معامل الانكسار النسبي للهواء. على ماذا يعتمد معامل الانكسار لمادة ما؟ معلمة مهمة لكائنات مختلفة

الجدول 1. مؤشرات انكسار البلورات.

معامل الانكساربعض البلورات عند 18 درجة مئوية لأشعة الجزء المرئي من الطيف ، والتي تتوافق أطوالها الموجية مع خطوط طيفية معينة. يشار إلى العناصر التي تنتمي إليها هذه الخطوط ؛ يشار أيضًا إلى القيم التقريبية للأطوال الموجية λ لهذه الخطوط بوحدات الأنجستروم

λ (Å)	الصاري الجير		الفلورسبار	الملح الصخري	سيلفين
	كوم. ل.	استثنائي ل.
6708 (لي ، كر ل.)	1,6537	1,4843	1,4323	1,5400	1,4866
6563 (ن ، سجل ل.)	1,6544	1,4846	1,4325	1,5407	1,4872
6438 (قرص مضغوط ، سجل ل.)	1,6550	1,4847	1,4327	1,5412	1,4877
5893 (Na، fl.)	1,6584	1,4864	1,4339	1,5443	1,4904
5461 (Hg، w.l.)	1,6616	1,4879	1,4350	1,5475	1,4931
5086 (قرص مضغوط ، w.l.)	1,6653	1,4895	1,4362	1,5509	1,4961
4861 (شمال ، w.l.)	1,6678	1,4907	1,4371	1,5534	1,4983
4800 (قرص مضغوط ، s.l.)	1,6686	1,4911	1,4379	1,5541	1,4990
4047 (زئبق ، ص. ل)	1,6813	1,4969	1,4415	1,5665	1,5097

الجدول 2. مؤشرات الانكسار للزجاج البصري.

الخطوط C و D و F التي أطوالها الموجية متساوية تقريبًا: 0.6563 μ (μm) و 0.5893 μ و 0.4861 μ.

النظارات البصرية	تعيين	ن ج	اختصار الثاني	ن و
تاج البورسليكات	516/641	1,5139	1,5163	1,5220
كرون	518/589	1,5155	1,5181	1,5243
صوان خفيف	548/459	1,5445	1,5480	1,5565
تاج الباريت	659/560	1,5658	1,5688	1,5759
- || -	572/576	1,5697	1,5726	1,5796
صوان خفيف	575/413	1,5709	1,5749	1,5848
باريت لايت فلينت	579/539	1,5763	1,5795	1,5871
كرونر ثقيل	589/612	1,5862	1,5891	1,5959
- || -	612/586	1,6095	1,6126	1,6200
الصوان	512/369	1,6081	1,6129	1,6247
- || -	617/365	1,6120	1,6169	1,6290
- || -	619/363	1,6150	1,6199	1,6321
- || -	624/359	1,6192	1,6242	1,6366
صوان الباريت الثقيل	626/391	1,6213	1,6259	1,6379
صوان ثقيل	647/339	1,6421	1,6475	1,6612
- || -	672/322	1,6666	1,6725	1,6874
- || -	755/275	1,7473	1,7550	1,7747

الجدول 3. مؤشرات الانكسار للكوارتز في الجزء المرئي من الطيف

الجدول المرجعي يعطي القيم معامل الانكسارأشعة عادية ( ن 0) وغير عادي ( شمال شرق) لنطاق الطيف تقريبًا من 0.4 إلى 0.70 μ.

λ (μ)	ن 0	شمال شرق	الكوارتز تنصهر
0,404656	1,557356	1,56671	1,46968
0,434047	1,553963	1,563405	1,46690
0,435834	1,553790	1,563225	1,46675
0,467815	1,551027	1,560368	1,46435
0,479991	1,550118	1,559428	1,46355
0,486133	1,549683	1,558979	1,46318
0,508582	1,548229	1,557475	1,46191
0,533852	1,546799	1,555996	1,46067
0,546072	1,546174	1,555350	1,46013
0,58929	1,544246	1,553355	1,45845
0,643874	1,542288	1,551332	1,45674
0,656278	1,541899	1,550929	1,45640
0,706520	1,540488	1,549472	1,45517

الجدول 4. مؤشرات الانكسار للسوائل.

يعطي الجدول قيم مؤشرات الانكسار ن سوائل شعاع بطول موجة يساوي تقريبًا 0.5893 ميكرومتر (خط صوديوم أصفر) ؛ درجة حرارة السائل الذي أجريت عنده القياسات ن، يشار.

سائل	ر (درجة مئوية)	ن
أليل الكحول	20	1,41345
كحول الأميل (ن.)	13	1,414
أنيزول	22	1,5150
الأنيلين	20	1,5863
أسيتالديهيد	20	1,3316
الأسيتون	19,4	1,35886
البنزين	20	1,50112
بروموفورم	19	1,5980
كحول بوتيل (كمبيوتر)	20	1,39931
الجلسرين	20	1,4730
ثنائي أسيتيل	18	1,39331
زيلين (ميتا)	20	1,49722
زيلين (ortho-)	20	1,50545
زيلين (الفقرة-)	20	1,49582
كلوريد الميثيلين	24	1,4237
كحول الميثيل	14,5	1,33118
حمض الفورميك	20	1,37137
نيتروبنزين	20	1,55291
نيتروتولوين (أورثو)	20,4	1,54739
بارالدهيد	20	1,40486
بنتان (عادي)	20	1,3575
بنتان (iso-)	20	1,3537
كحول بروبيل (طبيعي)	20	1,38543
ثاني كبريتيد الكربون	18	1,62950
التولوين	20	1,49693
فورفورال	20	1,52608
كلوروبنزين	20	1,52479
كلوروفورم	18	1,44643
كلوروبكرين	23	1,46075
رابع كلوريد الكربون	15	1,46305
بروميد الإيثيل	20	1,42386
يوديد الإيثيل	20	1,5168
إيثيل الأسيتات	18	1,37216
إيثيل بنزين	20	1.4959
بروميد الإيثيلين	20	1,53789
الإيثانول	18,2	1,36242
إيثيل الأثير	20	1,3538

الجدول 5. مؤشرات الانكسار للمحاليل المائية للسكر.

الجدول أدناه يعطي القيم معامل الانكسارن المحاليل المائية للسكر (عند 20 درجة مئوية) حسب التركيز مع المحلول ( مع يوضح النسبة المئوية لوزن السكر في المحلول).

مع (٪)	ن	مع (٪)	ن
0	1,3330	35	1,3902
2	1,3359	40	1,3997
4	1,3388	45	1,4096
6	1,3418	50	1,4200
8	1,3448	55	1,4307
10	1,3479	60	1,4418
15	1,3557	65	1,4532
20	1,3639	70	1,4651
25	1,3723	75	1,4774
30	1,3811	80	1,4901

الجدول 6. مؤشرات الانكسار للماء

يعطي الجدول قيم مؤشرات الانكسار ن الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية في نطاق أطوال موجية من حوالي 0.3 إلى 1 ميكرومتر.

λ (μ)	ن	λ (μ)	ن	λ (ج)	ن
0,3082	1,3567	0,4861	1,3371	0,6562	1,3311
0,3611	1,3474	0,5460	1,3345	0,7682	1,3289
0,4341	1,3403	0,5893	1,3330	1,028	1,3245

الجدول 7. جدول مؤشرات الانكسار للغازات

يعطي الجدول قيم مؤشرات الانكسار n للغازات في ظل الظروف العادية للخط D ، الذي يبلغ طوله الموجي تقريبًا 0.5893 μ.

غاز	ن
نتروجين	1,000298
الأمونيا	1,000379
أرجون	1,000281
هيدروجين	1,000132
هواء	1,000292
جيلين	1,000035
الأكسجين	1,000271
نيون	1,000067
أول أكسيد الكربون	1,000334
ثاني أكسيد الكبريت	1,000686
كبريتيد الهيدروجين	1,000641
ثاني أكسيد الكربون	1,000451
الكلور	1,000768
الإيثيلين	1,000719
بخار الماء	1,000255

مصدر المعلومات:دليل موجز فيزيائي وتقني / المجلد 1 ، - م: 1960.

يُطلق على الانكسار رقمًا تجريديًا معينًا يميز قوة الانكسار لأي وسيط شفاف. من المعتاد تعيينه n. هناك معامل انكسار مطلق ومعامل نسبي.

يتم حساب الأول باستخدام إحدى الصيغتين:

n = sin α / sin β = const (حيث sin α هو جيب زاوية السقوط ، و sin هو جيب شعاع الضوء الذي يدخل الوسط قيد النظر من الفراغ)

n = c / υ λ (حيث c هي سرعة الضوء في الفراغ ، υ λ هي سرعة الضوء في الوسط قيد الدراسة).

هنا ، يوضح الحساب عدد المرات التي يغير فيها الضوء سرعة انتشاره في لحظة الانتقال من الفراغ إلى وسط شفاف. بهذه الطريقة ، يتم تحديد معامل الانكسار (المطلق). لمعرفة النسبي ، استخدم الصيغة:

وهذا يعني أن مؤشرات الانكسار المطلقة للمواد ذات الكثافة المختلفة ، مثل الهواء والزجاج ، تؤخذ في الاعتبار.

بشكل عام ، المعاملات المطلقة لأي أجسام ، سواء كانت غازية أو سائلة أو صلبة ، تكون دائمًا أكبر من 1. بشكل أساسي ، تتراوح قيمها من 1 إلى 2. يمكن أن تكون هذه القيمة أعلى من 2 فقط في حالات استثنائية. قيمة هذه المعلمة لبعض البيئات:

هذه القيمة ، عند تطبيقها على أصعب مادة طبيعية على الكوكب ، الماس ، هي 2.42. في كثير من الأحيان ، عند إجراء البحث العلمي ، وما إلى ذلك ، من الضروري معرفة معامل انكسار الماء. هذه المعلمة هي 1.334.

نظرًا لأن الطول الموجي هو مؤشر ، بالطبع ، ليس ثابتًا ، يتم تخصيص فهرس للحرف n. تساعد قيمته على فهم أي موجة من الطيف يشير إليها هذا المعامل. عند النظر إلى نفس المادة ، ولكن مع زيادة الطول الموجي للضوء ، سينخفض ​​معامل الانكسار. تسبب هذا الظرف في تحلل الضوء إلى طيف عند المرور عبر العدسة أو المنشور وما إلى ذلك.

من خلال قيمة معامل الانكسار ، يمكنك تحديد ، على سبيل المثال ، مقدار المادة المذابة في مادة أخرى. هذا مفيد ، على سبيل المثال ، في التخمير أو عندما تحتاج إلى معرفة تركيز السكر أو الفاكهة أو التوت في العصير. هذا المؤشر مهم أيضًا في تحديد جودة المنتجات البترولية ، وفي المجوهرات ، عندما يكون من الضروري إثبات صحة الحجر ، وما إلى ذلك.

بدون استخدام أي مادة ، سيكون المقياس المرئي في العدسة العينية للأداة أزرق تمامًا. إذا قمت بإسقاط الماء المقطر العادي على منشور ، مع المعايرة الصحيحة للأداة ، فإن حدود الألوان الزرقاء والبيضاء ستمر بدقة على طول علامة الصفر. عند فحص مادة أخرى ، فإنها ستتحرك على طول المقياس وفقًا لمعامل الانكسار الموجود بها.

انكسار الضوء- ظاهرة يغير فيها شعاع من الضوء ، يمر من وسط إلى آخر ، اتجاهه عند حدود هذه الوسائط.

يحدث انكسار الضوء وفق القانون الآتي:
تقع الأشعة الساقطة والأشعة المنكسرة والعمودية المرسومة على السطح البيني بين وسيطين عند نقطة وقوع الحزمة في نفس المستوى. نسبة جيب الزاوية لزاوية السقوط إلى جيب الزاوية لزاوية الانكسار هي قيمة ثابتة لوسائط اثنين:
,
أين α - زاوية السقوط،
β - زاوية الانكسار
ن - قيمة ثابتة مستقلة عن زاوية السقوط.

عندما تتغير زاوية السقوط ، تتغير زاوية الانكسار أيضًا. كلما زادت زاوية السقوط ، زادت زاوية الانكسار.
إذا انتقل الضوء من وسط أقل كثافة بصريًا إلى وسط أكثر كثافة ، فإن زاوية الانكسار تكون دائمًا أقل من زاوية السقوط: β < α.
يمر شعاع من الضوء موجه بشكل عمودي على السطح البيني بين وسيطين من وسيط إلى آخر بدون انكسار.

معامل الانكسار المطلق للمادة- قيمة مساوية لنسبة سرعات طور الضوء (الموجات الكهرومغناطيسية) في الفراغ وفي وسط معين n = c / v
تسمى قيمة n المضمنة في قانون الانكسار معامل الانكسار النسبي لزوج من الوسائط.

القيمة n هي معامل الانكسار النسبي للوسيط B فيما يتعلق بالمتوسط ​​A ، و n "= 1 / n هو معامل الانكسار النسبي للوسط A فيما يتعلق بالوسيط B.
هذه القيمة ، مع ثبات العوامل الأخرى ، أكبر من الوحدة عندما تمر الحزمة من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة ، وأقل من الوحدة عندما تنتقل الحزمة من وسط أقل كثافة إلى وسط أكثر كثافة (على سبيل المثال ، من غاز أو من فراغ إلى سائل أو صلب). هناك استثناءات لهذه القاعدة ، وبالتالي فمن المعتاد استدعاء وسيط بصريًا أكثر أو أقل كثافة من الآخر.
الشعاع الذي يسقط من الفضاء الخالي من الهواء على سطح بعض الوسط B ينكسر بشدة أكثر من السقوط عليه من وسط آخر A ؛ يُطلق على معامل الانكسار لشعاع ساقط على وسط من الفضاء الخالي من الهواء معامل الانكسار المطلق.

(مطلق - نسبة إلى الفراغ.
نسبي - نسبة إلى أي مادة أخرى (نفس الهواء ، على سبيل المثال).
المؤشر النسبي لمادتين هو نسبة مؤشراتهما المطلقة.)

انعكاس داخلي كامل- الانعكاس الداخلي بشرط أن تتجاوز زاوية السقوط زاوية حرجة معينة. في هذه الحالة ، تنعكس الموجة الساقطة تمامًا ، وتتجاوز قيمة معامل الانعكاس أعلى قيمها للأسطح المصقولة. لا يعتمد معامل الانعكاس للانعكاس الداخلي الكلي على الطول الموجي.

في البصريات ، تُلاحظ هذه الظاهرة في نطاق واسع من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك نطاق الأشعة السينية.

في علم البصريات الهندسية ، يتم شرح الظاهرة من منظور قانون سنيل. بالنظر إلى أن زاوية الانكسار لا يمكن أن تتجاوز 90 درجة ، فإننا نحصل على ذلك بزاوية السقوط التي يكون جيبها أكبر من نسبة معامل الانكسار الأدنى إلى المؤشر الأكبر ، يجب أن تنعكس الموجة الكهرومغناطيسية بالكامل في الوسط الأول.

وفقًا لنظرية الموجة للظاهرة ، فإن الموجة الكهرومغناطيسية تخترق الوسط الثاني - تنتشر هناك ما يسمى بـ "الموجة غير المنتظمة" ، والتي تتحلل أسيًا ولا تحمل معها الطاقة. العمق المميز لاختراق موجة غير متجانسة في الوسط الثاني يكون بترتيب الطول الموجي.

قوانين انكسار الضوء.

ومن كل ما قيل نستنتج:
1 . عند السطح البيني بين وسيطين بكثافة بصرية مختلفة ، يغير شعاع الضوء اتجاهه عند المرور من وسيط إلى آخر.
2. عندما يمر شعاع ضوئي إلى وسط ذي كثافة بصرية أعلى ، تكون زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط ؛ عندما يمر شعاع ضوئي من وسط كثيف بصريًا إلى وسط أقل كثافة ، تكون زاوية الانكسار أكبر من زاوية السقوط.
يصاحب انكسار الضوء انعكاس ، ومع زيادة زاوية السقوط يزداد سطوع الحزمة المنعكسة ، بينما يضعف الانكسار. يمكن ملاحظة ذلك من خلال إجراء التجربة الموضحة في الشكل. وبالتالي ، فإن الحزمة المنعكسة تحمل معها المزيد من الطاقة الضوئية ، وكلما زادت زاوية السقوط.

يترك MN- الواجهة بين وسيطين شفافين ، على سبيل المثال ، الهواء والماء ، هيئة الأوراق المالية- شعاع ساقط OV- الشعاع المنكسر ، - زاوية السقوط ، - زاوية الانكسار ، - سرعة انتشار الضوء في الوسط الأول ، - سرعة انتشار الضوء في الوسط الثاني.

دعونا ننتقل إلى دراسة أكثر تفصيلاً لمؤشر الانكسار الذي قدمناه في الفقرة 81 عند صياغة قانون الانكسار.

يعتمد معامل الانكسار على الخصائص البصرية والوسيط الذي تسقط منه الحزمة والوسيط الذي تخترقه. يُطلق على معامل الانكسار الذي يتم الحصول عليه عندما يسقط ضوء من فراغ على وسط ، معامل الانكسار المطلق لهذا الوسط.

أرز. 184- معامل الانكسار النسبي لوسائط:

دع معامل الانكسار المطلق للوسيط الأول يكون والوسيط الثاني -. بالنظر إلى الانكسار عند حدود الوسيط الأول والثاني ، نتأكد من أن معامل الانكسار أثناء الانتقال من الوسيط الأول إلى الثاني ، ما يسمى بمعامل الانكسار النسبي ، يساوي نسبة مؤشرات الانكسار المطلقة للوسيط الثاني. الوسائط الثانية والأولى:

(الشكل 184). على العكس من ذلك ، عند الانتقال من الوسيط الثاني إلى الأول ، يكون لدينا معامل انكسار نسبي

يمكن أيضًا اشتقاق العلاقة الراسخة بين معامل الانكسار النسبي لوسائط اثنين ومؤشرات الانكسار المطلقة نظريًا ، بدون تجارب جديدة ، تمامًا كما يمكن القيام به لقانون الانعكاس (الفقرة 82) ،

يقال إن الوسط الذي يحتوي على معامل انكسار أعلى يكون أكثر كثافة بصريًا. عادة ما يتم قياس معامل الانكسار لمختلف الوسائط بالنسبة للهواء. معامل الانكسار المطلق للهواء هو. وبالتالي ، فإن معامل الانكسار المطلق لأي وسيط يرتبط بمعامل انكساره بالنسبة للهواء بواسطة الصيغة

الجدول 6. معامل الانكسار لمختلف المواد نسبة إلى الهواء

يعتمد معامل الانكسار على الطول الموجي للضوء ، أي على لونه. ألوان مختلفة تتوافق مع مؤشرات انكسار مختلفة. تلعب هذه الظاهرة ، التي تسمى التشتت ، دورًا مهمًا في علم البصريات. سنتعامل مع هذه الظاهرة مرارًا وتكرارًا في فصول لاحقة. البيانات الواردة في الجدول. 6 ، الرجوع إلى الضوء الأصفر.

من المثير للاهتمام ملاحظة أن قانون الانعكاس يمكن كتابته رسميًا بنفس شكل قانون الانكسار. تذكر أننا اتفقنا على قياس الزوايا دائمًا من العمودي على الشعاع المقابل. لذلك ، يجب أن نأخذ في الاعتبار أن لزاوية السقوط وزاوية الانعكاس إشارات معاكسة ، أي يمكن كتابة قانون الانعكاس كـ

بمقارنة (83.4) بقانون الانكسار ، نرى أن قانون الانعكاس يمكن اعتباره حالة خاصة لقانون الانكسار في. هذا التشابه الشكلي بين قوانين الانعكاس والانكسار له فائدة كبيرة في حل المشاكل العملية.

في العرض السابق ، كان لمعامل الانكسار معنى ثابت الوسط ، بغض النظر عن شدة الضوء المار عبره. مثل هذا التفسير لمعامل الانكسار طبيعي تمامًا ؛ ومع ذلك ، في حالة شدة الإشعاع العالية التي يمكن تحقيقها باستخدام الليزر الحديث ، فهذا غير مبرر. تعتمد خصائص الوسط الذي يمر من خلاله إشعاع الضوء القوي ، في هذه الحالة ، على شدته. كما يقولون ، يصبح الوسيط غير خطي. تتجلى اللاخطية للوسط ، على وجه الخصوص ، في حقيقة أن الموجة الضوئية عالية الكثافة تغير معامل الانكسار. اعتماد معامل الانكسار على كثافة الإشعاع له الشكل

هنا ، هو معامل الانكسار المعتاد ، أ هو معامل الانكسار غير الخطي ، وعامل التناسب. يمكن أن يكون المصطلح الإضافي في هذه الصيغة موجبًا أو سالبًا.

التغييرات النسبية في معامل الانكسار صغيرة نسبيًا. في معامل الانكسار غير الخطي. ومع ذلك ، يمكن ملاحظة مثل هذه التغييرات الصغيرة في معامل الانكسار: فهي تظهر في ظاهرة غريبة تتمثل في التركيز الذاتي للضوء.

ضع في اعتبارك وسيطًا ذا معامل انكسار غير خطي إيجابي. في هذه الحالة ، تكون المناطق ذات شدة الضوء المتزايدة مناطق متزامنة ذات معامل انكسار متزايد. عادةً ، في إشعاع الليزر الحقيقي ، يكون توزيع الكثافة على المقطع العرضي للحزمة غير منتظم: تكون الشدة القصوى على طول المحور وتنخفض بسلاسة نحو حواف الحزمة ، كما هو موضح في الشكل. 185 منحنيات صلبة. يصف توزيع مشابه أيضًا التغير في معامل الانكسار على المقطع العرضي لخلية بوسط غير خطي ، على طول المحور الذي تنتشر فيه حزمة الليزر. يتناقص معامل الانكسار ، وهو أكبر مستوى على طول محور الخلية ، تدريجياً باتجاه جدرانها (المنحنيات المتقطعة في الشكل 185).

تنحرف حزمة من الأشعة الخارجة من الليزر الموازي للمحور ، وتسقط في وسط ذي معامل انكسار متغير ، في الاتجاه الذي تكون فيه أكبر. لذلك ، تؤدي الكثافة المتزايدة بالقرب من خلية OSP إلى تركيز أشعة الضوء في هذه المنطقة ، والذي يظهر بشكل تخطيطي في المقاطع العرضية وفي الشكل. 185 ، وهذا يؤدي إلى زيادة أخرى في. في النهاية ، يتناقص المقطع العرضي الفعال لحزمة الضوء التي تمر عبر وسط غير خطي بشكل كبير. يمر الضوء كما لو كان يمر عبر قناة ضيقة مع زيادة معامل الانكسار. وبالتالي ، يضيق شعاع الليزر ، ويعمل الوسط غير الخطي كعدسة متقاربة تحت تأثير الإشعاع الشديد. هذه الظاهرة تسمى التركيز الذاتي. يمكن ملاحظته ، على سبيل المثال ، في النيتروبنزين السائل.

أرز. 185- توزيع شدة الإشعاع ومعامل الانكسار على المقطع العرضي لحزمة الليزر عند مدخل الكوفيت (أ) ، بالقرب من طرف الإدخال () ، في المنتصف () ، بالقرب من نهاية إخراج الكوفيت ()

تحديد معامل الانكسار للمواد الصلبة الشفافة

والسوائل

الآلات والاكسسوارات: مجهر مع مرشح ضوئي ، لوحة متوازية مستوية مع علامة AB على شكل صليب ؛ ماركة مقياس الانكسار "RL" ؛ مجموعة من السوائل.

هدف:تحديد مؤشرات انكسار الزجاج والسوائل.

تحديد معامل انكسار الزجاج بالمجهر

لتحديد معامل الانكسار لمادة صلبة شفافة ، يتم استخدام لوحة موازية مستوية مصنوعة من هذه المادة بعلامة.

تتكون العلامة من خدشين متعامدين بشكل متبادل ، أحدهما (أ) يتم تطبيقه على الجزء السفلي ، والثاني (ب) - على السطح العلوي للوحة. تُضاء اللوحة بضوء أحادي اللون وتُفحص تحت المجهر. على ال
أرز. يوضح الشكل 4.7 قسمًا من اللوحة التي تم فحصها بواسطة مستوى عمودي.

تنتقل الأشعة AD و AE بعد الانكسار في الواجهة الزجاجية الهوائية في الاتجاهين DD1 و EE1 وتندرج في هدف المجهر.

المراقب الذي ينظر إلى اللوحة من الأعلى يرى النقطة أ عند تقاطع استمرار الأشعة DD1 و EE1 ، أي عند النقطة C.

وهكذا ، يبدو أن النقطة A للمراقب الموجود عند النقطة C. دعونا نجد العلاقة بين معامل الانكسار n لمادة الصفيحة ، والسمك d والسمك الظاهر d1 للوحة.

4.7 يمكن ملاحظة أن VD \ u003d BCtgi ، BD \ u003d ABtgr ، من أين

tgi / tgr = AB / BC ،

حيث AB = d هي سماكة اللوحة ؛ BC = d1 سماكة اللوحة الظاهرة.

إذا كانت الزاويتان i و r صغيرتان ، إذن

Sini / Sinr = tgi / tgr ، (4.5)

أولئك. Sini / Sinr = d / d1.

مع مراعاة قانون انكسار الضوء نحصل عليه

يتم قياس d / d1 باستخدام مجهر.

يتكون المخطط البصري للميكروسكوب من نظامين: نظام مراقبة ، والذي يتضمن هدفًا وعينية مثبتة في أنبوب ، ونظام إضاءة يتكون من مرآة ومرشح ضوئي قابل للإزالة. يتم التركيز على الصورة عن طريق تدوير المقابض الموجودة على جانبي الأنبوب.

يوجد على محور المقبض الأيمن قرص بمقياس للأطراف.

تحدد القراءة b على الطرف بالنسبة للمؤشر الثابت المسافة h من الهدف إلى مرحلة المجهر:

يشير المعامل k إلى الارتفاع الذي يتحرك فيه أنبوب المجهر عند تدوير المقبض بمقدار 1 درجة.

قطر الهدف في هذا الإعداد صغير مقارنة بالمسافة h ، لذا فإن الحزمة الخارجية التي تدخل الهدف تشكل زاوية صغيرة i مع المحور البصري للمجهر.

زاوية انكسار الضوء r في اللوحة أقل من الزاوية i ، أي. صغير أيضًا ، وهو ما يتوافق مع الشرط (4.5).

أمر العمل

1. نضع الصفيحة على مرحلة المجهر بحيث تكون نقطة تقاطع السكتات الدماغية A و B (انظر الشكل.

معامل الانكسار

4.7) كان في مجال الرؤية.

2. قم بتدوير مقبض آلية الرفع لرفع الأنبوب إلى الموضع العلوي.

3. بالنظر إلى العدسة ، قم بخفض أنبوب المجهر ببطء عن طريق تدوير المقبض حتى يتم الحصول على صورة واضحة للخدش B ، مطبقة على السطح العلوي للوحة ، في مجال الرؤية. سجل الإشارة b1 للطرف ، والتي تتناسب مع المسافة h1 من هدف المجهر إلى الحافة العلوية للوحة: h1 = kb1 (الشكل.

4. استمر في خفض الأنبوب بسلاسة حتى يتم الحصول على صورة واضحة للخدش A ، والتي تبدو للمراقب الموجود عند النقطة C. سجل إشارة جديدة b2 للحوف. تتناسب المسافة h1 من الهدف إلى السطح العلوي للوحة مع b2:
h2 = kb2 (الشكل 4.8 ، ب).

المسافات من النقطتين B و C إلى العدسة متساوية ، حيث يراها المراقب بشكل متساوٍ.

تساوي إزاحة الأنبوب h1-h2 السماكة الظاهرة للوحة (الشكل.

د 1 = h1-h2 = (b1-b2) ك. (4.8)

5. قم بقياس سماكة اللوحة d عند تقاطع الخطوط. للقيام بذلك ، ضع لوحة زجاجية إضافية 2 تحت لوحة الاختبار 1 (الشكل 4.9) وقم بخفض أنبوب المجهر حتى تلامس العدسة (قليلاً) لوحة الاختبار. لاحظ إشارة الطرف a1. قم بإزالة اللوحة قيد الدراسة وقم بخفض أنبوب المجهر حتى يلامس الهدف اللوحة 2.

إشارة ملاحظة a2.

في الوقت نفسه ، سينخفض ​​هدف المجهر إلى ارتفاع يساوي سمك اللوحة قيد الدراسة ، أي

د = (a1-a2) ك. (4.9)

6. احسب معامل الانكسار لمادة الصفيحة باستخدام الصيغة

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

7. كرر جميع القياسات المذكورة أعلاه 3-5 مرات ، واحسب القيمة المتوسطة ن والأخطاء المطلقة والنسبية rn و rn / n.

تحديد معامل الانكسار للسوائل باستخدام مقياس الانكسار

الأدوات المستخدمة لتحديد مؤشرات الانكسار تسمى أجهزة قياس الانكسار.

يظهر الشكل العام والمخطط البصري لمقياس الانكسار RL في الشكل. 4.10 و 4.11.

يعتمد قياس معامل الانكسار للسوائل باستخدام مقياس انكسار RL على ظاهرة انكسار الضوء الذي يمر عبر السطح البيني بين وسيطين بمؤشرات انكسار مختلفة.

شعاع الضوء (الشكل.

4.11) من مصدر 1 (مصباح متوهج أو ضوء نهار منتشر) بمساعدة مرآة 2 يتم توجيهه من خلال نافذة في حاوية الجهاز إلى منشور مزدوج يتكون من موشور 3 و 4 ، وهما مصنوعان من الزجاج بمؤشر انكسار من 1.540.

سطح AA لمنشور الإضاءة العلوي 3 (الشكل.

الشكل 4.12، a) غير لامع ويعمل على إضاءة السائل بضوء منتشر مترسب في طبقة رقيقة في الفجوة بين المنشور 3 و 4. ويمر الضوء المنتشر بواسطة السطح غير اللامع 3 عبر طبقة موازية للسائل قيد الدراسة و يقع على الوجه القطري للانفجار من المنشور السفلي 4 تحت مختلفة
زوايا تتراوح من صفر إلى 90 درجة.

لتجنب ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي للضوء على السطح المتفجر ، يجب أن يكون معامل الانكسار للسائل قيد الدراسة أقل من معامل انكسار زجاج المنشور 4 ، أي

أقل من 1540.

يسمى شعاع الضوء بزاوية حدوث 90 درجة شعاعًا منزلقًا.

الشعاع المنزلق ، المنكسر عند السطح البيني الزجاجي السائل ، سوف ينتقل في المنشور 4 بزاوية الحد من الانكسار صإلخ< 90о.

انكسار الحزمة المنزلقة عند النقطة D (انظر الشكل 4.12 ، أ) يخضع للقانون

nst / nzh \ u003d sinipr / sinrpr (4.11)

أو nzh = nstsinrpr ، (4.12)

منذ sinipr = 1.

على السطح BC للمنشور 4 ، يتم إعادة انكسار أشعة الضوء ثم

Sini ¢ pr / sinr ¢ pr = 1 / nst ، (4.13)

ص ¢ العلاقات العامة + أنا ¢ العلاقات العامة = أنا ¢ العلاقات العامة = أ ، (4.14)

حيث أ هي شعاع انكسار المنشور 4.

من خلال حل نظام المعادلات (4.12) ، (4.13) ، (4.14) معًا ، يمكننا الحصول على صيغة تربط معامل الانكسار nzh للسائل قيد الدراسة بزاوية الحد للانكسار r'pr للشعاع المنبثق من المنشور 4:

إذا تم وضع نطاق اكتشاف في مسار الأشعة الخارجة من المنشور 4 ، فسيتم إضاءة الجزء السفلي من مجال رؤيته ، والجزء العلوي مظلم. يتكون السطح البيني بين الحقول الفاتحة والمظلمة بواسطة أشعة بزاوية انكسار محدودة r ¢ pr. لا توجد أشعة بزاوية انكسار أصغر من r pr في هذا النظام (الشكل.

وبالتالي ، فإن قيمة r ¢ pr ، وموقع حد chiaroscuro يعتمدان فقط على معامل الانكسار nzh للسائل قيد الدراسة ، نظرًا لأن nst و a قيمتان ثابتتان في هذا الجهاز.

بمعرفة nst و a و r pr ، من الممكن حساب nzh باستخدام الصيغة (4.15). في الممارسة العملية ، يتم استخدام الصيغة (4.15) لمعايرة مقياس الانكسار.

على مقياس 9 (انظر

أرز. 4.11) ، تم رسم قيم معامل الانكسار لـ ld = 5893 على اليسار. يوجد أمام العدسة 10-11 لوحة 8 بعلامة (-).

من خلال تحريك العدسة مع اللوحة 8 على طول المقياس ، من الممكن تحقيق محاذاة العلامة مع الخط الفاصل بين مجالات الرؤية المظلمة والمضيئة.

يعطي تقسيم المقياس المتدرج 9 ، بالتزامن مع العلامة ، قيمة معامل الانكسار nzh للسائل قيد الدراسة. الهدف 6 و العدسة 10-11 يشكلان تلسكوبًا.

يغير المنشور الدوار 7 مسار الحزمة ، ويوجهها إلى العدسة.

نظرًا لتشتت الزجاج والسائل قيد الدراسة ، بدلاً من وجود خط فاصل واضح بين الحقول المظلمة والمشرقة ، عند ملاحظتها في الضوء الأبيض ، يتم الحصول على شريط قزحي الألوان. للقضاء على هذا التأثير ، يتم تثبيت معوض التشتت 5 أمام عدسة التلسكوب. الجزء الرئيسي من المعوض هو المنشور ، والذي يتم لصقه من ثلاثة موشورات ويمكن أن يدور بالنسبة لمحور التلسكوب.

يتم اختيار زوايا انكسار المنشور ومادته بحيث يمر الضوء الأصفر بطول موجي ld = 5893 Å عبرها دون انكسار. إذا تم تثبيت منشور تعويضي على مسار الأشعة الملونة بحيث يكون تشتتها متساويًا في الحجم ، ولكن عكس ذلك في إشارة إلى تشتت منشور القياس والسائل ، فسيكون التشتت الكلي مساويًا للصفر. في هذه الحالة ، سيتجمع شعاع أشعة الضوء في شعاع أبيض ، يتزامن اتجاهه مع اتجاه الشعاع الأصفر المحدد.

وبالتالي ، عندما يدور المنشور التعويضي ، يتم التخلص من لون ظل اللون. جنبًا إلى جنب مع المنشور 5 ، يدور طرف التشتت 12 بالنسبة إلى المؤشر الثابت (انظر الشكل 4.10). تتيح زاوية الدوران Z للطرف الحكم على قيمة متوسط ​​تشتت السائل الذي تم فحصه.

يجب أن يكون مقياس الطلب متدرجًا. الجدول الزمني مرفق بالتثبيت.

أمر العمل

1. ارفع المنشور 3 ، ضع 2-3 قطرات من سائل الاختبار على سطح المنشور 4 وقم بخفض المنشور 3 (انظر الشكل 4.10).

3. باستخدام التصويب البصري ، نحصل على صورة حادة للمقياس والواجهة بين مجالات الرؤية.

4. أدر المقبض 12 للمعوض 5 ، ودمر اللون الملون للواجهة بين مجالات الرؤية.

بتحريك العدسة على طول المقياس ، قم بمحاذاة العلامة (---) مع حدود الحقول المظلمة والضيقة وقم بتسجيل قيمة مؤشر السائل.

6. تحقق من مجموعة السوائل المقترحة وقم بتقييم خطأ القياس.

7. بعد كل قياس ، امسح سطح المنشور بورق الترشيح المنقوع في الماء المقطر.

أسئلة الاختبار

الخيار 1

حدد مؤشرات الانكسار المطلقة والنسبية للوسط.

2. ارسم مسار الأشعة من خلال واجهة وسيطين (n2> n1 و n2< n1).

3. احصل على علاقة تربط معامل الانكسار n بالسماكة d والسمك الظاهر d ¢ للصفيحة.

4. مهمة.زاوية الحد من الانعكاس الداخلي الكلي لبعض المواد هي 30 درجة.

أوجد معامل الانكسار لهذه المادة.

الجواب: ن = 2.

الخيار 2

1. ما هي ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي؟

2. وصف تصميم ومبدأ تشغيل مقياس الانكسار RL-2.

3. اشرح دور المعوض في مقياس الانكسار.

4. مهمة. إنزال مصباح كهربائي من مركز طوف مستدير إلى عمق 10 أمتار. أوجد الحد الأدنى لنصف قطر الطوافة ، بينما لا يجب أن يصل شعاع واحد من المصباح إلى السطح.

الجواب: R = 11.3 م.

مؤشر الانكسار، أو معامل الانكسار، هو رقم مجرد يميز القوة الانكسارية لوسط شفاف. يُشار إلى معامل الانكسار بالحرف اللاتيني π ويتم تعريفه على أنه نسبة جيب زاوية السقوط إلى جيب زاوية انكسار الحزمة التي تدخل من فراغ إلى وسط شفاف معين:

n = sin α / sin β = const أو كنسبة سرعة الضوء في الفراغ إلى سرعة الضوء في وسط شفاف معين: n = c / νλ من الفراغ إلى الوسط الشفاف المحدد.

يعتبر معامل الانكسار مقياسًا للكثافة الضوئية للوسيط

يُطلق على معامل الانكسار المحدد بهذه الطريقة اسم معامل الانكسار المطلق ، على عكس معامل الانكسار النسبي.

هـ.يوضح عدد المرات التي تتباطأ فيها سرعة انتشار الضوء عندما يمر معامل انكساره ، والذي يتم تحديده من خلال نسبة جيب الزاوية لزاوية السقوط إلى جيب زاوية الانكسار عندما يمر الشعاع من وسط واحد كثافة إلى وسط كثافة أخرى. معامل الانكسار النسبي يساوي نسبة مؤشرات الانكسار المطلقة: n = n2 / n1 ، حيث n1 و n2 هما مؤشرا الانكسار المطلق للوسائط الأولى والثانية.

معامل الانكسار المطلق لجميع الأجسام - الصلبة والسائلة والغازية - أكبر من واحد ويتراوح من 1 إلى 2 ، ويتجاوز قيمة 2 فقط في حالات نادرة.

يعتمد معامل الانكسار على خصائص الوسط وعلى الطول الموجي للضوء ويزيد مع تناقص الطول الموجي.

لذلك ، يتم تخصيص فهرس للحرف p ، للإشارة إلى الطول الموجي الذي يشير إليه المؤشر.

مؤشر الانكسار

على سبيل المثال ، بالنسبة لزجاج TF-1 ، فإن معامل الانكسار في الجزء الأحمر من الطيف هو nC = 1.64210 ، وفي الجزء البنفسجي nG '= 1.67298.

مؤشرات الانكسار لبعض الأجسام الشفافة

الهواء - 1.000292

الماء - 1334

الأثير - 1358

كحول الإيثيل - 1.363

الجلسرين - 1 ، 473

الزجاج العضوي (زجاج شبكي) - 1 ، 49

البنزين - 1.503

(تاج الزجاج - 1.5163

التنوب (الكندي) ، البلسم 1.54

زجاج التاج الثقيل - 1 ، 61 26

زجاج فلينت - 1.6164

ثاني كبريتيد الكربون - 1.629

زجاج صوان ثقيل - 1 ، 64 75

أحادي برومونافثالين - 1.66

الزجاج هو أثقل صوان - 1.92

الماس - 2.42

الفرق في معامل الانكسار لأجزاء مختلفة من الطيف هو سبب الزيغ اللوني ، أي

تحلل الضوء الأبيض عندما يمر عبر أجزاء الانكسار - العدسات والمنشورات وما إلى ذلك.

معمل رقم 41

تحديد معامل الانكسار للسوائل باستخدام مقياس الانكسار

الغرض من العمل: تحديد معامل انكسار السوائل بطريقة الانعكاس الداخلي الكلي باستخدام مقياس الانكسار. IRF-454B؛ دراسة اعتماد معامل الانكسار للمحلول على تركيزه.

وصف التثبيت

عندما ينكسر الضوء غير أحادي اللون ، فإنه يتحلل إلى ألوان مكونة في طيف.

ترجع هذه الظاهرة إلى اعتماد معامل الانكسار لمادة ما على تردد (الطول الموجي) للضوء وتسمى تشتت الضوء.

من المعتاد توصيف القوة الانكسارية لوسط ما بمؤشر الانكسار عند الطول الموجي λ \ u003d 589.3 نانومتر (متوسط ​​الأطوال الموجية لخطين أصفر قريبين في طيف بخار الصوديوم).

60. ما هي طرق تحديد تركيز المواد في المحلول المستخدمة في تحليل الامتصاص الذري؟

يتم الإشارة إلى معامل الانكسار هذا ند.

مقياس التباين هو متوسط ​​التباين المحدد بالفرق ( نF-نج)، أين نFهو معامل الانكسار لمادة بطول موجة λ = 486.1 نانومتر (الخط الأزرق في طيف الهيدروجين) ، نجهو معامل الانكسار للمادة λ - 656.3 نانومتر (خط أحمر في طيف الهيدروجين).

يتميز انكسار المادة بقيمة التشتت النسبي:
عادة ما تعطي الكتيبات المعاملة بالمثل للتشتت النسبي ، أي

ه.
،أين هو معامل التشتت أو رقم آبي.

جهاز لتحديد معامل انكسار السوائل يتكون من مقياس انكسار IRF-454Bمع حدود قياس المؤشر ؛ الانكسار ندفي النطاق من 1.2 إلى 1.7 ؛ سائل الاختبار ، مناديل لمسح أسطح المنشور.

مقياس الانكسار IRF-454Bهي أداة اختبار مصممة لقياس معامل انكسار السوائل مباشرةً ، وكذلك لتحديد متوسط ​​تشتت السوائل في المختبر.

مبدأ تشغيل الجهاز IRF-454Bبناءً على ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي للضوء.

يظهر الرسم التخطيطي للجهاز في الشكل. واحد.

يتم وضع السائل الذي تم فحصه بين وجهي المنشور 1 و 2. المنشور 2 بوجه مصقول جيدًا ABهو القياس ، والمنشور 1 له وجه غير لامع لكن1 في1 - إضاءة. تسقط أشعة من مصدر ضوء على الحافة لكن1 من1 ، ينكسر ، يسقط على سطح غير لامع لكن1 في1 وتنتشر على هذا السطح.

ثم يمرون عبر طبقة السائل الذي تم فحصه ويسقطون على السطح. ABالمنشور 2.

حسب قانون الانكسار
، أين
و زاويتا انكسار الأشعة في السائل والمنشور ، على التوالي.

كلما زادت زاوية السقوط
زاوية الانكسار يزيد أيضًا ويصل إلى قيمته القصوى
، متى
، ر.

ه.عندما تنزلق شعاع في سائل على سطح ما AB. بالتالي،
. وبالتالي ، فإن الأشعة الخارجة من المنشور 2 تقتصر على زاوية معينة
.

تخضع الأشعة القادمة من السائل إلى المنشور 2 بزوايا كبيرة لانعكاس داخلي كلي عند الواجهة ABولا تمر عبر منشور.

الجهاز قيد الدراسة يستخدم لدراسة السوائل ، معامل الانكسار وهو أقل من معامل الانكسار المنشور 2 ، بالتالي ، فإن أشعة جميع الاتجاهات ، المنكسرة عند حدود السائل والزجاج ، ستدخل المنشور.

من الواضح أن جزء المنشور المقابل للأشعة غير المنقولة سيظل مظلماً. في التلسكوب 4 ، الموجود على مسار الأشعة الخارجة من المنشور ، يمكن للمرء أن يلاحظ تقسيم مجال الرؤية إلى أجزاء مضيئة ومظلمة.

من خلال قلب نظام المنشور 1-2 ، يتم دمج الحدود بين الحقول الفاتحة والداكنة مع تقاطع خيوط العدسة العينية للتلسكوب. يرتبط نظام المنشور 1-2 بمقياس يتم معايرته بقيم معامل الانكسار.

يقع المقياس في الجزء السفلي من مجال رؤية الأنبوب ، وعندما يتم دمج قسم مجال الرؤية مع تقاطع الخيوط ، يعطي القيمة المقابلة لمعامل الانكسار للسائل .

بسبب التشتت ، سيتم تلوين واجهة مجال الرؤية في الضوء الأبيض. للقضاء على التلوين ، وكذلك لتحديد متوسط ​​تشتت مادة الاختبار ، يتم استخدام المعوض 3 ، الذي يتكون من نظامين من مناشير الرؤية المباشرة الملصقة (موشورات Amici).

يمكن تدوير المناشير في وقت واحد في اتجاهات مختلفة باستخدام جهاز ميكانيكي دوار دقيق ، وبالتالي تغيير التشتت الجوهري للمعوض والقضاء على تلوين مجال الرؤية الذي يتم ملاحظته من خلال النظام البصري 4. يتم توصيل أسطوانة بمقياس بالمعاوض التي تحدد معامل التشتت الذي يسمح بحساب متوسط ​​مواد التشتت.

أمر العمل

اضبط الجهاز بحيث يدخل الضوء من المصدر (المصباح المتوهج) إلى المنشور المضيء ويضيء مجال الرؤية بالتساوي.

2. افتح منشور القياس.

ضع بضع قطرات من الماء على سطحه بقضيب زجاجي وأغلق المنشور بعناية. يجب ملء الفجوة بين المنشور بطبقة رقيقة من الماء بالتساوي (انتبه بشكل خاص لذلك).

باستخدام برغي الجهاز بميزان ، تخلص من ألوان مجال الرؤية واحصل على حد حاد بين الضوء والظل. قم بمحاذاة ، بمساعدة برغي آخر ، مع التقاطع المرجعي للعدسة العينية للجهاز. أوجد معامل انكسار الماء على مقياس العدسة لأقرب جزء من ألف.

قارن النتائج التي تم الحصول عليها مع البيانات المرجعية للمياه. إذا كان الفرق بين معامل الانكسار المقاس والمجدول لا يتجاوز ± 0.001 ، فقد تم إجراء القياس بشكل صحيح.

التمرين 1

1. تحضير محلول ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم) بتركيز قريب من حد الذوبان (على سبيل المثال ، C = 200 جم / لتر).

قياس معامل الانكسار للمحلول الناتج.

3. بتخفيف المحلول بعدد صحيح من المرات ، احصل على اعتماد المؤشر ؛ الانكسار من تركيز المحلول واملأ الجدول. واحد.

الجدول 1

تمرين.كيف نحصل فقط عن طريق التخفيف على تركيز المحلول ، الذي يساوي 3/4 من الحد الأقصى (الأولي)؟

رسم الرسم البياني التبعية ن = ن (ج). يجب إجراء مزيد من المعالجة للبيانات التجريبية حسب توجيهات المعلم.

معالجة البيانات التجريبية

أ) طريقة الرسم

من الرسم البياني نحدد المنحدر في، والتي في ظل ظروف التجربة سوف تميز المذاب والمذيب.

2. تحديد تركيز المحلول باستخدام الرسم البياني كلوريد الصوديومقدمها مساعد المختبر.

ب) الطريقة التحليلية

احسب بالمربعات الصغرى لكن, فيو سب.

وفقا للقيم التي تم العثور عليها لكنو فيتحديد المتوسط
تركيز المحلول كلوريد الصوديومقدمها مساعد المختبر

أسئلة الاختبار

تشتت الضوء. ما الفرق بين التشتت العادي وغير الطبيعي؟

2. ما هي ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي؟

3. لماذا من المستحيل قياس معامل الانكسار لسائل أكبر من معامل انكسار المنشور باستخدام هذا الإعداد؟

4. لماذا وجه المنشور لكن1 في1 جعل مات؟

التدهور ، الفهرس

موسوعة نفسية

طريقة لتقييم درجة التدهور العقلي! تم قياس الوظائف بواسطة اختبار Wexler-Bellevue. يعتمد المؤشر على ملاحظة أن مستوى تطور بعض القدرات المقاسة بالاختبار يتناقص مع تقدم العمر ، بينما البعض الآخر لا يفعل ذلك.

فِهرِس

موسوعة نفسية

- فهرس ، سجل أسماء ، عناوين ، إلخ. في علم النفس - مؤشر رقمي لقياس وتوصيف الظواهر.

على ماذا يعتمد معامل الانكسار لمادة ما؟

فِهرِس

موسوعة نفسية

1. المعنى الأكثر عمومية: أي شيء يستخدم لتمييز أو تحديد أو توجيه ؛ دلالة أو نقوش أو علامات أو رموز. 2. صيغة أو رقم ، غالبًا ما يتم التعبير عنه كعامل ، يظهر بعض العلاقة بين القيم أو القياسات ، أو بين ...

مؤانسة ، مؤشر

موسوعة نفسية

خاصية تعبر عن مؤانسة الشخص. يقدم المخطط الاجتماعي ، على سبيل المثال ، من بين قياسات أخرى ، تقييمًا للتواصل الاجتماعي لأعضاء مختلفين في المجموعة.

الاختيار ، الفهرس

موسوعة نفسية

صيغة لتقييم قوة اختبار أو عنصر اختبار معين في تمييز الأفراد عن بعضهم البعض.

الموثوقية ، الفهرس

موسوعة نفسية

إحصائية توفر تقديرًا للعلاقة بين القيم الفعلية التي تم الحصول عليها من الاختبار والقيم الصحيحة نظريًا.

يُعطى هذا المؤشر كقيمة r ، حيث r هو عامل الأمان المحسوب.

كفاءة التنبؤ ، مؤشر

موسوعة نفسية

مقياس لمدى إمكانية استخدام المعرفة حول متغير واحد لعمل تنبؤات حول متغير آخر ، بالنظر إلى أن ارتباط هذه المتغيرات معروف. عادة في شكل رمزي يتم التعبير عن هذا كـ E ، يتم تمثيل الفهرس على أنه 1 - ((...

الكلمات ، الفهرس

موسوعة نفسية

مصطلح عام لأي تكرار منتظم لحدوث الكلمات في اللغة المكتوبة و / أو المنطوقة.

غالبًا ما تكون هذه الفهارس مقصورة على مجالات لغوية محددة ، مثل كتب الصف الأول والتفاعل بين الوالدين والطفل. ومع ذلك ، فإن التقديرات معروفة ...

هياكل الجسم ، الفهرس

موسوعة نفسية

قياس الجسم الذي اقترحه Eysenck بناءً على نسبة الطول إلى محيط الصدر.

أولئك الذين كانت درجاتهم في النطاق "الطبيعي" تسمى mesomorphs ، وتلك التي تقع ضمن الانحراف المعياري أو أعلى من المتوسط ​​تسمى leptomorphs ، وتلك التي تقع ضمن الانحراف المعياري أو ...

إلى محاضرة №24

"طرق التحليل الآلية"

قياس الانعكاس.

المؤلفات:

1. في. بونوماريف "الكيمياء التحليلية" 1983246-251

2. أ. Ishchenko "الكيمياء التحليلية" 2004 ص 181-184

قياس الانعكاس.

قياس الانكسار هو أحد أبسط طرق التحليل الفيزيائية ، حيث يتطلب حدًا أدنى من التحليل ، ويتم إجراؤه في وقت قصير جدًا.

قياس الانكسار- طريقة تقوم على ظاهرة الانكسار أو الانكسار ، أي

تغيير في اتجاه انتشار الضوء عند المرور من وسط إلى آخر.

الانكسار ، وكذلك امتصاص الضوء ، هو نتيجة تفاعله مع الوسط.

كلمة قياس الانكسار تعني قياس انكسار الضوء ويقدر بقيمة معامل الانكسار.

قيمة معامل الانكسار نيعتمد على

1) على تكوين المواد والأنظمة ،

2) من في أي تركيز وما الجزيئات التي يلتقي بها شعاع الضوء في طريقه ، لأن

تحت تأثير الضوء ، يتم استقطاب جزيئات المواد المختلفة بطرق مختلفة. بناءً على هذا الاعتماد ، تعتمد طريقة قياس الانكسار.

تتمتع هذه الطريقة بعدد من المزايا ، ونتيجة لذلك وجدت تطبيقًا واسعًا في كل من البحث الكيميائي والتحكم في العمليات التكنولوجية.

1) قياس مؤشرات الانكسار هو عملية بسيطة للغاية يتم تنفيذها بدقة وبأقل استثمار للوقت وكمية المادة.

2) عادةً ما توفر أجهزة قياس الانكسار دقة تصل إلى 10٪ في تحديد معامل انكسار الضوء ومحتوى المادة التحليلية

تُستخدم طريقة قياس الانكسار للتحكم في الأصالة والنقاء ، وللتعرف على المواد الفردية ، ولتحديد بنية المركبات العضوية وغير العضوية في دراسة الحلول.

يستخدم قياس الانكسار لتحديد تكوين المحاليل المكونة من عنصرين وللأنظمة الثلاثية.

الأساس المادي للطريقة

مؤشر الانكسار.

يكون انحراف الحزمة الضوئية عن اتجاهها الأصلي أثناء انتقالها من وسيط إلى آخر أكبر ، وكلما زاد الاختلاف في سرعات انتشار الضوء بمقدار اثنين

هذه البيئات.

ضع في اعتبارك انكسار شعاع الضوء عند حدود أي وسيطين شفافين الأول والثاني (انظر الشكل.

أرز.). دعونا نتفق على أن الوسيط II لديه قوة انكسار أكبر ، وبالتالي ، n1و n2- يوضح انكسار الوسائط المقابلة. إذا لم يكن الوسيط I فراغًا ولا هواءًا ، فإن النسبة sin زاوية سقوط الحزمة الضوئية إلى الخطيئة لزاوية الانكسار ستعطي قيمة معامل الانكسار النسبي n rel. قيمة n rel.

ما هو معامل انكسار الزجاج؟ ومتى من الضروري أن تعرف؟

يمكن أيضًا تعريفها على أنها نسبة مؤشرات الانكسار للوسائط قيد الدراسة.

nrel. = —— = -

تعتمد قيمة معامل الانكسار على

1) طبيعة المواد

يتم تحديد طبيعة المادة في هذه الحالة من خلال درجة تشوه جزيئاتها تحت تأثير الضوء - درجة الاستقطاب.

كلما زادت كثافة الاستقطاب ، كان انكسار الضوء أقوى.

2)الطول الموجي للضوء الساقط

يتم قياس معامل الانكسار عند طول موجة ضوئية 589.3 نانومتر (الخط D من طيف الصوديوم).

يسمى اعتماد معامل الانكسار على الطول الموجي للضوء بالتشتت.

كلما كان الطول الموجي أقصر ، زاد الانكسار. لذلك ، تنكسر الأشعة ذات الأطوال الموجية المختلفة بشكل مختلف.

3)درجة الحرارة حيث يتم أخذ القياس. الشرط الأساسي لتحديد معامل الانكسار هو الامتثال لنظام درجة الحرارة. عادة ، يتم إجراء التحديد عند 20 ± 0.30 درجة مئوية.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، ينخفض ​​معامل الانكسار ، وتزداد كلما انخفضت درجة الحرارة..

يتم حساب تصحيح درجة الحرارة باستخدام الصيغة التالية:

nt = n20 + (20-t) 0.0002 ، أين

NT-وداعا معامل الانكسار عند درجة حرارة معينة ،

n20 - معامل الانكسار عند 200 درجة مئوية

يرتبط تأثير درجة الحرارة على قيم مؤشرات الانكسار للغازات والسوائل بقيم معاملاتها للتمدد الحجمي.

يزداد حجم جميع الغازات والسوائل عند تسخينها ، وتقل الكثافة ، وبالتالي ينخفض ​​المؤشر

تم قياس معامل الانكسار عند 200 درجة مئوية ويشار إلى الطول الموجي للضوء البالغ 589.3 نانومتر بواسطة المؤشر nD20

يتم تحديد اعتماد معامل الانكسار لنظام متجانس مكون من عنصرين على حالته بشكل تجريبي من خلال تحديد معامل الانكسار لعدد من الأنظمة القياسية (على سبيل المثال ، الحلول) ، محتوى المكونات المعروف فيها.

4) تركيز مادة في محلول.

بالنسبة للعديد من المحاليل المائية للمواد ، تم قياس مؤشرات الانكسار بتركيزات ودرجات حرارة مختلفة بشكل موثوق ، وفي هذه الحالات يمكن استخدام البيانات المرجعية. طاولات قياس الانكسار.

تبين الممارسة أنه عندما لا يتجاوز محتوى المادة المذابة 10-20٪ ، جنبًا إلى جنب مع الطريقة الرسومية ، فمن الممكن في كثير من الحالات استخدام معادلة خطية مثل:

ن = لا + FC ،

ن-معامل الانكسار للمحلول ،

رقمهو معامل الانكسار للمذيب النقي ،

ج- تركيز المادة المذابة٪

F- المعامل التجريبى الذى تم إيجاد قيمته

عن طريق تحديد مؤشرات الانكسار لمحاليل التركيز المعروفة.

أجهزة قياس الانكسار.

أجهزة قياس الانكسار هي أجهزة تستخدم لقياس معامل الانكسار.

هناك نوعان من هذه الأدوات: مقياس إنكسار من نوع Abbe ونوع Pulfrich. في كل من هؤلاء وفي غيرهم ، تستند القياسات إلى تحديد حجم زاوية الانكسار المحددة. في الممارسة العملية ، يتم استخدام أجهزة قياس الانكسار لأنظمة مختلفة: المختبر- RL ، RLU العالمي ، إلخ.

معامل انكسار الماء المقطر n0 = 1.33299 ، في الممارسة العملية ، يؤخذ هذا المؤشر كمرجع كـ n0 =1,333.

يعتمد مبدأ التشغيل على أجهزة قياس الانكسار على تحديد معامل الانكسار بطريقة الزاوية المحددة (زاوية الانعكاس الكلي للضوء).

مقياس انكسار اليد

مقياس الانكسار آبي

زاوية السقوط - ركنأ بين اتجاه الحزمة الساقطة والعمودي على السطح البيني بين وسيطين ، أعيد بناؤهما عند نقطة الوقوع.

زاوية الانعكاس - ركن β بين هذا الاتجاه العمودي واتجاه الحزمة المنعكسة.

قوانين انعكاس الضوء:

1. تقع الحزمة العارضة ، المتعامدة على السطح البيني بين وسيطين عند نقطة الوقوع ، والحزمة المنعكسة في نفس المستوى.

2. زاوية الانعكاس تساوي زاوية السقوط.

انكسار الضوء يسمى التغيير في اتجاه أشعة الضوء عندما يمر الضوء من وسط شفاف إلى آخر.

زاوية الانكسار - ركنب بين نفس الاتجاه العمودي واتجاه الحزمة المنكسرة.

سرعة الضوء في الفراغ مع \ u003d 3 * 10 8 م / ث

سرعة الضوء في الوسط الخامس< ج

معامل الانكسار المطلق للوسطعروض كم مرة سرعة الضوءالخامس في هذا الوسط أقل من سرعة الضوء معفي الفراغ.

معامل الانكسار المطلق للوسيط الأول

معامل الانكسار المطلق للوسيط الثاني

معامل الانكسار المطلق للفراغ يساوي 1

تختلف سرعة الضوء في الهواء قليلاً عن القيمة مع،لهذا

معامل الانكسار المطلق للهواء سنفترض أن يساوي 1

معامل الانكسار النسبي يوضح عدد المرات التي تتغير فيها سرعة الضوء عندما يمر الشعاع من الوسيط الأول إلى الثاني.

حيث V 1 و V 2 سرعتا انتشار الضوء في الوسط الأول والثاني.

مع الأخذ في الاعتبار معامل الانكسار ، يمكن كتابة قانون انكسار الضوء على شكل

أين ن 21 – معامل الانكسار النسبي البيئة الثانية نسبة إلى الأولى ؛

ن 2 و ن 1– مؤشرات الانكسار المطلق البيئة الثانية والأولى على التوالي

يمكن العثور على معامل الانكسار للوسط بالنسبة للهواء (الفراغ) في الجدول 12 (كتاب مشاكل ريمكيفيتش). يتم إعطاء القيم للقضية حدوث الضوء القادم من الهواء إلى الوسط.

فمثلا،نجد في الجدول معامل الانكسار للماس ن = 2.42.

هذا هو مؤشر الانكسار الماس ضد الهواء(فراغ) ، أي لمؤشرات الانكسار المطلق:

قوانين الانعكاس والانكسار صالحة للاتجاه العكسي لأشعة الضوء.

من وسيطتين شفافتين بصريا أقل كثافةاتصل وسط بسرعة أعلى للضوء ، أو مع معامل انكسار أقل.

عند الوقوع في وسط أكثر كثافة بصريًا

زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط.

عند الوقوع في وسط ضوئي أقل كثافة

زاوية الانكسار المزيد من زاوية السقوط

انعكاس داخلي كامل

إذا كانت أشعة الضوء من وسيط أكثر كثافة بصريًا ، فإن 1 تسقط على الواجهة مع وسيط أقل كثافة بصريًا 2 ( ن 1 > ن 2), ثم تكون زاوية السقوط أقل من زاوية الانكسارأ < ب . مع زيادة زاوية السقوط ، يمكن للمرء أن يقترب من قيمتهاأ العلاقات العامة ، عندما تنزلق الحزمة المنكسرة على طول الواجهة بين وسيطين ولا تقع في الوسط الثاني ،

زاوية الانكسار ب= 90 درجة بينما تنعكس كل طاقة الضوء من الواجهة.

زاوية الحد من الانعكاس الداخلي الكلي a pr هي الزاوية التي ينزلق عندها الشعاع المنكسر على سطح وسيطين ،

عند الانتقال من وسط أقل كثافة بصريًا إلى وسط أكثر كثافة ، يكون الانعكاس الداخلي الكلي مستحيلًا.