第四章食品的物理检测法 根据食品的相对密度、折射率、旋光度等物理常数与食品的组分含量之间的关系进行检测的方法称 为食品的物理检测法。物理检测法是食品分析及食品工业生产中常用的检测方法之一。 第一节概述 一物理拾测的煮义 相对密度、折射率和比旋光度与物质的熔点和沸点一样，也是物理特性。由于这些物理特性的测定 比较便捷，故它们是食品生产中常用的工艺控制指标，也是防止假冒伪劣食品进入市场的监控手段。通 过测定液态食品的这些特性，可以指导生产过程、保证产品质量以及鉴别食品组成、确定食品浓度、判 断食品的纯净程度及品质，是生产管理和市场管理不可缺少的方便而快捷的监测手段。 二物理检验的内容与方法 1相对密度 燕糖溶液的相对密度随糖液浓度的增加而增大，原麦汁的相对密度随浸出物浓度的增加而增大，而 酒中酒精的相对密度却随酒精度的提高而减小，这些规律己通过实验制定出了它们的对照表，只要测得 了它们的相对密度就可以从附表中查出其对应的浓度（参看《制糖分析》附表1和《工业发酵分析》附 表43,44) 对于果汁 番茄汁等这样的液态食品，测定了相对密度便可通过换算或查专用的经验表确定其可溶 性周形物或总周形物的含量。 正常的液态食品的相对密度都在一定的范围之内，例如：全脂牛乳为1.028一1.032(20/20℃)：芝 麻油为0.91260.9287(204℃)。当由于掺杂、变质等原因引起其组织成分发生异常变化时，均可导致 其相对密度发生变化。不可忽视的是，即使液态食品的相对密度在正常范围以内，也不能确保食品无质 量问题， 必须配合其它理化分析， 才能保证食品的质量 2折射率 蔗糖溶液的折射率随蔗糖浓度的增大而升高，所以所有含糖饮料、糖水罐头、果汁和峰蜜等食品都 可利用此关系测定糖度或可溶性固形物含量。还可通过测定生长期果蔬的折射率，判断果蔬的成熟度， 以进行田间管理。 每种脂肪酸均有其特定的折射率。 含碳原子数目相同时，不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折 射率大得多：不饱和脂肪酸相对分子质量越大，折射率越大：油脂酸度越高，折射率越小。因此，测定 折射率可以用来鉴别油脂的组成和品质。 正常情况下，某些液态食品的折射率有一定的范用，如芝麻油的折射率在1.4692~1.4791(20℃)之 间，蜂蜡的折射率在1.4410-1.4430(75℃)之间。当这些液态食品由于搀杂或品种改变等原因引起食品 的品质发生改变时，折射率常常会发生变化，故测定折射率可以初步对食品进行定性】 以判断食品是否 正常。 番茄酱、果酱等食品可通过折光法测定其可溶性固形物含量后，再查特制的经验表得到总固形物含 3旋光度 某些食品的比旋光度值在一定的范围内，如谷氨酸钠的比旋光度[]在+24.8+253°之间，通过 测定它的比旋光度，可以控制产品质量。蔗糖的糖度、味精的纯度、淀粉和某些氨基酸的含量与其旋光 度成正比，故测定了它们的旋光度便可知道它们的结果。 第二节物理检验的几种方法 一相对密度法 测定液态食品相对密度的方法有密度瓶法、密度计法和密度天平（即韦氏天平Westphal balance)法 等，前两种方法较常用。其中密度瓶法测定结果准确，但耗时：密度计法则简易迅速，但测定结果准确
1 第四章 食品的物理检测法 根据食品的相对密度、折射率、旋光度等物理常数与食品的组分含量之间的关系进行检测的方法称 为食品的物理检测法。物理检测法是食品分析及食品工业生产中常用的检测方法之一。 第一节 概述 一 物理检测的意义 相对密度、折射率和比旋光度与物质的熔点和沸点一样，也是物理特性。由于这些物理特性的测定 比较便捷，故它们是食品生产中常用的工艺控制指标，也是防止假冒伪劣食品进入市场的监控手段。通 过测定液态食品的这些特性，可以指导生产过程、保证产品质量以及鉴别食品组成、确定食品浓度、判 断食品的纯净程度及品质，是生产管理和市场管理不可缺少的方便而快捷的监测手段。 二 物理检验的内容与方法 1 相对密度 蔗糖溶液的相对密度随糖液浓度的增加而增大，原麦汁的相对密度随浸出物浓度的增加而增大，而 酒中酒精的相对密度却随酒精度的提高而减小，这些规律已通过实验制定出了它们的对照表，只要测得 了它们的相对密度就可以从附表中查出其对应的浓度（参看《制糖分析》附表 1 和《工业发酵分析》附 表 4-3，4-4）。 对于果汁、番茄汁等这样的液态食品，测定了相对密度便可通过换算或查专用的经验表确定其可溶 性固形物或总固形物的含量。 正常的液态食品的相对密度都在一定的范围之内，例如：全脂牛乳为 1.028—1.032（20/20℃）；芝 麻油为 0.9126~0.9287（20/4℃）。当由于掺杂、变质等原因引起其组织成分发生异常变化时，均可导致 其相对密度发生变化。不可忽视的是，即使液态食品的相对密度在正常范围以内，也不能确保食品无质 量问题，必须配合其它理化分析，才能保证食品的质量。 2 折射率 蔗糖溶液的折射率随蔗糖浓度的增大而升高，所以所有含糖饮料、糖水罐头、果汁和蜂蜜等食品都 可利用此关系测定糖度或可溶性固形物含量。还可通过测定生长期果蔬的折射率，判断果蔬的成熟度， 以进行田间管理。 每种脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子数目相同时，不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折 射率大得多；不饱和脂肪酸相对分子质量越大，折射率越大；油脂酸度越高，折射率越小。因此，测定 折射率可以用来鉴别油脂的组成和品质。 正常情况下，某些液态食品的折射率有一定的范围，如芝麻油的折射率在 1.4692~1.4791（20℃）之 间，蜂蜡的折射率在 1.4410~1.4430（75℃）之间。当这些液态食品由于搀杂或品种改变等原因引起食品 的品质发生改变时，折射率常常会发生变化，故测定折射率可以初步对食品进行定性，以判断食品是否 正常。 番茄酱、果酱等食品可通过折光法测定其可溶性固形物含量后，再查特制的经验表得到总固形物含 量。 3 旋光度 某些食品的比旋光度值在一定的范围内，如谷氨酸钠的比旋光度[α] 20 D 在+24.8~+25.3°之间，通过 测定它的比旋光度，可以控制产品质量。蔗糖的糖度、味精的纯度、淀粉和某些氨基酸的含量与其旋光 度成正比，故测定了它们的旋光度便可知道它们的结果。 第二节 物理检验的几种方法 一 相对密度法 测定液态食品相对密度的方法有密度瓶法、密度计法和密度天平（即韦氏天平 Westphal balance）法 等，前两种方法较常用。其中密度瓶法测定结果准确，但耗时；密度计法则简易迅速，但测定结果准确
度较差。 1密度瓶法 (1)仪器 密度瓶是测定液体相对密疫的专用精密仪器，其种类和规格有多种，常用的有带温度计的精密密度 瓶和带毛细管的普通密度瓶，见图4-1。常用的密度瓶规格是25和50ml两种。 1 2 【一带毛细管的普通密度瓶2一带温度计的精密密度瓶 图4.1 (2)测定原理 由于密度瓶的容积一定，故在一定温度下，用同一密度瓶分别称量样品溶液和蒸馏水的质量，两者 之比即为该样品溶液的相对密度。 (3)测定方法 将带有温度计的精密密度瓶依次用洗液、自来水、蒸馏水、乙醇洗涤后，烘干并冷却，精密称重 装满温度小于20℃的样液，插入温度计后，置入20℃的恒温水浴中，待样液温度达到20℃时保持20mn 用滤纸条吸去毛细管溢出的多余样液，盖上毛细管上的小帽后取出。用滤纸把瓶外液体擦干，置感量 1/10000g分析天平上称重，即可测出20℃时一定容积样液的质量。将样液倾出，洗净密度瓶后，装入煮 沸30mi并冷却至20℃以下的蒸馏水，按测定样液的方法同样操作，测出同体积20℃蒸馏水的质量。 (4)计算 do=m2-mo m,-mo 式中：m。一密度瓶的质量，g: m一密度瓶和蒸馏水的质量，g: m- 一老度瓶和样液的质量，g。 (5)说明 ①本法适用于测定各种液体食品的相对密度，测定结果准确，但操作较烦琐。 ②测定挥发性的样液时，宜使用带温度计的精密老度瓶：测定较粘稠的样液时，宜使用带毛细管 的普通密度瓶。 ③液体必须装满密度瓶，并使液体充满毛细管，瓶内不得有气泡。 2
2 度较差。 1 密度瓶法 （1） 仪器 密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器，其种类和规格有多种，常用的有带温度计的精密密度 瓶和带毛细管的普通密度瓶，见图 4-1。常用的密度瓶规格是 25 和 50ml 两种。 1— 带毛细管的普通密度瓶 2— 带温度计的精密密度瓶 图 4-1 （2） 测定原理 由于密度瓶的容积一定，故在一定温度下，用同一密度瓶分别称量样品溶液和蒸馏水的质量，两者 之比即为该样品溶液的相对密度。 （3） 测定方法 将带有温度计的精密密度瓶依次用洗液、自来水、蒸馏水、乙醇洗涤后，烘干并冷却，精密称重。 装满温度小于 20℃的样液，插入温度计后，置入 20℃的恒温水浴中，待样液温度达到 20℃时保持 20min， 用滤纸条吸去毛细管溢出的多余样液，盖上毛细管上的小帽后取出。用滤纸把瓶外液体擦干，置感量 1/10000g 分析天平上称重，即可测出 20℃时一定容积样液的质量。将样液倾出，洗净密度瓶后，装入煮 沸 30min 并冷却至 20℃以下的蒸馏水，按测定样液的方法同样操作，测出同体积 20℃蒸馏水的质量。 （4） 计算 1 0 20 2 0 20 m m m m d − − = 式中：m0——密度瓶的质量，g； m1——密度瓶和蒸馏水的质量，g； m2——密度瓶和样液的质量，g。 （5）说明 ①本法适用于测定各种液体食品的相对密度，测定结果准确，但操作较烦琐。 ②测定挥发性的样液时，宜使用带温度计的精密密度瓶；测定较粘稠的样液时，宜使用带毛细管 的普通密度瓶。 ③液体必须装满密度瓶，并使液体充满毛细管，瓶内不得有气泡
④拿取恒温后带毛细管的普通密度瓶时，不得用手直接接触其球部，应带隔热手套或用工具拿取： 天平室温度不得高于20℃，避免液体受热膨胀流出。 ⑤水浴中的水必须清洁无油污，防止污染瓶外壁， 2密度计法 (1)仪器 密府计法是最便捷活用的测定液体相对密度的方法，但准确府不如密府瓶法。密商 计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多，结构形式也基木相同：一个封口的玻璃管， 中间部分略粗，内有空气，故能浮在液体中：下部有小铅球重垂，使密度计能直立于液 体中：上部是 细长有刻度的玻璃管，如图4-2所示。刻度是利用各种不同密度的液 标度的。食品工业中常用的密度计按其标度的方法不同，分为普通密度计、锤度计、乳 稠计、波美计和酒精计等。 ①普通密度计 普通密度计是直接以20℃时的密度值为刻度，由儿支刻度范围不同的密度计组成 套。密度值小于1的(0.7001.000)称为轻表，用于测定比水轻的液体：密度值大于 1的(1.000-2.000)称为重表，用于测定比水重的液体。 图4-2普通密度计 ②锤度计 锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计，是以燕糖溶液的重量百分含量为刻度，以”Bx表示。标 度方法：20℃时，1%纯蔗糖溶液为1°Bx,2%纯蔗糖溶液为2°Bx,以此类推。对于不纯糖液来说， 其读数则是溶液中视周形物的重量百分含量。若实测温度不是20℃，则应进行温度校正，见附表4-1。 ③乳稠计 到程计是专用于测定牛相对密度的密度计，测量相对密度的范围为10151045。划府是将相对密 度值减去1.000后再乘以1000，以度来表示，符号为° ,刻度范围即为1545°。若实测温度不是20℃ 则应进行温度校正，见附表42。 ④波美计 波美计是以波美度(Bé)来表示液体浓度大小的。按标度方法的不同分为多种类型，常用的波美计 刻度刻制的方法是以20C为标准，以在蒸馏水中为0Bé，在15%Nal溶液中为15B6,在纯HSO,(相 对密度为1.8427)中为 66Be 其余刻度等距离 到分 ,波美计亦有轻表和重表之分，分别用于测定相对 密度小于1和大于1的液体。波美度与相对密度之间存在者下列关系： 轻表：B6=145-1 d 5，重表：B6=145-145 (2)测定方法 将混合均匀的被测样液沿壁徐徐倒入适当容积的清洁量筒中，避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓 缓放入样液中，待其静止后，再轻轻按下少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置 读取与液面相交处的刻度值。同时测量样液的温度，如不是20℃，应加以校正。 (3)说明 该法提作简便迅速，但准确性较差， 需要样液量多，且不适用于极易挥发的样液。 ②操作时应注意不要将密度计接触量筒的壁及底部，待测液中不得有气泡。 ③读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下缘为准。若液体颜色较深，不易看清弯月面下缘时，则 以弯月面上缘为准。 二折光法 通过测量物质的折射率来鉴别物质的组成，确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法称 为折光法。 1折射率与样液浓度的关系 折光仪是利用进光棱晶和折射棱晶夹者薄薄的一层样液，经过光的折射后，测出样液的折射率而得
3 ④拿取恒温后带毛细管的普通密度瓶时，不得用手直接接触其球部，应带隔热手套或用工具拿取； 天平室温度不得高于 20℃，避免液体受热膨胀流出。 ⑤水浴中的水必须清洁无油污，防止污染瓶外壁。 2 密度计法 （1）仪器 密度计法是最便捷适用的测定液体相对密度的方法，但准确度不如密度瓶法。密度 计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多，结构形式也基本相同：一个封口的玻璃管， 中间部分略粗，内有空气，故能浮在液体中；下部有小铅球重垂，使密度计能直立于液 体中；上部是一细长有刻度的玻璃管，如图 4-2 所示。刻度是利用各种不同密度的液体 标度的。食品工业中常用的密度计按其标度的方法不同，分为普通密度计、锤度计、乳 稠计、波美计和酒精计等。 ① 普通密度计 普通密度计是直接以 20℃时的密度值为刻度，由几支刻度范围不同的密度计组成 一套。密度值小于 1 的（0.700~1.000）称为轻表，用于测定比水轻的液体；密度值大于 1 的（1.000~2.000）称为重表，用于测定比水重的液体。 图 4-2 普通密度计 ② 锤度计 锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计，是以蔗糖溶液的重量百分含量为刻度，以°Bx 表示。标 度方法：20℃时，1%纯蔗糖溶液为 1°Bx，2%纯蔗糖溶液为 2°Bx，以此类推。对于不纯糖液来说， 其读数则是溶液中视固形物的重量百分含量。若实测温度不是 20℃，则应进行温度校正，见附表 4-1。 ③ 乳稠计 乳稠计是专用于测定牛乳相对密度的密度计，测量相对密度的范围为 1.015~1.045。刻度是将相对密 度值减去 1.000 后再乘以 1000，以度来表示，符号为°，刻度范围即为 15~45°。若实测温度不是 20℃， 则应进行温度校正，见附表 4-2。 ④ 波美计 波美计是以波美度 ( ○ Bé)来表示液体浓度大小的。按标度方法的不同分为多种类型，常用的波美计 刻度刻制的方法是以 20℃为标准，以在蒸馏水中为 0○ Bé，在 15%Nacl 溶液中为 15○ Bé，在纯 H2SO4（相 对密度为 1.8427）中为 66○ Bé，其余刻度等距离划分。波美计亦有轻表和重表之分，分别用于测定相对 密度小于 1 和大于 1 的液体。波美度与相对密度之间存在着下列关系： 轻表：○ Bé= 145 d 145 20 20 − ， 重表：○ Bé= 20 d20 145 145 − （2）测定方法 将混合均匀的被测样液沿壁徐徐倒入适当容积的清洁量筒中，避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓 缓放入样液中，待其静止后，再轻轻按下少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置 读取与液面相交处的刻度值。同时测量样液的温度，如不是 20℃，应加以校正。 （3）说明 ① 该法操作简便迅速，但准确性较差，需要样液量多，且不适用于极易挥发的样液。 ② 操作时应注意不要将密度计接触量筒的壁及底部，待测液中不得有气泡。 ③ 读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下缘为准。若液体颜色较深，不易看清弯月面下缘时，则 以弯月面上缘为准。 二 折光法 通过测量物质的折射率来鉴别物质的组成，确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法称 为折光法。 1 折射率与样液浓度的关系 折光仪是利用进光棱晶和折射棱晶夹着薄薄的一层样液，经过光的折射后，测出样液的折射率而得
到样液浓度的。 图4-3光的全反射 图4-3中MM'线的上部为光疏介质，下部为光密介质。根据光的折射定律，当光线从光疏介质进 入光密介质（如从样液射入棱晶中）时，因)<”折射角恒小于入射角(a2<a),即折射 线比入射线靠近法线：反之，当光线从光密介质进入光疏介质（如从棱晶射入样液）时，因，> ,折射角恒大于入射角（α>α2），即折射线比入射线偏离法线。在后一种情况下，如逐渐增大入 射角ā，折射线会进一步偏离法线，当入射角增大到某一角度时，其折射线会沿两介质的交界面平行射 出(4·线)不进入米流质 ,这种现象称为光的全反射，此时的入射角称为临界角， 入射线为临界线。发生全反射时，若光线从光疏介质射向光密介质，则所有的入射光('23”线 全部折射在临界角以内(1、2、3线)，临界角以外无光线，结果临界线(4线)左边明亮，右边完全黑 暗，形成明显的黑白分界。利用这一原理，通过实验可测出临界角“。因为发生全反射时折射角等于 90°，所以： n棱品sin90 即nnsina n样液S1nCt: 式中的s是折光仪棱晶的折射率，是已知的，而临界角a则随样液浓度的大小而改变，可从棱 品的旋转角度读出，因此，只要测得了ā，就可求出特情。 溶液的折射率与相对密度一样，随着浓度的增大而递增。折射率的大小取决于物质的性质，即不同 的物质有不同的折射率对于同一种物质，其折射率的大小取决于该物质溶液的浓度的大小。 2折光仪的结构及原理 折光仪是利用光的全反射原理测出临界角而得到物质折射率的仪器。比较先进的是数字折光仪和自 动温度补偿型手提折光仪。数字折光仪是采用光传感器进行自动浓度测量，并通过内置的微信息处理器 对温度误差进行自动校正，测量准确度高达±0.2%：自动温度补偿型手提折光仪则是通过内置的机构进 行温度补偿。我国食品工业中最常用的是阿贝折光仪和手提式折光计，测定结果须进行温度校正。 阿贝折光仪的结构如图44所示。其光学系统由观测系统和读数系统两部分组成，见图4
4 到样液浓度的。 图 4-3 光的全反射 图 4-3 中 MM′线的上部为光疏介质，下部为光密介质。根据光的折射定律，当光线从光疏介质进 入光密介质（如从样液射入棱晶中）时，因 n1（样液）＜n2（棱晶），折射角恒小于入射角（α2＜α1），即折射 线比入射线靠近法线；反之，当光线从光密介质进入光疏介质（如从棱晶射入样液）时，因 n1（棱晶）＞n2 （样液），折射角恒大于入射角（α1＞α2），即折射线比入射线偏离法线。在后一种情况下，如逐渐增大入 射角α2，折射线会进一步偏离法线，当入射角增大到某一角度时，其折射线会沿两介质的交界面平行射 出（4′线），不再进入光疏介质，这种现象称为光的全反射，此时的入射角称为临界角，以α临表示， 入射线为临界线。发生全反射时，若光线从光疏介质射向光密介质，则所有的入射光（1′2′3′线） 全部折射在临界角以内（1、2、3 线），临界角以外无光线，结果临界线（4 线）左边明亮，右边完全黑 暗，形成明显的黑白分界。利用这一原理，通过实验可测出临界角α临。因为发生全反射时折射角等于 90°，所以： 样液 临 棱晶 α = sin sin 90 n n ，即 n 样液=n 棱晶 sinα临 式中的 n 棱晶是折光仪棱晶的折射率，是已知的，而临界角α临则随样液浓度的大小而改变，可从棱 晶的旋转角度读出，因此，只要测得了α临，就可求出 n 样液。 溶液的折射率与相对密度一样，随着浓度的增大而递增。折射率的大小取决于物质的性质，即不同 的物质有不同的折射率；对于同一种物质，其折射率的大小取决于该物质溶液的浓度的大小。 2 折光仪的结构及原理 折光仪是利用光的全反射原理测出临界角而得到物质折射率的仪器。比较先进的是数字折光仪和自 动温度补偿型手提折光仪。数字折光仪是采用光传感器进行自动浓度测量，并通过内置的微信息处理器 对温度误差进行自动校正，测量准确度高达±0.2%；自动温度补偿型手提折光仪则是通过内置的机构进 行温度补偿。我国食品工业中最常用的是阿贝折光仪和手提式折光计，测定结果须进行温度校正。 阿贝折光仪的结构如图 4-4 所示。其光学系统由观测系统和读数系统两部分组成，见图 4-5
一底座2一棱品调节旋钮3一圆盘组（内有刻度板 1一反光镜2一进光棱品3一折射棱品4一色散补偿器 小反光镜一支架 。一读数锭筒7一日镜 69分划 7,8-日镜 11一转向棱品 8一观测镜筒9一分界线调节旋钮10一消色调节旋钮 12一刻度盘13一毛玻璃14一小反光镜 11一色散刻度尺12一棱品锁紧扳手13一棱品组 图4-5阿贝折光仪的光学系统 14一温度计插座15一恒温器接头16一金属保护罩 17一主轴18一反光铃 图4-4阿贝折光仪 观测系统：光线由反光镜(1)反射，经进光棱晶(2)、折射棱晶(3)及其间的被测样液薄层折射后射 出。再经色散补偿器(4)消除由折射棱品及被测样液所产生的色散，然后由物镜(5)将明暗分界线成像 于分划板(6)上，经目镜(7)、(8)放大后成像于观测者眼中。 读数系统：光线由小反光镜(14)反射，经毛玻璃(13)射到刻度盘(12)上，经转向棱晶(11) 及物镜(10)将刻度成像于分划板(9)上，通过目镜(7)、(8) 放大后成像于观测者眼中 光线在阿贝折光仪内进行的情况如图4-6所示。ABC和EFD 是进光棱品和折射棱品的纵侧面图，∠C、∠D为90°，∠B、∠ E为60°，其间是厚约0.15mm的样液薄层。当光线L由进光棱 晶I点射入到达AB液面时，由于被测样液的折射率不同，将有 部分光反射或全反射。若旋转棱品使ION 于临界角a,即 产生全反射，则所有入射角小于临界角的光线（即图46中临界 线10临界线左方的光线及与它们平行的光线)可折射进入样液 层，然后通过折光棱晶投影到物镜K上，物镜把一组组平行光束 (S,S',S”及U,U',U等)汇集于视野XY,早现光亮 所有入射角大于临界角的光线（即图4-6中临界线I0右方的光线 及与它们平行的光线)发生全反射不能进入样液层，因而也不能 达到视野XY,故呈现黑暗。由此在视野中便出现了明暗两部分。 图46阿贝折光仪的光路图
5 1—底座 2—棱晶调节旋钮 3—圆盘组(内有刻度板) 1—反光镜 2—进光棱晶 3—折射棱晶 4—色散补偿器 4—小反光镜 5—支架 6—读数镜筒 7—目镜 5，10—物镜 6，9—分划板 7，8—目镜 11—转向棱晶 8—观测镜筒 9—分界线调节旋钮 10—消色调节旋钮 12—刻度盘 13—毛玻璃 14—小反光镜 11—色散刻度尺 12—棱晶锁紧扳手 13—棱晶组 图 4-5 阿贝折光仪的光学系统 14—温度计插座 15—恒温器接头 16—金属保护罩 17—主轴 18—反光镜 图 4-4 阿贝折光仪 观测系统：光线由反光镜（1）反射，经进光棱晶（2）、折射棱晶（3）及其间的被测样液薄层折射后射 出。再经色散补偿器（4）消除由折射棱晶及被测样液所产生的色散，然后由物镜（5）将明暗分界线成像 于分划板（6）上，经目镜（7）、（8）放大后成像于观测者眼中。 读数系统：光线由小反光镜（14）反射，经毛玻璃（13）射到刻度盘（12）上，经转向棱晶（11） 及物镜（10）将刻度成像于分划板（9）上，通过目镜（7）、（8） 放大后成像于观测者眼中。 光线在阿贝折光仪内进行的情况如图 4-6 所示。ABC 和 EFD 是进光棱晶和折射棱晶的纵刨面图，∠C、∠D 为 90°，∠B、∠ E 为 60°，其间是厚约 0.15mm 的样液薄层。当光线 L 由进光棱 晶 I 点射入到达 AB 液面时，由于被测样液的折射率不同，将有 一部分光反射或全反射。若旋转棱晶使 ION′等于临界角α临，即 产生全反射，则所有入射角小于临界角的光线（即图 4-6 中临界 线 IO 临界线左方的光线及与它们平行的光线）可折射进入样液 层，然后通过折光棱晶投影到物镜 K 上，物镜把一组组平行光束 （S，S′，S〞及 U，U′，U〞等）汇集于视野 XY，呈现光亮； 所有入射角大于临界角的光线（即图 4-6 中临界线 IO 右方的光线 及与它们平行的光线）发生全反射不能进入样液层，因而也不能 达到视野 XY，故呈现黑暗。由此在视野中便出现了明暗两部分。 图 4-6 阿贝折光仪的光路图