Indeks loma prema frekvenciji. Kako se izračunava indeks loma? Koliki je indeks loma stakla? I kada to trebate znati

Prijeđimo na detaljnije razmatranje indeksa loma, koji smo uveli u §81 pri formuliranju zakona loma.

Indeks loma ovisi o optičkim svojstvima medija iz kojeg zraka pada i medija u koji prodire. Indeks loma dobiven kada svjetlost iz vakuuma padne na bilo koji medij naziva se apsolutni indeks loma tog medija.

Riža. 184. Relativni indeks loma dvaju medija:

Neka apsolutni indeks loma prvog medija bude, a drugog sredstva - . S obzirom na lom na granici prvog i drugog medija, pazimo da indeks loma pri prijelazu iz prvog medija u drugi, tzv. relativni indeks loma, bude jednak omjeru apsolutnih indeksa loma medija. drugi i prvi medij:

(Slika 184). Naprotiv, pri prelasku iz drugog medija u prvi imamo relativni indeks loma

Utvrđena veza između relativnog indeksa loma dvaju medija i njihovih apsolutnih indeksa loma mogla bi se izvesti teorijski, bez novih pokusa, kao što se to može učiniti za zakon reverzibilnosti (§82),

Medij s većim indeksom loma naziva se optički gušći. Obično se mjeri indeks loma različitih medija u odnosu na zrak. Apsolutni indeks loma zraka je . Dakle, apsolutni indeks loma bilo kojeg medija povezan je s njegovim indeksom loma u odnosu na zrak formulom

Tablica 6. Indeks loma razne tvari u odnosu na zrak

Tekućine		Krutine
Supstanca		Supstanca

Etanol
Ugljikov disulfid
Glicerol		Staklo (svijetla kruna)
Tekući vodik		Staklo (teški kremen)
Tekući helij

Indeks loma ovisi o valnoj duljini svjetlosti, odnosno o njezinoj boji. Različite boje odgovaraju različitim indeksima loma. Ovaj fenomen, nazvan disperzija, ima važnu ulogu u optici. U sljedećim poglavljima više ćemo se puta baviti ovim fenomenom. Podaci navedeni u tablici. 6, odnosi se na žuto svjetlo.

Zanimljivo je primijetiti da se zakon refleksije može formalno napisati u istom obliku kao i zakon refrakcije. Prisjetimo se da smo se dogovorili da uvijek mjerimo kutove od okomice na odgovarajuću zraku. Stoga moramo smatrati da kut upada i kut refleksije imaju suprotne predznake, tj. zakon refleksije može se napisati kao

Uspoređujući (83.4) sa zakonom loma, vidimo da se zakon refleksije može smatrati posebnim slučajem zakona loma pri . Ova formalna sličnost zakona refleksije i refrakcije je od velike koristi u rješavanju praktičnih problema.

Indeks loma je u prethodnom izlaganju imao značenje konstante medija, neovisno o intenzitetu svjetlosti koja kroz njega prolazi. Ovakva interpretacija indeksa loma je sasvim prirodna, ali u slučaju visokih intenziteta zračenja, koji se mogu postići modernim laserima, nije opravdana. Svojstva medija kroz koji prolazi jako svjetlosno zračenje ovise u ovom slučaju o njegovom intenzitetu. Kako kažu, okruženje postaje nelinearno. Nelinearnost medija očituje se, posebice, u činjenici da svjetlosni val visokog intenziteta mijenja indeks loma. Ovisnost indeksa loma o intenzitetu zračenja ima oblik

Ovdje je uobičajeni indeks loma, i nelinearni indeks loma, i faktor proporcionalnosti. Dodatni član u ovoj formuli može biti pozitivan ili negativan.

Relativne promjene indeksa loma su relativno male. Na nelinearni indeks loma. No, čak i takve male promjene u indeksu loma su uočljive: očituju se u neobičnom fenomenu samofokusiranja svjetlosti.

Razmotrimo medij s pozitivnim nelinearnim indeksom loma. U tom slučaju područja povećanog intenziteta svjetlosti su istovremeno i područja povećanog indeksa loma. Obično u stvarnom lasersko zračenje Raspodjela intenziteta po presjeku snopa zraka je nejednolika: intenzitet je maksimalan duž osi i glatko opada prema rubovima snopa, kao što je prikazano na sl. 185 pune krivulje. Slična raspodjela također opisuje promjenu indeksa loma po presjeku ćelije s nelinearnim medijem duž čije se osi širi laserska zraka. Indeks loma, koji je najveći duž osi kivete, glatko opada prema njezinim stijenkama (isprekidane krivulje na sl. 185).

Snop zraka koji izlazi iz lasera paralelno s osi, ulazeći u medij s promjenjivim indeksom loma, skreće se u smjeru gdje je veći. Stoga povećani intenzitet u blizini kivete dovodi do koncentracije svjetlosnih zraka u ovom području, što je shematski prikazano u presjecima i na sl. 185, a to dovodi do daljnjeg povećanja. U konačnici, efektivni presjek svjetlosnog snopa koji prolazi kroz nelinearni medij značajno se smanjuje. Svjetlost prolazi kroz uski kanal s visokim indeksom loma. Time se laserski snop zraka sužava, a nelinearni medij pod utjecajem intenzivnog zračenja djeluje kao sabirna leća. Taj se fenomen naziva samofokusiranje. Može se uočiti, na primjer, u tekućem nitrobenzenu.

Riža. 185. Raspodjela intenziteta zračenja i indeksa loma po presjeku laserske zrake zraka na ulazu u kivetu (a), blizu ulaznog kraja (), u sredini (), blizu izlaznog kraja kivete ( )

Refrakcija je određeni apstraktni broj koji karakterizira sposobnost loma bilo kojeg prozirnog medija. Uobičajeno je označavati ga n. Postoje apsolutni indeks loma i relativni indeks.

Prvi se izračunava pomoću jedne od dvije formule:

n = sin α / sin β = const (gdje je sin α sinus upadnog kuta, a sin β sinus svjetlosne zrake koja ulazi u medij koji se razmatra iz praznine)

n = c / υ λ (gdje je c brzina svjetlosti u vakuumu, υ λ je brzina svjetlosti u mediju koji se proučava).

Ovdje izračun pokazuje koliko puta svjetlost promijeni svoju brzinu širenja u trenutku prijelaza iz vakuuma u prozirni medij. Time se određuje indeks loma (apsolutni). Da biste saznali relativno, upotrijebite formulu:

Odnosno, razmatraju se apsolutni indeksi loma tvari različite gustoće, poput zraka i stakla.

Općenito govoreći, apsolutni koeficijenti bilo kojeg tijela, bilo plinovitog, tekućeg ili krutog, uvijek su veći od 1. U osnovi, njihove vrijednosti kreću se od 1 do 2. Ova vrijednost može biti veća od 2 samo u iznimnim slučajevima. Značenje ovog parametra za neka okruženja je:

Ova vrijednost kada se primijeni na najtvrđu prirodnu tvar na planetu, dijamant, iznosi 2,42. Vrlo često, prilikom provođenja znanstvenih istraživanja i sl., potrebno je poznavati indeks loma vode. Ovaj parametar je 1,334.

Budući da je valna duljina, naravno, varijabilni indikator, indeks se dodjeljuje slovu n. Njegova vrijednost pomaže razumjeti kojem valu spektra ovaj koeficijent pripada. Kada se razmatra ista tvar, ali s povećanjem valne duljine svjetlosti, indeks loma će se smanjiti. Ova okolnost uzrokuje razlaganje svjetlosti u spektar pri prolasku kroz leću, prizmu itd.

Po vrijednosti indeksa loma, možete odrediti, na primjer, koliko je jedna tvar otopljena u drugoj. To može biti korisno, primjerice, u pripremi piva ili kada trebate znati koncentraciju šećera, voća ili bobica u soku. Ovaj pokazatelj je važan kako u određivanju kvalitete naftnih derivata tako iu nakitu, kada je potrebno dokazati autentičnost kamena itd.

Bez upotrebe bilo koje tvari, ljestvica vidljiva u okularu uređaja bit će potpuno plava. Ako kapnete običnu destiliranu vodu na prizmu, ako je instrument ispravno kalibriran, granica između plave i bijelo cvijeće proći će striktno na nultoj oznaci. Kada proučavate drugu tvar, ona će se pomaknuti duž ljestvice u skladu s indeksom loma koji je za nju karakterističan.

ZA PREDAVANJE br.24

"INSTRUMENTALNE METODE ANALIZE"

REFRAKTOMETRIJA.

Književnost:

1. V.D. Ponomarev “Analytical Chemistry” 1983 246-251

2. A.A. Ishchenko “Analytical Chemistry” 2004 str. 181-184

REFRAKTOMETRIJA.

Refraktometrija je jedna od najjednostavnijih fizikalne metode analiza troškova minimalna količina analita i provodi se u vrlo kratkom vremenu.

Refraktometrija- metoda koja se temelji na fenomenu refrakcije ili refrakcije tj. mijenjanje smjera širenja svjetlosti pri prelasku iz jednog medija u drugi.

Lom, kao i apsorpcija svjetlosti, posljedica je njezine interakcije s medijem. Riječ refraktometrija znači mjerenje lom svjetlosti, koji se procjenjuje vrijednošću indeksa loma.

Vrijednost indeksa loma n ovisi

1) o sastavu tvari i sustava,

2) iz činjenice u kojoj koncentraciji te na koje molekule svjetlosni snop nailazi na svom putu jer Pod utjecajem svjetlosti molekule različitih tvari se različito polariziraju. Na toj se ovisnosti temelji refraktometrijska metoda.

Ova metoda ima niz prednosti, zbog čega je našla široku primjenu u oba kemijska istraživanja, te pri praćenju tehnoloških procesa.

1) Mjerenje indeksa loma je vrlo jednostavan proces koji se izvodi točno i uz minimalno vrijeme i količinu materijala.

2) Obično refraktometri pružaju točnost do 10% u određivanju indeksa loma svjetlosti i sadržaja analita

Metoda refraktometrije koristi se za kontrolu autentičnosti i čistoće, identifikaciju pojedinačnih tvari te određivanje strukture organskih i anorganskih spojeva pri proučavanju otopina. Refraktometrija se koristi za određivanje sastava dvokomponentnih otopina i za ternarne sustave.

Fizičke osnove metode

INDEKS LOMA.

Odstupanje svjetlosni snop iz prvobitnog smjera kada prelazi iz jednog medija u drugi, veća je razlika u brzinama širenja svjetlosti u dva

ovim sredinama.

Razmotrimo lom svjetlosne zrake na granici bilo koja dva prozirna medija I i II (vidi sliku). Složimo se da medij II ima veću lomnu moć i stoga n 1 I n 2- prikazuje lom odgovarajućeg medija. Ako medij I nije vakuum ili zrak, tada će omjer sin upadnog kuta svjetlosne zrake i sin kuta loma dati vrijednost relativnog indeksa loma n rel. Vrijednost n rel. također se može definirati kao omjer indeksa loma medija koji se razmatra.

n rel. = ----- = ---

Vrijednost indeksa loma ovisi o

1) priroda tvari

Priroda tvari u ovom slučaju određena je stupnjem deformabilnosti njegovih molekula pod utjecajem svjetlosti - stupnjem polarizabilnosti. Što je polarizabilnost intenzivnija, to je lom svjetlosti jači.

2)valna duljina upadne svjetlosti

Mjerenje indeksa loma provodi se na valnoj duljini svjetlosti od 589,3 nm (linija D natrijeva spektra).

Ovisnost indeksa loma o valnoj duljini svjetlosti naziva se disperzija. Što je valna duljina kraća, to je refrakcija veća. Stoga se zrake različitih valnih duljina različito lome.

3)temperatura , na kojoj se provodi mjerenje. Preduvjet za određivanje indeksa loma je usklađenost s temperaturnim režimom. Obično se određivanje provodi na 20±0,3 0 C.

Kako temperatura raste, indeks loma se smanjuje, a kako se temperatura smanjuje, on raste..

Korekcija za temperaturne učinke izračunava se pomoću sljedeće formule:

n t =n 20 + (20-t) 0,0002, gdje je

n t – Pozdrav indeks loma na određenoj temperaturi,

n 20 - indeks loma pri 20 0 C

Utjecaj temperature na vrijednosti indeksa loma plinova i tekućina povezan je s vrijednostima njihovih koeficijenata volumetrijske ekspanzije. Volumen svih plinova i tekućina se povećava kada se zagrijavaju, gustoća se smanjuje i, posljedično, indikator se smanjuje

Indeks loma izmjeren na 20 0 C i valnoj duljini svjetlosti od 589,3 nm označen je indeksom n D 20

Ovisnost indeksa loma homogenog dvokomponentnog sustava o njegovom stanju eksperimentalno se utvrđuje određivanjem indeksa loma za niz standardnih sustava (na primjer, otopina), čiji je sadržaj komponenti poznat.

4) koncentracija tvari u otopini.

Za mnoge vodene otopine tvari, pouzdano se mjere indeksi loma pri različitim koncentracijama i temperaturama, au tim se slučajevima mogu koristiti referentni podaci refraktometrijske tablice. Praksa pokazuje da kada sadržaj otopljene tvari ne prelazi 10-20%, uz grafičku metodu, u mnogim slučajevima moguće je koristiti Linearna jednadžba tip:

n=n o +FC,

n- indeks loma otopine,

Ne- indeks loma čistog otapala,

C- koncentracija otopljene tvari,%

F-empirijski koeficijent, čija se vrijednost nalazi

određivanjem indeksa loma otopina poznate koncentracije.

REFRAKTOMETRI.

Refraktometri su instrumenti koji se koriste za mjerenje indeksa loma. Postoje 2 tipa ovih uređaja: refraktometar tipa Abbe i refraktometar tipa Pulfrich. U oba slučaja mjerenja se temelje na određivanju maksimalnog kuta loma. U praksi se koriste refraktometri raznih sustava: laboratorijski-RL, univerzalni RL i dr.

Indeks loma destilirane vode je n 0 = 1,33299, ali praktički se ovaj pokazatelj uzima kao referenca kao n 0 =1,333.

Princip rada refraktometara temelji se na određivanju indeksa loma metodom graničnog kuta (kuta totalne refleksije svjetlosti).

Ručni refraktometar

Abbeov refraktometar

Prijeđimo na detaljnije razmatranje indeksa loma, koji smo uveli u §81 pri formuliranju zakona loma.

Riža. 184. Relativni indeks loma dvaju medija:

(Slika 184). Naprotiv, pri prelasku iz drugog medija u prvi imamo relativni indeks loma

Tablica 6. Indeks loma različitih tvari u odnosu na zrak

Ovdje je uobičajeni indeks loma, i nelinearni indeks loma, i faktor proporcionalnosti. Dodatni član u ovoj formuli može biti pozitivan ili negativan.

Relativne promjene indeksa loma su relativno male. Na nelinearni indeks loma. No, čak i takve male promjene u indeksu loma su uočljive: očituju se u neobičnom fenomenu samofokusiranja svjetlosti.

Razmotrimo medij s pozitivnim nelinearnim indeksom loma. U tom slučaju područja povećanog intenziteta svjetlosti su istovremeno i područja povećanog indeksa loma. Tipično, u stvarnom laserskom zračenju, raspodjela intenziteta po presjeku snopa zraka je neuniformna: intenzitet je maksimalan duž osi i glatko se smanjuje prema rubovima snopa, kao što je prikazano na slici. 185 pune krivulje. Slična raspodjela također opisuje promjenu indeksa loma po presjeku ćelije s nelinearnim medijem duž čije se osi širi laserska zraka. Indeks loma, koji je najveći duž osi kivete, glatko opada prema njezinim stijenkama (isprekidane krivulje na sl. 185).

Riža. 185. Raspodjela intenziteta zračenja i indeksa loma po presjeku laserske zrake zraka na ulazu u kivetu (a), blizu ulaznog kraja (), u sredini (), blizu izlaznog kraja kivete ( )

Određivanje indeksa loma prozirnih krutih tijela

I tekućine

Uređaji i pribor: mikroskop sa svjetlosnim filtrom, planparalelna ploča s oznakom AB u obliku križa; refraktometar marke "RL"; set tekućina.

Cilj rada: odrediti indekse loma stakla i tekućina.

Određivanje indeksa loma stakla pomoću mikroskopa

Za određivanje indeksa loma prozirnog čvrsta Koristi se planparalelna ploča od ovog materijala s oznakom.

Oznaka se sastoji od dvije međusobno okomite ogrebotine, od kojih je jedna (A) nanesena na donju, a druga (B) nanesena na gornju površinu ploče. Ploča je osvijetljena monokromatskim svjetlom i promatrana kroz mikroskop. Na
riža. Slika 4.7 prikazuje poprečni presjek proučavane ploče vertikalnom ravninom.

Zrake AD i AE nakon loma na granici staklo-zrak putuju u smjerovima DD1 i EE1 i ulaze u leću mikroskopa.

Promatrač koji gleda ploču odozgo vidi točku A na sjecištu nastavka zraka DD1 i EE1, tj. u točki C.

Stoga se promatraču čini da se točka A nalazi u točki C. Nađimo odnos između indeksa loma n materijala ploče, debljine d i prividne debljine d1 ploče.

4.7 jasno je da je VD = VStgi, BD = AVtgr, odakle

tgi/tgr = AB/BC,

gdje je AB = d – debljina ploče; BC = d1 prividna debljina ploče.

Ako su kutovi i i r mali, tada

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4.5)

oni. Sini/Sinr = d/d1.

Uzimajući u obzir zakon loma svjetlosti, dobivamo

Mjerenje d/d1 vrši se pomoću mikroskopa.

Optički dizajn mikroskopa sastoji se od dva sustava: sustava za promatranje, koji uključuje leću i okular montiran u cijevi, i sustava osvjetljenja, koji se sastoji od zrcala i uklonjivog filtra. Slika se fokusira rotiranjem ručica koje se nalaze s obje strane tubusa.

Na osi desne ručke montiran je disk sa skalom za biranje.

Očitavanje b duž brojčanika u odnosu na fiksnu kazaljku određuje udaljenost h od leće do postolja mikroskopa:

Koeficijent k pokazuje do koje se visine pomiče cijev mikroskopa kada se ručka okrene za 1°.

Promjer leće u ovoj postavi je malen u usporedbi s udaljenošću h, tako da krajnja zraka koja ulazi u leću tvori mali kut i s optičkom osi mikroskopa.

Kut loma r svjetlosti u ploči je manji od kuta i, tj. je također mala, što odgovara uvjetu (4.5).

Radni nalog

1. Postavite ploču na postolje mikroskopa tako da sjecište linija A i B (vidi sl.

Indeks loma

4.7) bio je na vidiku.

2. Zakrenite ručicu mehanizma za podizanje kako biste podigli cijev u gornji položaj.

3. Gledajući kroz okular, zakrenite ručicu kako biste glatko spustili cijev mikroskopa sve dok se u vidnom polju ne vidi jasna slika ogrebotine B nanesene na gornju površinu ploče. Zabilježite očitanje b1 kraka, koje je proporcionalno udaljenosti h1 od leće mikroskopa do gornjeg ruba ploče: h1 = kb1 (Sl.

4. Nastavite lagano spuštati cijev dok ne dobijete jasnu sliku ogrebotine A, za koju se promatraču čini da se nalazi u točki C. Zabilježite novo očitanje b2 brojčanika. Udaljenost h1 od leće do gornja površina ploče proporcionalne b2:
h2 = kb2 (slika 4.8, b).

Udaljenosti od točaka B i C do leće su jednake, jer ih promatrač vidi jednako jasno.

Pomak cijevi h1-h2 jednak je prividnoj debljini ploče (sl.

d1 = h1-h2 = (b1-b2)k. (4.8)

5. Izmjerite debljinu ploče d na sjecištu poteza. Da biste to učinili, postavite pomoćnu staklenu ploču 2 ispod ploče 1 koja se proučava (Sl. 4.9) i spustite cijev mikroskopa sve dok leća (lagano) ne dodirne ploču koja se proučava. Obratite pažnju na indikaciju brojčanika a1. Uklonite ploču koju proučavate i spustite cijev mikroskopa dok leća ne dodirne ploču 2.

Napomena čitanje a2.

Leća mikroskopa tada će se spustiti do visine jednake debljini ploče koja se proučava, tj.

d = (a1-a2)k. (4.9)

6. Izračunajte indeks loma materijala ploče pomoću formule

n = d/d1 = (a1-a2)/(b1-b2). (4.10)

7. Sva gornja mjerenja ponoviti 3 - 5 puta, izračunati srednju vrijednost n, apsolutne i relativne pogreške rn i rn/n.

Određivanje indeksa loma tekućina pomoću refraktometra

Instrumenti koji se koriste za određivanje indeksa loma zovu se refraktometri.

Opći izgled i optički dizajn RL refraktometra prikazani su na slici. 4.10 i 4.11.

Mjerenje indeksa loma tekućina pomoću RL refraktometra temelji se na fenomenu loma svjetlosti koja prolazi kroz međupovršinu između dva medija s različitim indeksima loma.

Svjetlosni snop (Sl.

4.11) iz izvora 1 (žarulja sa žarnom niti ili raspršena dnevna svjetlost) uz pomoć zrcala 2 usmjerava se kroz prozor u tijelu uređaja na dvostruku prizmu koja se sastoji od prizmi 3 i 4, koje su izrađene od stakla s indeksom loma 1,540. .

Površina AA gornje rasvjetne prizme 3 (sl.

4.12, a) mat i služi za osvjetljavanje tekućine raspršenom svjetlošću, taloženom u tankom sloju u razmaku između prizmi 3 i 4. Svjetlost raspršena mat površinom 3 prolazi kroz ravninski paralelni sloj tekućine koja se proučava i pada na dijagonalnoj plohi BB donje prizme 4 pod različitim
kutovi i u rasponu od nula do 90°.

Da bi se izbjegao fenomen potpune unutarnje refleksije svjetlosti na površini eksploziva, indeks loma tekućine koja se proučava mora biti manji od indeksa loma stakla prizme 4, tj.

manje od 1.540.

Zraka svjetlosti čiji je upadni kut 90° naziva se pašnjakom.

Klizna zraka, lomljena na granici tekućeg stakla, putovat će u prizmi 4 pod najvećim kutom loma r itd< 90о.

Refrakcija klizne zrake u točki D (vidi sl. 4.12, a) slijedi zakon

nst/nl = sinipr/sinrpr (4.11)

ili nf = nst sinrpr, (4.12)

budući da je sinip = 1.

Na površini BC prizme 4 dolazi do ponovnog loma svjetlosnih zraka i tada

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

gdje je a lomna zraka prizme 4.

Zajedničkim rješavanjem sustava jednadžbi (4.12), (4.13), (4.14) može se dobiti formula koja povezuje indeks loma nj tekućine koja se proučava s graničnim kutom loma r'pr zrake koja izlazi iz prizme. 4:

Ako se teleskop postavi na putanju zraka koje izlaze iz prizme 4, tada će donji dio njegovog vidnog polja biti osvijetljen, a gornji će biti taman. Granicu između svijetlog i tamnog polja tvore zrake s najvećim kutom loma r¢pr. U ovom sustavu nema zraka s kutom loma manjim od r¢pr (sl.

Vrijednost r¢pr, dakle, i položaj chiaroscuro granice ovise samo o indeksu loma nf tekućine koja se proučava, budući da su nst i a konstantne vrijednosti u ovom uređaju.

Znajući nst, a i r¢pr, možete izračunati nl pomoću formule (4.15). U praksi se formula (4.15) koristi za umjeravanje skale refraktometra.

Na skali 9 (vidi.

riža. 4.11) lijevo su vrijednosti indeksa loma za ld = 5893 Å. Ispred okulara 10 - 11 nalazi se pločica 8 sa oznakom (—-).

Pomicanjem okulara zajedno s pločicom 8 po skali, moguće je poravnati oznaku sa sučeljem između tamnog i svijetlog vidnog polja.

Podjela graduirane ljestvice 9, koja se podudara s oznakom, daje vrijednost indeksa loma nl tekućine koja se proučava. Leća 6 i okular 10 - 11 čine teleskop.

Rotirajuća prizma 7 mijenja smjer snopa, usmjeravajući ga u okular.

Zbog disperzije stakla i tekućine koja se proučava, umjesto jasne granice između tamnog i svijetlog polja, kada se promatra u bijeloj svjetlosti, dobiva se dugina traka. Da bi se uklonio ovaj učinak, koristi se kompenzator disperzije 5, postavljen ispred leće teleskopa. Glavni dio kompenzatora je prizma, koja je zalijepljena od tri prizme i može se okretati u odnosu na os teleskopa.

Lomni kutovi prizme i njihov materijal odabrani su tako da žuta svjetlost valne duljine ld =5893 Å prolazi kroz njih bez loma. Ako se na putu obojenih zraka postavi kompenzacijska prizma tako da je njezina disperzija jednaka veličini, ali suprotnog predznaka disperziji mjerne prizme i tekućine, tada će ukupna disperzija biti nula. U tom će slučaju snop svjetlosnih zraka biti skupljen u bijelu zraku, čiji se smjer podudara sa smjerom granične žute zrake.

Stoga, kada se kompenzacijska prizma rotira, boja se eliminira. Zajedno s prizmom 5, kotačić disperzije 12 rotira u odnosu na nepomični pokazivač (vidi sl. 4.10). Kut rotacije Z kraka omogućuje procjenu vrijednosti prosječne disperzije tekućine koja se proučava.

Skala brojčanika mora biti graduirana. Raspored je uključen uz instalaciju.

Radni nalog

1. Podignite prizmu 3, stavite 2-3 kapi ispitne tekućine na površinu prizme 4 i spustite prizmu 3 (vidi sliku 4.10).

3. Koristeći okularno nišanjenje, postignite oštru sliku ljestvice i sučelja između vidnih polja.

4. Okretanjem ručice 12 kompenzatora 5 uništite boju sučelja između vidnih polja.

Pomičući okular po skali, poravnajte oznaku (—-) s rubom tamnog i svijetlog polja i zapišite vrijednost indikatora tekućine.

6. Pregledajte predloženi skup tekućina i procijenite pogrešku mjerenja.

7. Nakon svakog mjerenja obrišite površinu prizmi filter papirom natopljenim destiliranom vodom.

Kontrolna pitanja

opcija 1

Definirajte apsolutni i relativni indeks loma medija.

2. Nacrtajte putanju zraka preko sučelja između dva medija (n2> n1 i n2< n1).

3. Odredite odnos koji povezuje indeks loma n s debljinom d i prividnom debljinom d¢ ploče.

4. Zadatak. Granični kut potpune unutarnje refleksije za određenu tvar je 30°.

Odredite indeks loma te tvari.

Odgovor: n =2.

opcija 2

1. Što je fenomen totalne unutarnje refleksije?

2. Opišite konstrukciju i princip rada refraktometra RL-2.

3. Objasnite ulogu kompenzatora u refraktometru.

4. Zadatak. Žarulja se spušta iz središta okrugle splavi na dubinu od 10 m. Nađite minimalni radijus splavi, dok ni jedna zraka žarulje ne smije doći do površine.

Odgovor: R = 11,3 m.

INDEKS LOMA, ili INDEKS LOMA, je apstraktni broj koji karakterizira snagu loma prozirnog medija. Indeks loma označava se latiničnim slovom π i definira se kao omjer sinusa kuta upada i sinusa kuta loma zrake koja ulazi u dani prozirni medij iz šupljine:

n = sin α/sin β = const ili kao omjer brzine svjetlosti u praznini i brzine svjetlosti u danom prozirnom mediju: n = c/νλ iz praznine u dani prozirni medij.

Indeks loma se smatra mjerom optičke gustoće medija

Tako određen indeks loma naziva se apsolutni indeks loma, za razliku od relativnog tzv.

e. pokazuje koliko se puta usporava brzina širenja svjetlosti kada se promijeni njen indeks loma, koji je određen omjerom sinusa kuta upada i sinusa kuta loma kada zraka prolazi iz medija od jedne gustoće u medij druge gustoće. Relativni indeks loma jednak je omjeru apsolutnih indeksa loma: n = n2/n1, gdje su n1 i n2 apsolutni indeksi loma prvog i drugog medija.

Apsolutni indeks loma svih tijela - čvrstih, tekućih i plinovitih - veći je od jedinice i kreće se od 1 do 2, a samo u rijetkim slučajevima prelazi 2.

Indeks loma ovisi io svojstvima medija i o valnoj duljini svjetlosti i raste sa smanjenjem valne duljine.

Stoga se slovu p dodjeljuje indeks koji označava kojoj valnoj duljini indikator pripada.

INDEKS LOMA

Na primjer, za staklo TF-1 indeks loma u crvenom dijelu spektra je nC = 1,64210, a u ljubičastom dijelu nG’ = 1,67298.

Indeksi loma nekih prozirnih tijela

Zrak - 1,000292

Voda - 1.334

Eter - 1.358

Etilni alkohol - 1.363

Glicerin - 1,473

Organsko staklo (pleksiglas) - 1, 49

Benzol - 1,503

(Krunsko staklo - 1.5163

Jela (kanadska), balzam 1,54

Staklena teška kruna - 1, 61 26

Kremeno staklo - 1.6164

Ugljikov disulfid - 1,629

Stakleni teški kremen - 1, 64 75

Monobromnaftalen - 1,66

Staklo je najteži kremen - 1,92

Dijamant - 2,42

Razlika u indeksu loma za različite dijelove spektra uzrok je kromatizma, tj.

razlaganje bijele svjetlosti pri prolasku kroz lomne elemente - leće, prizme itd.

Laboratorijski rad br.41

Određivanje indeksa loma tekućina pomoću refraktometra

Svrha rada: određivanje indeksa loma tekućina metodom potpune unutarnje refleksije pomoću refraktometra. IRF-454B; proučavanje ovisnosti indeksa loma otopine o njezinoj koncentraciji.

Opis instalacije

Kada se nemonokromatska svjetlost lomi, ona se rastavlja na sastavne boje u spektar.

Ova pojava je posljedica ovisnosti indeksa loma tvari o frekvenciji (valnoj duljini) svjetlosti i naziva se disperzija svjetlosti.

Uobičajeno je karakterizirati snagu loma medija pomoću indeksa loma na valnoj duljini λ = 589,3 nm (prosječna valna duljina dviju bliskih žutih linija u spektru natrijeve pare).

60. Koje se metode za određivanje koncentracije tvari u otopini koriste u atomskoj apsorpcijskoj analizi?

Ovaj indeks loma je označen nD.

Mjera disperzije je prosječna disperzija, definirana kao razlika ( nF-nC), Gdje nF- indeks loma tvari na valnoj duljini λ = 486,1 nm (plava linija u vodikovom spektru), nC– indeks loma tvari λ - 656,3 nm (crvena linija u vodikovom spektru).

Refrakcija tvari karakterizira vrijednost relativne disperzije:
Priručnici obično daju recipročnu vrijednost relativne disperzije, tj.

e.
,Gdje — koeficijent disperzije ili Abbeov broj.

Postrojenje za određivanje indeksa loma tekućina sastoji se od refraktometra IRF-454B s granicama mjerenja indikatora; refrakcija nD u rasponu od 1,2 do 1,7; ispitna tekućina, salvete za brisanje površina prizmi.

Refraktometar IRF-454B je instrument namijenjen direktnom mjerenju indeksa loma tekućina, kao i određivanju prosječne disperzije tekućina u laboratorijskim uvjetima.

Princip rada uređaja IRF-454B temelji se na fenomenu totalne unutarnje refleksije svjetlosti.

Shematski dijagram uređaja prikazan je na sl. 1.

Tekućina koja se ispituje stavlja se između dvije strane prizme 1 i 2. Prizma 2 s dobro uglačanim rubom AB je mjerna, a prizma 1 s mat rubom A1 U1 - rasvjeta. Zrake iz izvora svjetlosti padaju na rub A1 S1 , lomiti se, padati na mat površinu A1 U1 i raspršene su ovom površinom.

Zatim prolaze kroz sloj tekućine koja se proučava i dospiju na površinu. AB prizme 2.

Prema zakonu refrakcije
, Gdje
I su kutovi loma zraka u tekućini, odnosno prizmi.

Kako se kut upada povećava
lomni kut također povećava i doseže maksimalna vrijednost
, Kada
, T.

e. kada zraka u tekućini klizi preko površine AB. Stoga,
. Dakle, zrake koje izlaze iz prizme 2 ograničene su na određeni kut
.

Zrake koje dolaze iz tekućine u prizmu 2 pod velikim kutovima podliježu potpunoj unutarnjoj refleksiji na međupovršini AB a ne prolaze kroz prizmu.

Predmetni uređaj ispituje tekućine, indeks loma koji je manji od indeksa loma prizmu 2, pa će u prizmu ulaziti zrake svih smjerova lomljene na granici tekućine i stakla.

Očito je da će dio prizme koji odgovara zrakama koje nisu prošle biti zatamnjen. Kroz teleskop 4, koji se nalazi na putanji zraka koje izlaze iz prizme, može se promatrati podjela vidnog polja na svijetli i tamni dio.

Rotacijom sustava prizmi 1-2 poravnava se sučelje svijetlog i tamnog polja s križem navoja okulara teleskopa. Sustav prizmi 1-2 spojen je na ljestvicu koja je kalibrirana na vrijednosti indeksa loma.

Ljestvica se nalazi u donjem dijelu vidnog polja cijevi i, kombinirajući dio vidnog polja s križnim nitima, daje odgovarajuću vrijednost indeksa loma tekućine. .

Zbog disperzije, sučelje vidnog polja u bijeloj svjetlosti bit će obojeno. Za uklanjanje obojenja, kao i za određivanje prosječne disperzije ispitivane tvari koristi se kompenzator 3 koji se sastoji od dva sustava slijepljenih direktnih prizmi (Amichi prizme).

Prizme se mogu istovremeno okretati u različitim smjerovima pomoću precizne rotacijske mehaničke naprave, čime se mijenja vlastita disperzija kompenzatora i eliminira obojenost granice vidnog polja promatranog kroz optički sustav 4. Bubanj s ljestvicom je povezan s kompenzatorom, pomoću kojeg se određuje parametar disperzije, omogućujući izračunavanje prosječne disperzije tvari.

Radni nalog

Namjestite uređaj tako da svjetlost iz izvora (žarulja sa žarnom niti) ulazi u rasvjetnu prizmu i ravnomjerno osvjetljava vidno polje.

2. Otvorite mjernu prizmu.

Staklenim štapićem nanesite nekoliko kapi vode na njegovu površinu i pažljivo zatvorite prizmu. Razmak između prizmi mora biti ravnomjerno ispunjen tankim slojem vode (na to obratite posebnu pozornost).

Pomoću vijka uređaja sa ljestvicom uklonite obojenost vidnog polja i postignite oštru granicu između svjetla i sjene. Poravnajte ga pomoću drugog vijka s referentnim križem okulara instrumenta. Odredite indeks loma vode pomoću skale okulara s točnošću do tisućinki.

Usporedite dobivene rezultate s referentnim podacima za vodu. Ako razlika između izmjerenog indeksa loma i tabličnog ne prelazi ± 0,001, tada je mjerenje obavljeno ispravno.

Vježba 1

1. Pripremite otopinu kuhinjske soli ( NaCl) s koncentracijom blizu granice topljivosti (na primjer, C = 200 g/litri).

Izmjerite indeks loma dobivene otopine.

3. Razrjeđivanjem otopine cijeli broj puta dobiti ovisnost indikatora; loma na koncentraciju otopine i ispuni tablicu. 1.

stol 1

Vježbajte. Kako samo razrjeđivanjem dobiti koncentraciju otopine jednaku 3/4 maksimalne (početne)?

Izgradite grafikon ovisnosti n=n(C). Daljnja obrada eksperimentalnih podataka provodi se prema uputama nastavnika.

Obrada eksperimentalnih podataka

a) Grafička metoda

Odredite iz grafikona nagib U, koji će, pod eksperimentalnim uvjetima, karakterizirati otopljenu tvar i otapalo.

2. Pomoću grafikona odredite koncentraciju otopine NaCl daje laborant.

b) Analitička metoda

Izračunajte metodom najmanjih kvadrata A, U I SB.

Na temelju pronađenih vrijednosti A I U odrediti prosjek
koncentracija otopine NaCl daje laborant

Kontrolna pitanja

Disperzija svjetlosti. Koja je razlika između normalne disperzije i anomalne disperzije?

2. Što je fenomen totalne unutarnje refleksije?

3. Zašto ova postavka ne može mjeriti indeks loma tekućine veći od indeksa loma prizme?

4. Zašto lice prizme A1 U1 čine li ga mat?

Degradacija, indeks

Psihološka enciklopedija

Način procjene stupnja mentalne degradacije! funkcije mjerene Wechsler-Bellevue testom. Indeks se temelji na zapažanju da neke sposobnosti mjerene testom opadaju s godinama, ali druge ne.

Indeks

Psihološka enciklopedija

- indeks, registar imena, naslova i sl. U psihologiji - digitalni pokazatelj za kvantitativnu ocjenu, karakterizaciju pojava.

O čemu ovisi indeks loma tvari?

Indeks

Psihološka enciklopedija

1. Najopćenitije značenje: sve što se koristi za obilježavanje, identificiranje ili usmjeravanje; oznake, natpise, znakove ili simbole. 2. Formula ili broj, često izražen kao koeficijent, koji pokazuje neki odnos između vrijednosti ili mjerenja ili između...

Društvenost, Index

Psihološka enciklopedija

Osobina koja izražava društvenost osobe. Sociogram, na primjer, pruža, između ostalih mjera, procjenu društvenosti različitih članova grupe.

Izbor, Kazalo

Psihološka enciklopedija

Formula za procjenu moći određenog testa ili ispitne stavke u međusobnom razlikovanju pojedinaca.

Pouzdanost, indeks

Psihološka enciklopedija

Statistika koja daje procjenu korelacije između stvarnih vrijednosti dobivenih testom i teoretski točnih vrijednosti.

Ovaj indeks je dan kao vrijednost r, gdje je r izračunati koeficijent pouzdanosti.

Predviđanje izvedbe, indeks

Psihološka enciklopedija

Mjerenje u kojoj se mjeri znanje o jednoj varijabli može koristiti za predviđanje druge varijable, s obzirom da je korelacija između varijabli poznata. Obično se u simboličkom obliku to izražava kao E, indeks je predstavljen kao 1 -((...

Riječi, kazalo

Psihološka enciklopedija

Opći izraz za bilo koju sustavnu učestalost pojavljivanja riječi u pisanom i/ili govornom jeziku.

Često su takvi indeksi ograničeni na određena jezična područja, na primjer, udžbenici za prvi razred, interakcije roditelj-dijete. No, procjene su poznate...

Tjelesne strukture, indeks

Psihološka enciklopedija

Eysenckovo predloženo mjerenje tijela na temelju omjera visine i opsega prsa.

Oni čiji su rezultati bili u "normalnom" rasponu nazvani su mezomorfi, oni unutar standardne devijacije ili iznad prosjeka nazvani su leptomorfi, a oni unutar standardne devijacije ili...

ZA PREDAVANJE br.24

"INSTRUMENTALNE METODE ANALIZE"

REFRAKTOMETRIJA.

Književnost:

1. V.D. Ponomarev “Analytical Chemistry” 1983 246-251

2. A.A. Ishchenko “Analytical Chemistry” 2004 str. 181-184

REFRAKTOMETRIJA.

Refraktometrija je jedna od najjednostavnijih fizikalnih metoda analize uz minimalnu količinu analita i provodi se u vrlo kratkom vremenu.

Refraktometrija- metoda koja se temelji na fenomenu refrakcije ili refrakcije tj.

mijenjanje smjera širenja svjetlosti pri prelasku iz jednog medija u drugi.

Lom, kao i apsorpcija svjetlosti, posljedica je njezine interakcije s medijem.

Riječ refraktometrija znači mjerenje lom svjetlosti, koji se procjenjuje vrijednošću indeksa loma.

Vrijednost indeksa loma n ovisi

1) o sastavu tvari i sustava,

2) iz činjenice u kojoj koncentraciji te na koje molekule svjetlosni snop nailazi na svom putu jer

Pod utjecajem svjetlosti molekule različitih tvari se različito polariziraju. Na toj se ovisnosti temelji refraktometrijska metoda.

Ova metoda ima niz prednosti, zbog čega je našla široku primjenu kako u kemijskim istraživanjima tako iu upravljanju tehnološkim procesima.

1) Mjerenje indeksa loma je vrlo jednostavan proces koji se izvodi točno i uz minimalno vrijeme i količinu materijala.

2) Obično refraktometri pružaju točnost do 10% u određivanju indeksa loma svjetlosti i sadržaja analita

Metoda refraktometrije koristi se za kontrolu autentičnosti i čistoće, identifikaciju pojedinačnih tvari te određivanje strukture organskih i anorganskih spojeva pri proučavanju otopina.

Refraktometrija se koristi za određivanje sastava dvokomponentnih otopina i za ternarne sustave.

Fizičke osnove metode

INDEKS LOMA.

Što je veća razlika u brzini širenja svjetlosti u to dvoje, to je veće odstupanje svjetlosne zrake od svog izvornog smjera kada prelazi iz jednog medija u drugi.

ovim sredinama.

Razmotrimo lom svjetlosne zrake na granici bilo koje dvije prozirne sredine I i II (vidi.

Riža.). Složimo se da medij II ima veću lomnu moć i stoga n1 I n2— prikazuje lom odgovarajućeg medija. Ako medij I nije vakuum ili zrak, tada će omjer sin upadnog kuta svjetlosne zrake i sin kuta loma dati vrijednost relativnog indeksa loma n rel. Vrijednost n rel.

Koliki je indeks loma stakla? A kada to trebate znati?

također se može definirati kao omjer indeksa loma medija koji se razmatra.

notrel. = —— = —

Vrijednost indeksa loma ovisi o

1) priroda tvari

Priroda tvari u ovom slučaju određena je stupnjem deformabilnosti njegovih molekula pod utjecajem svjetlosti - stupnjem polarizabilnosti.

Što je polarizabilnost intenzivnija, to je lom svjetlosti jači.

2)valna duljina upadne svjetlosti

Mjerenje indeksa loma provodi se na valnoj duljini svjetlosti od 589,3 nm (linija D natrijeva spektra).

Ovisnost indeksa loma o valnoj duljini svjetlosti naziva se disperzija.

Što je valna duljina kraća, to je refrakcija veća. Stoga se zrake različitih valnih duljina različito lome.

3)temperatura , na kojoj se provodi mjerenje. Preduvjet za određivanje indeksa loma je usklađenost s temperaturnim režimom. Obično se određivanje provodi na 20±0,30C.

Kako temperatura raste, indeks loma se smanjuje, a kako se temperatura smanjuje, on raste..

Korekcija za temperaturne učinke izračunava se pomoću sljedeće formule:

nt=n20+ (20-t) 0,0002, gdje je

nt – Pozdrav indeks loma na određenoj temperaturi,

n20-indeks loma na 200C

Utjecaj temperature na vrijednosti indeksa loma plinova i tekućina povezan je s vrijednostima njihovih koeficijenata volumetrijske ekspanzije.

Volumen svih plinova i tekućina se povećava kada se zagrijavaju, gustoća se smanjuje i, posljedično, indikator se smanjuje

Indeks loma izmjeren na 200C i valnoj duljini svjetlosti od 589,3 nm označen je indeksom nD20

4) koncentracija tvari u otopini.

Za mnoge vodene otopine tvari pouzdano se mjere indeksi loma pri različitim koncentracijama i temperaturama, au tim se slučajevima mogu koristiti referentne knjige refraktometrijske tablice.

Praksa pokazuje da kada sadržaj otopljene tvari ne prelazi 10-20%, uz grafičku metodu, u mnogim slučajevima moguće je koristiti linearna jednadžba poput:

n=ne+FC,

n- indeks loma otopine,

Ne je indeks loma čistog otapala,

C— koncentracija otopljene tvari, %

F-empirijski koeficijent, čija se vrijednost nalazi

određivanjem indeksa loma otopina poznate koncentracije.

REFRAKTOMETRI.

Refraktometri su instrumenti koji se koriste za mjerenje indeksa loma.

Postoje 2 tipa ovih uređaja: refraktometar tipa Abbe i refraktometar tipa Pulfrich. U oba slučaja mjerenja se temelje na određivanju maksimalnog kuta loma. U praksi se koriste refraktometri raznih sustava: laboratorijski-RL, univerzalni RL i dr.

Indeks loma destilirane vode je n0 = 1,33299, ali praktički se ovaj pokazatelj uzima kao referenca kao n0 =1,333.

Princip rada refraktometara temelji se na određivanju indeksa loma metodom graničnog kuta (kuta totalne refleksije svjetlosti).

Ručni refraktometar

Abbeov refraktometar

Procesi povezani sa svjetlom važna su komponenta fizike i okružuju nas posvuda u svakodnevnom životu. Najvažniji u ovoj situaciji su zakoni refleksije i loma svjetlosti, na kojima se temelji moderna optika. Lom svjetlosti važan je dio moderne znanosti.

Efekt izobličenja

Ovaj članak će vam reći što je fenomen loma svjetlosti, kao i kako izgleda zakon refrakcije i što iz njega proizlazi.

Osnove fizikalnih pojava

Kada zraka padne na površinu koja je odvojena s dvije prozirne tvari različite optičke gustoće (na primjer, različita stakla ili u vodi), neke od zraka će se reflektirati, a neke će prodrijeti u drugu strukturu (npr. oni će se razmnožavati u vodi ili staklu). Kada se kreće iz jednog medija u drugi, zraka obično mijenja svoj smjer. To je fenomen loma svjetlosti.
Refleksija i lom svjetlosti posebno su vidljivi u vodi.

Učinak izobličenja u vodi

Gledajući stvari u vodi, one izgledaju iskrivljene. To je posebno vidljivo na granici između zraka i vode. Vizualno, podvodni objekti izgledaju kao da su malo otklonjeni. Upravo je opisani fizički fenomen razlog zašto svi predmeti u vodi izgledaju iskrivljeni. Kada zrake udare u staklo, ovaj efekt je manje primjetan.
Lom svjetlosti fizikalna je pojava koju karakterizira promjena smjera kretanja sunčeve zrake u trenutku njezina prelaska iz jednog medija (strukture) u drugi.
Kako bismo poboljšali naše razumijevanje ovog procesa, razmotrimo primjer zrake koja udara u vodu iz zraka (slično za staklo). Povlačenjem okomite crte duž sučelja može se izmjeriti kut loma i povratnog snopa svjetlosti. Ovaj indeks (kut loma) mijenjat će se kako protok prodire u vodu (unutar stakla).
Bilješka! Ovaj se parametar shvaća kao kut koji tvori okomica povučena na razdvajanje dviju tvari kada zraka prodre iz prve strukture u drugu.

Prolaz grede

Isti pokazatelj tipičan je i za druge sredine. Utvrđeno je da ovaj pokazatelj ovisi o gustoći tvari. Ako zraka pada s manje gustoće na gušću strukturu, tada će stvoreni kut izobličenja biti veći. A ako je obrnuto, onda je manje.
Istovremeno, promjena nagiba pada također će utjecati na ovaj pokazatelj. Ali odnos između njih ne ostaje konstantan. Istovremeno, omjer njihovih sinusa će ostati konstantna vrijednost, što se odražava sljedećom formulom: sinα / sinγ = n, gdje:

n je konstantna vrijednost koja je opisana za svaku pojedinu tvar (zrak, staklo, voda itd.). Prema tome, koja će ta vrijednost biti može se odrediti pomoću posebnih tablica;
α – upadni kut;
γ – kut loma.

Da bi se ovo utvrdilo fizički fenomen i stvoren je zakon refrakcije.

Fizikalni zakon

Zakon refrakcije svjetlosnih tokova omogućuje nam određivanje karakteristika prozirnih tvari. Sam zakon sastoji se od dvije odredbe:

Prvi dio. Greda (incidentna, modificirana) i okomica, koja je obnovljena u točki incidencije na granici, na primjer, zraka i vode (staklo, itd.), nalazit će se u istoj ravnini;
Drugi dio. Omjer sinusa upadnog kuta i sinusa istog kuta koji nastaje pri prelasku granice bit će konstantna vrijednost.

Opis zakona

U tom slučaju, u trenutku izlaska zrake iz druge strukture u prvu (na primjer, kada svjetlosni tok prolazi iz zraka, kroz staklo i natrag u zrak), također će se pojaviti efekt izobličenja.

Važan parametar za različite objekte

Glavni pokazatelj u ovoj situaciji je omjer sinusa upadnog kuta prema sličnom parametru, ali za izobličenje. Kao što slijedi iz gore opisanog zakona, ovaj pokazatelj je konstantna vrijednost.
Štoviše, kada se promijeni vrijednost nagiba pada, ista će situacija biti tipična za sličan pokazatelj. Ovaj parametar ima veliki značaj, budući da je sastavna karakteristika prozirnih tvari.

Indikatori za različite objekte

Zahvaljujući ovom parametru, možete prilično učinkovito razlikovati vrste stakla, kao i različito drago kamenje. Također je važan za određivanje brzine svjetlosti u različitim okruženjima.

Bilješka! Najveća brzina protoka svjetlosti je u vakuumu.

Pri prelasku s jedne tvari na drugu njezina će se brzina smanjiti. Na primjer, u dijamantu, koji ima najveći indeks loma, brzina širenja fotona bit će 2,42 puta veća od brzine širenja zraka. U vodi će se širiti 1,33 puta sporije. Za različiti tipovi stakla ovaj parametar kreće se od 1,4 do 2,2.

Bilješka! Neka stakla imaju indeks loma 2,2, što je vrlo blizu dijamanta (2,4). Stoga nije uvijek moguće razlikovati komad stakla od pravog dijamanta.

Optička gustoća tvari

Svjetlost može prodrijeti kroz različite tvari, koje karakteriziraju raznih pokazatelja optička gustoća. Kao što smo ranije rekli, pomoću ovog zakona možete odrediti karakteristiku gustoće medija (strukture). Što je gušći, to će se svjetlost kroz njega širiti sporijom brzinom. Na primjer, staklo ili voda bit će optički gušći od zraka.
Osim činjenice da je ovaj parametar konstantna vrijednost, on također odražava omjer brzine svjetlosti u dvije tvari. Fizičko značenje može se prikazati sljedećom formulom:

Ovaj pokazatelj govori kako se brzina širenja fotona mijenja pri prelasku iz jedne tvari u drugu.

Još jedan važan pokazatelj

Kada se svjetlosni tok kreće kroz prozirne objekte, moguća je njegova polarizacija. Opaža se tijekom prolaska svjetlosnog toka iz dielektričnih izotropnih medija. Polarizacija nastaje kada fotoni prolaze kroz staklo.

Polarizacijski učinak

Djelomična polarizacija opaža se kada se kut upada svjetlosnog toka na granici dvaju dielektrika razlikuje od nule. Stupanj polarizacije ovisi o tome koliki su bili upadni kutovi (Brewsterov zakon).

Puni unutarnji odraz

Zaključujući naš kratki izlet, još uvijek je potrebno uzeti u obzir takav učinak kao punu unutarnju refleksiju.

Fenomen punog prikaza

Za pojavu ovog efekta potrebno je povećati upadni kut svjetlosnog toka u trenutku njegovog prijelaza iz gušćeg u manje gusti gusti medij na granici između tvari. U situaciji kada ovaj parametar prelazi određenu graničnu vrijednost, tada će se fotoni koji upadnu na granicu ovog odjeljka potpuno reflektirati. Zapravo, ovo će biti naš željeni fenomen. Bez njega je bilo nemoguće napraviti optička vlakna.

Zaključak

Praktična primjena ponašanja svjetlosnog toka dala je mnogo, stvarajući niz tehničkih uređaja za poboljšanje naših života. Istodobno, svjetlost još nije otkrila čovječanstvu sve svoje mogućnosti i njezin praktični potencijal još nije u potpunosti ostvaren.

Kako napraviti lampu od papira vlastitim rukama
Kako provjeriti učinkovitost LED trake