اصل اندازه گیری رفراکتومترهای دیجیتال
رفراکتومترهای دیجیتال زاویه بحرانی را در خصوص انعکاس نور اندازه‌گیری می‌کنند. در این رفراکتومترها منبع نور و دتکتور نوری در یک طرف نمونه قرار دارند. منبع نور، منشور و دتکتور نوری با یکدیگر مطابقت دارند و به نوعی عمل می‌کنند که انعکاس داخلی کامل در سطح منشور اتفاق بیافتد، به شرطی که نمونه‌ای در منشور وجود نداشته باشد. اگر نمونه‌ای در منشور وجود داشته باشد، دیگر انعکاس داخلی کامل در سطح منشور اتفاق نمیافتد. دو نمونه در 20 درجه سانتیگراد اندازه‌گیری شده است:
برای نمونه عسل (محتوای آب 18٪) زاویه بحرانی انعکاس داخلی کل 57 درجه است.
برای نمونه آب روی منشور، زاویه بحرانی انعکاس داخلی کل 49 درجه است.
یک ناحیه روشن و یک نور در دتکتور نوری ظاهر می‌شود. زاویه‌ای که از آن انعکاس کلی داخلی بوجود می‌آید، به طور محسوسی دو ناحیه را از هم جدا می‌کند که از طریق آن می‌توان ضریب شکست را تعیین کرد.
رفراکتومترهای دیجیتال با نور منعکس شده کار می‌کنند، به این معنی که نور مجبور نیست نمونه را رد کند. در نتیجه رنگ، بافت یا ساختار نمونه فقط تأثیر کمی در اندازه‌گیری دارد. حتی نمونه‌هایی که ظاهراً چالش برانگیز هستند مانند مربا می‌توانند با رفراکتومتر دیجیتال اندازه‌گیری شوند.
ضریب شکست اطلاعاتی در مورد خلوص یک ماده فراهم می‌کند، اما ترکیب دقیق آن را ارائه نمی‌دهد. در مورد عسل، شکست نور به مقدار آب بستگی دارد. هرچه مقدار آب بیشتر باشد، سرعت نور در عسل سریع‌تر و ضریب شکست کم‌تر خواهد بود.
اصل اندازه‌گیری رفراکتومترهای دستی و آبه
رفراکتومترهای دستی و رفراکتومترهای آبه از نور منتقل شده استفاده می‌کنند: پرتو نور از دو منشور زاویه دار راست، یک منشور روشنایی و یک منشور اندازه‌گیری عبور می‌کند. هر دو منشور از شیشه‌ای با ضریب شکست یکسان ساخته شده و بر روی یکدیگر فشار داده می‌شوند.
در این روش نمونه در فضای بین این دو منشور قرار می‌گیرد. منشوری که منبع نوری در داخل آن واقع شده است دارای سطحی پرداخت نشده است و باعث می‌شود پرتوهای نور به صورت تصادفی در جهات مختلف منتشر شود و از تمام زوایای ممکن به نمونه نفوذ کند. در منشور اندازه‌گیری (متشکل از دتکتور) این اشعه‌های نور شکسته می‌شوند و با زاویه‌های مختلف شناسایی می‌شوند.
فقط پرتویی که با زاویه کوچک‌تر از زاویه بحرانی تابش می‌کند، توسط منشور اندازه‌گیری جذب می‌شود. با این کار یک منطقه تاریک و روشن روی صفحه ایجاد می‌شود که از طریق آن ضریب شکست اندازه‌گیری می‌شود.
رفراکتومتر آبه به دلیل اندازه‌گیری ساده و سریع ضریب شکست و همچنین قابلیت استفاده برای طیف وسیع از نمونه‌ها با حالت‌های مختلف بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. عملکرد دستگاه را می توان به راحتی فرا گرفت.
رفراکتومترهای دستی به دلیل طراحی کاربردی، مفید و قوی از محبوبیت بالایی برخوردار هستند. رفراکتومتر دستی در نسخه‌های مختلف با مقیاس های مختلف وجود دارد.
رفراکتومترهای آبه علاوه بر نور عبوری می‌توانند در خصوص نور انعکاسی نیز کارایی داشته باشند. این بدان معنا است که رفراکتومترهای آبه قادر به اندازه‌گیری مایعات و همچنین نمونه‌های جامد هستند.
نویسنده: کسری سمسارها
