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2026-01-01T01:26:53Z

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[[Datei:Abbe-Refraktometer von rechts.jpg|mini|hochkant|Abbe-Refraktometer von rechts gesehen]]
[[Datei:Abbe-Refraktometer von links.jpg|mini|hochkant|Abbe-Refraktometer von links gesehen]]
[[Datei:Abbe-Refraktometer.png|mini|hochkant|Abbe-Refraktometer (Holzstich 1897)]]
Das '''Abbe-Refraktometer''' ist ein [[Optik|optisches]] Gerät zur Bestimmung der Konzentration eines Stoffes oder Stoffgemisches in einem Trägermedium, wie z. B. dem Zuckergehalt in Weintraubenmost. Dies geschieht über die Ermittlung des [[Brechungsindex]] der zu untersuchenden Probe. Als Total[[reflektometer]] beruht sein Messprinzip auf der Tatsache, dass der Grenzwinkel α<sub>g</sub> der [[Totalreflexion]] an einer Grenzfläche vom Brechungsindex der beteiligten optischen [[Ausbreitungsmedium|Medien]] abhängt.<ref name="Organikum">{{Literatur |Autor=[[Heinz G. O. Becker|Heinz Becker]] et al. |Titel=Organikum. Organisch-chemisches Grundpraktikum |Auflage=8 |Verlag=[[Deutscher Verlag der Wissenschaften]] |Ort=Berlin |Datum=1968 |Seiten=85–86}}</ref>

Die Totalreflexion findet hier an der Grenzfläche des verwendeten Glases mit bekanntem und großem Brechungsindex ''n''’ zur vermessenden und optisch dünneren Flüssigkeit mit dem geringeren Brechungsindex ''n'' statt. Der optische Aufbau in diesem von [[Ernst Abbe]] entwickelten [[Refraktometer]] ermöglicht eine präzise Grenzwinkelbestimmung (± 0,0001)<ref name="Organikum" /> mit einer nur dünnen Flüssigkeitsschicht, die zwischen den zwei Glasprismen aufgetragen wird. Über die Beziehung
:<math> n = n' \, \sin(\alpha_{\rm g})</math>
lässt sich somit der Brechungsindex ''n'' der Flüssigkeit berechnen.

Zur Vergleichbarkeit der vorzunehmenden Messungen ist die Verwendung einer standardisierten Lichtquelle bzw. die Festlegung auf eine feste Wellenlänge erforderlich, da andere Wellenlängen andere Brechungsindizes zur Folge haben. Früher wurde als [[monochromatisch]]e Lichtquelle meist eine [[Natriumdampflampe]] verwendet. In der Handhabung einfacher gestaltet sich die heute mittlerweile übliche Verwendung einer Glühlampe in Kombination mit einem optischen Filter, der nur Licht mit der Wellenlänge 589 nm zur Probe durchlässt. Dies ist die Wellenlänge der [[Natrium-D-Linie]], die von Natriumdampflampen erzeugt wird. Damit erhält man das gleiche Messergebnis mit geringerem Aufwand. Das Abbe-Refraktometer ist jedoch so konstruiert, dass auch bei Verwendung polychromatischen Lichtes der Brechungsindex bei der D-Linie erhalten werden kann.<ref name="Organikum" />

Je nach Flüssigkeit kann der Brechungsindex stark temperaturabhängig sein. Daher werden die Prismen während der Messung auf eine konstante, bekannte Temperatur gebracht. Die übliche Messtemperatur beträgt 20 °C. Es kann aber aus verschiedenen Gründen, wie Schmelz-, Siede- und Zersetzungstemperatur des Messgutes, nötig sein, bei einer anderen Temperatur zu messen.

Die verwendete Wellenlänge und Temperatur werden als tief- und hochgestellte Indizes angegeben. Dabei ist „D“ das Kennzeichen für das Licht der Natrium-D-Linie (589,00 und 589,59 nm). In älteren Tabellenwerken werden auch noch α und β als Index angegeben, die sich auf Linien der [[Balmer-Serie]] des Wasserstoffspektrums beziehen (656,28 bzw. 486,13 nm). Die Temperaturangabe erfolgt in [[Grad Celsius]].

Beispiel: <math>n_D^{20}</math> = Natrium-D-Linie, 20 °C

== Bestimmung von ''n'' ==

Zur Erreichung der bestmöglichen Genauigkeit muss die Temperatur während der Messung mithilfe eines Thermostaten auf ± 0,2 °C konstant gehalten werden.<ref name="Organikum" />

Zuerst wird die Flüssigkeit auf das aufgeklappte Doppel[[Prisma (Geometrie)|prisma]] gegeben (1). Dann blickt man durch das rechte Okular, wobei das Strichkreuz scharf zu sehen sein muss. Die Grenze der Totalreflexion wird nun auf das Strichkreuz eingestellt (2). Jetzt kann man im [[Ablesemikroskop]] den Winkel ablesen, hier beträgt er 7°46' (3).

<gallery>
Abbe-Refraktometer aufgeklappt.jpg|1
Abbe-Refraktometer Strichkreuz.jpg|2
Abbe-Refraktometer Skala.jpg|3
</gallery>

== Weblinks ==
* {{Internetquelle|url=https://www.musoptin.com/item/fruehes-abbe-refraktometer-zeiss-2028-1904/|titel=Frühes Abbe-Refraktometer|titelerg=von Carl Zeiss aus dem Jahre 1904|werk=Museum optischer Instrumente|abruf=2024-05-25|abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle|url=https://www.musoptin.com/item/abbe-refraktometer-zeiss-30264-1928/|titel=Abbe-Refraktometer|titelerg=von Carl Zeiss aus dem Jahre 1928|werk=Museum optischer Instrumente|abruf=2024-05-25|abruf-verborgen=1}}
* [https://gpr.physik.hu-berlin.de/Skripten/Elektrodynamik%20und%20Optik/PDF-Dateien/O7.pdf Abbe-Refraktometer] (PDF; 497 kB)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Abberefraktometer}}
[[Kategorie:Laborgerät]]
[[Kategorie:Optisches Messgerät]]
[[Kategorie:Ernst Abbe als Namensgeber]]

Abbe-Refraktometer - Versionsgeschichte

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