Молекулярная рефракция

Молекуля́рная рефра́кция (молярная рефракция), характеризует (как и показатель преломления ${\displaystyle n}$) способность вещества преломлять свет, но, в отличие от ${\displaystyle n}$, практически не зависит от плотности, агрегатного состояния и температуры вещества. Поэтому её можно рассматривать как некоторую константу, характерную для данного вещества. Молекулярная рефракция ${\displaystyle R}$ связывает электронную поляризуемость ${\displaystyle \alpha _{\text{эл}}}$ частиц вещества (молекул, ионов, атомов) с его показателем преломления ${\displaystyle n}$. Основная формула для молекулярной рефракции имеет вид:

${\displaystyle \displaystyle {R={\frac {n^{2}-1}{n^{2}+1}}{\frac {M}{\rho }}={\frac {4}{3}}\pi N_{\text{A}}\alpha _{\text{эл}},}}$

где ${\displaystyle M}$ – молекулярная масса вещества, ${\displaystyle \rho }$ – его плотность, ${\displaystyle N_{\text{A}}}$ – число Авогадро. Эта формула эквивалентна формуле Лоренца – Лоренца, но во многих случаях более удобна для практических применений. Значения ${\displaystyle R}$ в видимой области спектра характеризуют поляризуемость электронных оболочек молекул вещества. Молекулярная рефракция имеет размерность объёма, по порядку величины совпадает с объёмом всех молекул в моле вещества. Её определение основано на измерении показателя преломления и плотности вещества. Молекулярная рефракция – величина аддитивная, т. е. ${\displaystyle R}$ сложного соединения, в том числе органического происхождения, часто можно представить как сумму «рефракций» входящих в него атомов и молекул. Свойство аддитивности молекулярной рефракции позволяет применять рефрактометрические методы для исследования структуры соединений, определения состава смесей, нахождения электрических дипольных моментов молекул, изучения водородных связей и т. п.