Jak obliczany jest współczynnik załamania

Jak obliczany jest współczynnik załamania
Jak obliczany jest współczynnik załamania
Anonim

Współczynnik załamania światła to pewna abstrakcyjna liczba, która charakteryzuje siłę refrakcyjną przezroczystego ośrodka. Zwyczajowo oznacza się go łacińską literą n. Rozróżnij bezwzględny współczynnik załamania światła od względnego współczynnika.

Pierwszy jest obliczany przy użyciu jednego z dwóch wzorów:

n=sin α / sin β=const (gdzie sin α jest sinusem kąta padania, a sin β jest sinusem kąta załamania wiązki światła wpadającej do rozpatrywanego ośrodka z pustki)

lub

n=c / υλ (gdzie c to prędkość światła w próżni, υλto prędkość światła w próżni badane medium).

współczynnik załamania światła
współczynnik załamania światła

Tutaj obliczenia pokazują, ile razy światło zmienia swoją prędkość propagacji w momencie przejścia z próżni do ośrodka przezroczystego. W ten sposób określa się współczynnik załamania światła (bezwzględny). Aby znaleźć krewnego, użyj wzoru:

n=n2 / n1.

Oznacza to, że brane są pod uwagę bezwzględne współczynniki załamania substancji o różnych gęstościach,takie jak powietrze i szkło.

Ogólnie rzecz biorąc, bezwzględne współczynniki dowolnych ciał, czy to gazowych, ciekłych czy stałych, są zawsze większe niż 1. Zasadniczo ich wartości wahają się od 1 do 2. Powyżej 2 wartość ta może być tylko w wyjątkowych przypadkach sprawy. Wartość tego parametru dla niektórych środowisk:

  • współczynnik załamania szkła
    współczynnik załamania szkła

    wskaźnik załamania szkła (korona) - 1, 5163;

  • powietrze - 1, 000292;
  • gliceryna - 1, 473;
  • eter - 1, 358;
  • alkohol etylowy - 1, 363;
  • dwusiarczek węgla - 1629;
  • szkło organiczne - 1, 49.

Ta wartość, zastosowana do najtwardszej naturalnej substancji na planecie, diamentu, wynosi 2,42. Bardzo często podczas prowadzenia badań naukowych itp. wymagana jest znajomość współczynnika załamania wody. To ustawienie to 1, 334.

Ponieważ długość fali jest oczywiście wskaźnikiem niestałym, indeks jest przypisany do litery n. Jego wartość pomaga zrozumieć, do której fali widma odnosi się ten współczynnik. Rozważając tę samą substancję, ale wraz ze wzrostem długości fali światła, współczynnik załamania światła zmniejszy się. Ta okoliczność spowodowała rozkład światła na widmo podczas przechodzenia przez soczewkę, pryzmat itp.

współczynnik załamania wody
współczynnik załamania wody

Wartość współczynnika załamania światła może być wykorzystana do określenia, na przykład, ile jednej substancji jest rozpuszczone w innej. Przydaje się to na przykład podczas piwowarstwa lub gdy trzeba poznać stężenie cukru, owoców lub jagód w soku. Wskaźnik ten jest ważny zarówno przy określaniu jakości produktów naftowych, jak iw biżuterii, gdy konieczne jest udowodnienie autentyczności kamienia itp.

W celu określenia współczynnika załamania używa się specjalnego urządzenia zwanego refraktometrem. Aby z niego skorzystać, należy go najpierw wyczyścić miękką ściereczką, a następnie nałożyć 2–3 krople badanej substancji na zawarty w projekcie pryzmat. Następnie zamykana jest specjalna płyta do światła dziennego.

Bez użycia jakiejkolwiek substancji, skala widoczna w okularze instrumentu będzie całkowicie niebieska. Jeśli upuścisz zwykłą wodę destylowaną na pryzmat, przy prawidłowej kalibracji instrumentu granica kolorów niebieskiego i białego przejdzie ściśle wzdłuż znaku zerowego. Podczas badania innej substancji przesunie się ona wzdłuż skali zgodnie z jej współczynnikiem załamania.

Zalecana: