Pulfrich-Refraktometer

Refraktometer sind Instrumente zur Messung von Brechzahlen. Ein Pulfrich-Refraktometer (nach Carl Pulfrich) besteht aus einem quaderförmigen Glaskörper mit bekannter Brechzahl n_G.

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  An der Oberseite wird der Glasquader mit dem Prüfling in Kontakt gebracht. Die Grenzfläche wird mit leicht konvergentem Licht von der Seite beleuchtet. Der Teil des Lichtbündels, der von der Seite des Glaskörpers auf die Grenzfläche fällt, wird durch Totalreflexion im Glaskörper weitergeleitet. Der Teil des Lichtbündels, der von der Seite des Prüflings (Brechzahl n < n_G) auf die Grenzfläche fällt, wird gebrochen und transmittiert. Aufgrund der Totalreflexion entsteht ein dunkler Bereich zwischen den transmittierten und den totalreflektierten Strahlen. Anschließend werden alle Strahlen an der Seitenfläche gebrochen. Der Winkel zwischen der Grenzflächennormalen und dem Grenzstrahl, der gerade noch gebrochen wird, ist gegeben durch

.

An der Seitenfläche wird dieser Strahl gebrochen. Der Einfallswinkel zum Lot ist dabei für den Austrittswinkel (zum Lot gemessen) gilt nach dem Brechungsgesetz

Aus der trigonometrischen Identität sin²θ + cos²θ = 1 folgt nun: