Autor Thema: Brechungsindexbestimmung mit Phasenkontrast  (Gelesen 248 mal)

Florian D.

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Brechungsindexbestimmung mit Phasenkontrast
« am: September 17, 2020, 21:22:23 Nachmittag »
Glückauf Forum,

wenn man sehr kleine Partikel hat, wird die Bestimmung des Brechungsindex z. B. mittels der Beckeschen Linie schwierig.
Hier wurde oft die Anwendung des Phasenkontrastes empfohlen. Hat ein Korn einen geringfügig höheren Brechungsindex als das einbettende Medium, so wird es im Phasenkontrast heller erscheinen, umgekehrt bei niedrigerem Brechungsindex dunkler. Dies ist zumindest so beim positiven Phasenkontrast. Beim Negativen ist es umgekehrt.
Der Brechungsindex der meisten Partikel variiert weniger mit der Wellenlänge als der der meisten Einbettungsmedien, deren Brechungsindex vom Rotem zum Blauem zunimmt. Stimmt der Brechungsindex des Partikels mit dem des Mediums im Gelben überein, so ist der Brechungsindex des Korn im Roten höher und im blauen niedriger als der des Mediums, mithin wird das Korn bläulich und die Umgebung rötlich erscheinen.
Ich habe das jetzt mit einem pulverisierten Deckglas ausprobiert. Vorher habe ich dessen Brechungsindex mit dem Abbe Refraktometer zu 1.324 bestimmt.
Aus Limettenöl und Nelkenöl (beides vom Spinnrad in München), habe ich ein Gemisch gleichen Brechungsindex bei 589 nm (gelborange, Natriumlicht) gemischt.
Daran lässt sich dies sehr gut bestätigen.
Die vielen Blasen rühren wohl daher, dass die beiden Öle nicht perfekt mischbar sind.



Viele Grüsse
Florian
« Letzte Änderung: September 17, 2020, 21:27:44 Nachmittag von Florian D. »

Florian D.

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Re: Brechungsindexbestimmung mit Phasenkontrast
« Antwort #1 am: September 17, 2020, 21:26:47 Nachmittag »
Im Hellfeld kann man die Brechungsindexunterschiede auch beobachten, anhand der sogenannten Beckeschen Linie.
Diese sollte bei Defokussierung (grösserer Abstand des Objektisches) ins höherbrechende Medium wandern. Das tut sie aber nicht immer, oder es gibt eine nach innen und eine nach Aussen wandernde Linie. Wie dem auch sei, hier Bilder im Hellfeld. Im ersten Bild ist der Objekt-Objektivabstand zu gross, die Beckesche Linie für das Blaue wandert in das umgebende Medium, während die  Linie im Roten in das Korn wandert. So sollte es sein. Im Vergleich zu den Aufnahmen im Phasenkontrast sieht man schon, dass die Effekte hier geringer ausfallen.
Im zweiten Bild ist der Objekt-Objektivabstand kleiner und die relative Lage der roten und blauen Linie kehrt sich um.
« Letzte Änderung: September 18, 2020, 23:30:52 Nachmittag von Florian D. »

peter-h

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Re: Brechungsindexbestimmung mit Phasenkontrast
« Antwort #2 am: September 17, 2020, 22:45:36 Nachmittag »

Florian D.

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Re: Brechungsindexbestimmung mit Phasenkontrast
« Antwort #3 am: September 18, 2020, 08:52:54 Vormittag »
Hallo Peter,

vielen Dank für Deinen schönen Artikel, den ich noch nicht kannte!
Ich war erstmal daran interessiert, das Zustandekommen der Farben qualitativ zu verstehen, das für das Braketing mit Immersionsmedien leicht verschiedenem Brechungsindex sehr hilfreich ist, um festzustellen, ob man nun leicht über oder unter dem gesuchten n liegt.
Die Vermessung des Intensitätsverlaufs ist eine sehr schöne Lösung und insbesondere eine Alternative zur klassischen Lambda- oder Lambda-T-Methode nach Emmons zur Bestimmung des Brechungsindex wenn man keinen Monochromator oder Verlaufsfilter hat.

Viele Grüsse,
Florian