperatur gemessen: Sie schwankt für Weißlicht von 31°C zu 26°C bei 589 oder 551nm.


Gruß
Jürgen
« Letzte Änderung: Juni 23, 2020, 13:17:14 Nachmittag von hugojun »