כיצד עובד רפרקטומטר?

מתי נסיעות קלות דרך נוזל בזווית, הוא מתכופף - או נשבר - מאט ומשנה כיוון בזמן שהוא עובר במדיום חדש. ניתן להשתמש בתופעה זו כדי למדוד את הריכוז של תמיסה נוזלית, מכיוון שאור נשבר יותר בעת נסיעה דרך מוצקים תלויים, כמו מלחים או סוכרים. בעזרת כלי הנקרא רפרקטומטר ניתן למדוד אינדקס של שבירה עבור נוזל ולהקצות ערך בסולם הבריקס.

כאשר האור מתכופף בזמן שהוא עובר דרך נוזל, ניתן למדוד את השבירה בסולם הבריקס. לקריאה המתקבלת ממבחן רפרקטומטר נקבע ערך בסולם בריקס, מה שמקל על השוואת ריכוזים שונים בתמיסה. מים טהורים ללא מוצקים תלויים הם בעלי ערך בריקס של אפס, ואילו מים עם סוכרים, מינרלים או מוצקים אחרים בתמיסה משברים אור לייצור ערך בריקס גבוה יותר.

רפרקטומטרים קלים לשימוש ונמכרים כמכשירים כף יד אנלוגיים או דיגיטליים לשימוש בשטח על ידי מדענים, חקלאים ואפילו סטודנטים. רפרקטומטרים אנלוגיים ודיגיטליים עובדים על העיקרון שאור נע לאט יותר בפתרונות מרוכזים יותר. כאשר האור מאט, הוא גם משנה כיוון ומשנה את הקריאה שמייצר רפרקטומטר.

רפרקטומטר אנלוגי אינו זקוק למקור כוח חיצוני כדי לתפקד. כדי להשיג קריאת בריקס לפיתרון, כמה טיפות מונחות על גבי פריזמה, שמכוסה במכסה. לאחר מכן מרימים את רפרקטומטר לעינו של המתבונן ומוחזק בניצב למקור אור. האור נשבר דרך הנוזל, וקריאת בריקס נלקחת במקום בו האזורים הבהירים והחשוכים נפגשים את הסולם, כפי שמוצג במדריך בנושא רפרקטומטר של אוניברסיטת קליפורניה להשתמש.

רפרקטומטרים דיגיטליים מייצרים קרן אור משלהם מנורת LED, במקום להשתמש באור יום או במקור אור חיצוני אחר. לאחר שהנוזל מונח בתוך השקע, האור מוקרן דרך הדגימה והמחשב מקצה לשבירה המתקבלת ערך מספרי המבוסס על סולם הבריקס. הערך הסופי מוצג על גבי מסך דיגיטלי.