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En anglais
Auteur(s)
-
Claude VÉRET : Ingénieur diplômé de l’École supérieure d’Optique - Docteur Ingénieur de la Faculté des Sciences de Paris
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Lire l’articleINTRODUCTION
La vitesse de propagation dans le vide du rayonnement électromagnétique est une constante indépendante de la fréquence. Mais, lorsque ce rayonnement pénètre dans un milieu matériel, il y subit, au cours de sa propagation, des interactions avec la matière produisant des effets variés d’absorption, de diffusion, de polarisation, de réduction de vitesse, qui, eux, dépendent de la fréquence.
La réfractométrie est l’ensemble des techniques optiques de mesure de l’indice de réfraction d’un milieu matériel, défini comme le rapport de la vitesse du rayonnement dans le vide à sa vitesse dans le milieu considéré.
À côté de son usage classique pour déterminer les caractéristiques réfringentes des matériaux vitreux ou cristallins entrant dans la composition des systèmes optiques, et du fait que l’indice de réfraction d’un corps dépend de son état physique (gazeux, liquide, visqueux, solide) ainsi que de sa composition chimique, la réfractométrie est aussi susceptible d’apporter une aide dans des processus de production de composés élaborés par les industries chimiques et alimentaires.
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Utilisation des réfractomètres
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2. Métrologie des indices
2.1 Méthodes de réfraction
Un rayon lumineux incident sur la surface de séparation de deux milieux 1 et 2, d’indices différents n 1 et n 2 , subit un changement de direction, ou réfraction, dont la valeur se détermine en appliquant la formule de la loi de Descartes (figure 1) :
avec :
- i 1 :
-
angle d’incidence, que fait le rayon incident avec la normale à la surface
- i 2 :
-
angle de réfraction, que fait le rayon réfracté avec la normale à la surface.
La mesure des angles i 1 et i 2 par une méthode goniométrique permet d’en déduire l’indice relatif du milieu 2 par rapport au milieu 1 (n 2 / n 1 ) ou son inverse.
-
Il est souvent plus aisé, en particulier pour déterminer les indices de liquides ou de solides, d’effectuer les mesures d’angles d’incidence et de réfraction après deux réfractions successives dans un prisme d’angle A connu contenant la matière dont l’indice est à déterminer.
L’application de la loi de Descartes à chacune des réfractions conduit à la formule suivante, établie par Guild (figure 2) :
![]()
avec :
- n 1 :
- indice du milieu précédant la première surface
- n 2 :
- indice du milieu succédant la seconde face
- n...
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Métrologie des indices
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BIRCH (K.J.), DOWNS (M.J.) - An updated Edlen equation for the refractive index of air. - Metrologia vol. 30, p. 155 à 162 (1993).
-
(2) - JOHNSEN (S.E.), SCHNELLE (P.D.) - A precision recording refractometer (Réfractomètre enregistreur de précision). - Rev. Sci. Instr. (USA), p. 26-35, 9 fig., bibl. (9 réf.), 24 janv. 1953.
-
(3) - SEIFLOW (G.H.F.) - A simple recording differential refractometer (Réfractomètre différentiel enregistreur de construction simple). - J. Sci. Instrum (GB) 30, no 11, p. 407-8, 2 fig., nov. 1953.
-
(4) - Réfractomètre selon Pulfrich et Abbe. - Rev. Optique (F) 7, p. 503 (1928)
-
(5) - WINTER-KLEIN (A.) - Réfractomètre de précision pour mesures à température constante. - Rev. Optique (F) 29, p. 141 (1950).
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Contrôle et étalonnage des cales étalons.
1 Constructeurs et distributeurs (France)
(Liste non exhaustive)
Ateliers Cloup. http://www.cloup.fr
Carl Zeiss (Allemagne) distribué par : Carl Zeiss SA. http://www.zeiss.com
Fisher Bioblock Scientific http://www.bioblock.com/
Mettler Toledo http://www.mt.com/
Schmidt + Haensch http://www.schmidt-haensch.de (Allemagne)
Dr-Kernchen http://www.kernchen.de
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