Refractómetro de Abbe


Un refractómetro de Abbe es un dispositivo de sobremesa para la medición de alta precisión de un índice de refracción .

Ernst Abbe (1840-1905), que trabajaba para Carl Zeiss AG en Jena, Alemania a finales del siglo XIX, fue el primero en desarrollar un refractómetro de laboratorio. Estos primeros instrumentos tenían termómetros incorporados y requerían agua en circulación para controlar las temperaturas de los fluidos y los instrumentos. También tenían ajustes para eliminar los efectos de dispersión y escalas analógicas de las que se tomaron las lecturas.

En el refractómetro de Abbe, la muestra de líquido se intercala en una capa delgada entre un prisma de iluminación y un prisma de refracción. El prisma de refracción está hecho de un vidrio con un índice de refracción alto (por ejemplo, 1,75) y el refractómetro está diseñado para usarse con muestras que tienen un índice de refracción menor que el del prisma de refracción. Se proyecta una fuente de luz a través del prisma iluminador, cuya superficie inferior está pulida (es decir, rugosa como una junta de vidrio esmerilado), por lo que se puede pensar que cada punto de esta superficie genera rayos de luz que viajan en todas direcciones. Un detector colocado en la parte posterior del prisma refractor mostraría una región clara y otra oscura.

Más de un siglo después del trabajo de Abbe, la utilidad y precisión de los refractómetros ha mejorado, aunque su principio de funcionamiento ha cambiado muy poco. También son posiblemente el dispositivo más fácil de usar para medir el índice de refracción de muestras sólidas, como vidrio , plásticos y películas de polímero . Algunos refractómetros de Abbe modernos utilizan una pantalla digital para medir, lo que elimina la necesidad de discernir entre pequeñas graduaciones. Sin embargo, el usuario todavía tiene que ajustar la vista para obtener una lectura final.

Los primeros refractómetros de laboratorio verdaderamente digitales comenzaron a aparecer a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, y ya no dependían del ojo del usuario para determinar la lectura. Todavía requerían el uso de baños de agua circulante para controlar la temperatura del instrumento y del fluido. Sin embargo, tenían la capacidad de compensar electrónicamente las diferencias de temperatura de muchos fluidos donde existe una conversión conocida de concentración a índice de refracción. La mayoría de los refractómetros de laboratorio digitales, aunque son mucho más precisos y versátiles que sus homólogos analógicos de Abbe, son incapaces de realizar lecturas en muestras sólidas.

A finales de la década de 1990, los refractómetros de Abbe estuvieron disponibles con la capacidad de realizar mediciones en longitudes de onda distintas a los estándar de 589 nanómetros . Estos instrumentos utilizan filtros especiales para alcanzar la longitud de onda deseada y pueden extender las mediciones hasta el infrarrojo cercano (aunque se requiere un visor especial para ver los rayos infrarrojos). Los refractómetros Abbe de longitud de onda múltiple se pueden utilizar para determinar fácilmente el número de Abbe de una muestra .


Bosquejo de un refractómetro de Abbe con prismas de temperatura controlada
Un refractómetro de Abbe, fabricado por Zeiss alrededor de 1920. Tenga en cuenta que el termómetro no está colocado.