അപവർത്തനമാപിനി

പദാർഥങ്ങളുടെ അപവർത്തനം (refraction) അളക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണത്തെ അപവർത്തനമാപിനി (ഇംഗ്ലീഷ്:Refractometer) എന്നു പറയുന്നു. ഖര-ദ്രവ-വാതകങ്ങളുടെ അപവർത്തനാങ്കം (refractive index) നിർണയിക്കുന്നതിനു വ്യത്യസ്തമായ അപവർത്തനമാപിനികളുണ്ട്. ഖരവസ്തുക്കളുടെയും ദ്രാവകങ്ങളുടെയും കാര്യത്തിൽ അപവർത്തനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അവയുടെ മറ്റൊരു ഗുണധർമമായ ക്രാന്തികകോണം (critical angle) ആണ് അളക്കപ്പെടുന്നത്. ഒരു മാധ്യമത്തിന്റെ (വായുവിനെ അപേക്ഷിച്ചുള്ള) ക്രാന്തികകോണം C ആണെങ്കിൽ, അതിന്റെ അപവർത്തനാങ്കം n = 1/sin C ആയിരിക്കും. )

വാതകങ്ങളുടെ അപവർത്തനാങ്കം

കൈയ്യികൊണ്ടുനടക്കാവുന്ന അപവർത്തനമാപിനി

വാതകങ്ങളുടെ അപവർത്തനാങ്കം കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിന് പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതികരണ (interference) ത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിർമിച്ചിട്ടുള്ള അപവർത്തനാങ്കമാപിനികൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നു. ഒരേ സ്രോതസ്സിൽ (source) നിന്നു വരുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം നിരീക്ഷണവിഷയമായ വാതകത്തിലൂടെയും മറ്റൊരു ഭാഗം വായുവിലൂടെയും കടത്തിവിട്ട് അവയെ പുനഃസംയോജിപ്പിച്ചാൽ വ്യതികരണ പ്രതിരൂപം (interference pattern) ദൃശ്യമാകുന്നതാണ്. വാതകവും വായുവും പ്രകാശപരമായി (optically) സാന്ദ്രതാവ്യത്യാസമുള്ള മാധ്യമങ്ങളായതിനാൽ അവയിലൂടെയുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗം വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. വ്യതികരണപ്രതിരൂപത്തിന്മേൽ നടത്തുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങളിൽനിന്നും വേഗം നിർണയിക്കാം. അവ തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ആണ് വാതകത്തിന്റെ വായുവിനെ അപേക്ഷിച്ചുള്ള അപവർത്തനാങ്കം. ഇതിൽനിന്നും വാതകത്തിന്റെ നിരപേക്ഷ (absolute) അപവർത്തനാങ്കം കണ്ടുപിടിക്കാം.

അപവർത്തനമാപിനികൾ രണ്ടുതരം ഉണ്ട്: ക്രാന്തികകോണം അളന്ന് അങ്കം (index) നിർണയിക്കുന്നവയും വ്യതികരണതത്ത്വം ഉപയോഗിക്കുന്നവയും. )

ക്രാന്തികകോണ അപവർത്തനമാപിനികൾ

അബീ അപവർത്തനമാപിനി

ദ്രവവസ്തുക്കളുടെ അപവർത്തനം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണം. അപവർത്തനം മുഴുവനും ആന്തരികമായിത്തന്നെ ഉണ്ടാകുന്ന തത്ത്വം ഇതിൽ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു. കട്ടിയുള്ള അനലാശ്മസ്ഫടികംകൊണ്ടു നിർമിച്ച പ്രിസത്തിന്റെ വികർണവശ(diagonal side)ത്തു പരീക്ഷണവിധേയമാക്കേണ്ട ദ്രാവകം അല്പംവച്ച് ആന്തരിക അപവർത്തനം സൃഷ്ടിച്ചാണ് അത് അളക്കുന്നത്. ഉപകരണത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു ദൂരദർശിനിയിലൂടെ അപവർത്തനാങ്കം നേരിട്ട് അളക്കാൻ കഴിയും.

നിമജ്ജിത അപവർത്തനമാപിനി

മേൽപ്പറഞ്ഞ അപവർത്തനമാപിനിയുടെ ഒരു സവിശേഷതരം ആണിത്. ഇതിൽ ദൂരദർശിനി പ്രിസത്തോടു ചേർത്ത് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കും. പ്രിസം ദ്രാവകത്തിൽ മുക്കിവച്ചാണ് അപവർത്തനാങ്കം നിർണയിക്കുന്നത്.

പൾഫ്രിച്ച് അപവർത്തനമാപിനി

ഇതു ഒരു പ്രത്യേകതരം സ്പെക്ട്രോമീറ്റർ ആണ്. ഒരു സ്ഫടികക്കട്ടയ്ക്കുമീതെ ഒരു സ്ഫടികപ്പാത്രത്തിൽ ദ്രാവകം വയ്ക്കുന്നു. ഇവയ്ക്കിടയിലൂടെ പ്രകാശം സമാന്തരമായി കടന്നുപോകുമ്പോൾ ക്രാന്തികകോണത്തിന് അപവർത്തനം ഉണ്ടാകുന്നു. ദൂരദർശിനിയിലൂടെ നോക്കിയാൽ വീക്ഷണപരിധിയുടെ പകുതിഭാഗം മങ്ങിയും ബാക്കിഭാഗം തെളിഞ്ഞും കാണാം. വിഭജനരേഖ ക്രാന്തികകോണത്തിൽവരുന്ന രശ്മികളെ പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നു. ശുദ്ധജലം ഉപയോഗിച്ച് ആദ്യംതന്നെ ഒരു പ്രമാണം (standard) നിശ്ചയിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ പിന്നീട് ഏതു ദ്രാവകത്തിന്റെയും അപവർത്തനാങ്കം അതുപയോഗിച്ചു നിർണയിക്കാം

വ്യതികരണ അപവർത്തനമാപിനി

അബീ, നിമജ്ജിതം, പൾഫ്രിച്ച് എന്നീ അപവർത്തനമാപിനികൾ എല്ലാംതന്നെ ക്രാന്തികകോണം അളന്ന് അങ്കം തിട്ടപ്പെടുത്തുന്ന തരമാണ്. വ്യതികരണത്തെ ആസ്പദമാക്കിയും അപവർത്തനം നിർണയിക്കാം. അത്തരത്തിലുള്ള അപവർത്തനമാപിനികൾ ജാമിൻ, മൈക്കൽസൺ, റാലി എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

അപവർത്തനാങ്കം അറിയാത്ത പദാർഥത്തിന്റെ ഒരു സാമ്പിളിന്റെ അപവർത്തനം ഒരു പ്രമാണപദാർഥത്തിന്റേതുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുന്ന തത്ത്വം ആണ് ഇതിൽ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. റാലി സംവിധാനം ചെയ്ത ഉപകരണം ആണ് കൂടുതലായി പ്രയോഗത്തിലുള്ളത്.

ഇതുകൂടികാണുക

• അപവർത്തനം

പുറംകണ്ണികൾ

• Refractometer Operational Principles
• [1] Images for Refractometer
• http://www2.ups.edu/faculty/hanson/labtechniques/refractometry/intro.htm
• http://www.coleparmer.in/products/refractometers/refractometers.asp
• http://www.rudolphresearch.com/refractometers/

കടപ്പാട്: കേരള സർക്കാർ ഗ്നൂ സ്വതന്ത്ര പ്രസിദ്ധീകരണാനുമതി പ്രകാരം ഓൺലൈനിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച മലയാളം സർ‌വ്വവിജ്ഞാനകോശത്തിലെ അപവർത്തനമാപിനി എന്ന ലേഖനത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം ഈ ലേഖനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. വിക്കിപീഡിയയിലേക്ക് പകർത്തിയതിന് ശേഷം പ്രസ്തുത ഉള്ളടക്കത്തിന് സാരമായ മാറ്റങ്ങൾ വന്നിട്ടുണ്ടാകാം.