La relation entre l'indice de réfraction et la densité dans les liquides purs^*

Laboratoire de chimie physique, Département de Chimie, Université de Montréal, Montréal Canada.

Résumé

En première approximation on a supposé depuis longtemps qu'il existe une relation invariante, de type Lorentz-Lorenz, entre la densité et l'indice de réfraction. En fait, en plus de la polarisabilité, la relation entre ces deux grandeurs fait intervenir un second paramètre moléculaire, le « rayon de Böttcher », introduit par Böttcher dans le cas des molécules sphériques et isotropes comme étant simplement le rayon de la molécule. A l'aide d'un modèle simple pour la molécule, on peut maintenant expliciter la signification physique de ce paramètre dans le cas des molécules anisotropes et en calculer la valeur de façon approchée. La théorie pro¬posée est en bon accord avec les mesures expérimentales, sauf pour le sulfure de carbone qui semble constituer un cas d'espèce.

Abstract

It has been assumed for a long time that an invariant relation, such as the Lorentz-Lorenz relation for example, was existing between the refractive index of a liquid and its density. In fact no such relation, in accordance with expé¬rimental data, can be arrived at theoritically. Beside the polarisability, the relation between these two quantities contains a second molecular parameter, the « Böttcher's radius », named after its first user who identified it with the radius of the molecule in the case of spherical and isotropic molecules. By using a simple model for the molecule, it is shown that, for anisotropic molecules, this parameter depends both on the volume of the molecule and on the molecular anisotropy and can easily be evaluated at least approximately. The present theory shows a good agreement with the experi¬mental data except for the highly anisotropic carbon disulfide molecule, where the disagreement can possibly be attributed to angular correlations that are not taken into account in the present model.