ჰაერის შედარებითი რეფრაქციული ინდექსი. რაზეა დამოკიდებული ნივთიერების რეფრაქციული ინდექსი? მნიშვნელოვანი პარამეტრი სხვადასხვა ობიექტებისთვის

ცხრილი 1. კრისტალების რეფრაქციული მაჩვენებლები.

რეფრაქციული ინდექსიზოგიერთი კრისტალი 18 ° C-ზე სპექტრის ხილული ნაწილის სხივებისთვის, რომელთა ტალღის სიგრძე შეესაბამება გარკვეულ სპექტრულ ხაზებს. მითითებულია ელემენტები, რომლებსაც ეს ხაზები ეკუთვნის; ამ ხაზების λ ტალღის სიგრძის სავარაუდო მნიშვნელობები ასევე მითითებულია ანგსტრომის ერთეულებში

λ (Å)	ცაცხვის სპარ		ფტორსპარი	ქვის მარილი	სილვინი
	com. ლ.	არაჩვეულებრივი ლ.
6708 (Li, კრ. l.)	1,6537	1,4843	1,4323	1,5400	1,4866
6563 (N, კრ. l.)	1,6544	1,4846	1,4325	1,5407	1,4872
6438 (Cd, კრ. l.)	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 (Cd, w.l.)	1,6653	1,4895	1,4362	1,5509	1,4961
4861 (N, w.l.)	1,6678	1,4907	1,4371	1,5534	1,4983
4800 (Cd, s.l.)	1,6686	1,4911	1,4379	1,5541	1,4990
4047 (Hg, f. l)	1,6813	1,4969	1,4415	1,5665	1,5097

ცხრილი 2. ოპტიკური სათვალეების რეფრაქციული მაჩვენებლები.

ხაზები C, D და F, რომელთა ტალღის სიგრძე დაახლოებით ტოლია: 0,6563 μ (μm), 0,5893 μ და 0,4861 μ.

ოპტიკური სათვალე	Დანიშნულება	n C	nD	n F
ბოროსილიკატური გვირგვინი	516/641	1,5139	1,5163	1,5220
კრონ	518/589	1,5155	1,5181	1,5243
მსუბუქი კაჟი	548/459	1,5445	1,5480	1,5565
ბარიტის გვირგვინი	659/560	1,5658	1,5688	1,5759
- || -	572/576	1,5697	1,5726	1,5796
მსუბუქი კაჟი	575/413	1,5709	1,5749	1,5848
ბარიტის მსუბუქი კაჟი	579/539	1,5763	1,5795	1,5871
მძიმე კრონა	589/612	1,5862	1,5891	1,5959
- || -	612/586	1,6095	1,6126	1,6200
კაჟი	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
მძიმე ბარიტი ფლინტი	626/391	1,6213	1,6259	1,6379
მძიმე კაჟი	647/339	1,6421	1,6475	1,6612
- || -	672/322	1,6666	1,6725	1,6874
- || -	755/275	1,7473	1,7550	1,7747

ცხრილი 3. კვარცის რეფრაქციული ინდექსები სპექტრის ხილულ ნაწილში

საცნობარო ცხრილი იძლევა მნიშვნელობებს რეფრაქციული ინდექსიჩვეულებრივი სხივები ( n 0) და არაჩვეულებრივი ( ნე) სპექტრის დიაპაზონისთვის დაახლოებით 0,4-დან 0,70 μ-მდე.

λ (μ)	n 0	ნე	შერწყმული კვარცი
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

ცხრილი 4. სითხეების რეფრაქციული მაჩვენებლები.

ცხრილში მოცემულია რეფრაქციული მაჩვენებლების მნიშვნელობები ნ სითხეები სხივისთვის, რომლის ტალღის სიგრძე დაახლოებით ტოლია 0,5893 μ (ყვითელი ნატრიუმის ხაზი); სითხის ტემპერატურა, რომელზეც გაზომვები გაკეთდა ნ, მითითებულია.

თხევადი	t (°C)	ნ
ალილი სპირტი	20	1,41345
ამილის სპირტი (N.)	13	1,414
ანიზოლი	22	1,5150
ანილინი	20	1,5863
აცეტალდეჰიდი	20	1,3316
აცეტონი	19,4	1,35886
ბენზოლი	20	1,50112
ბრომოფორმი	19	1,5980
ბუტილის სპირტი (n.)	20	1,39931
გლიცერინი	20	1,4730
დიაცეტილი	18	1,39331
ქსილენი (მეტა)	20	1,49722
ქსილენი (ორთო-)	20	1,50545
ქსილენი (პარა-)	20	1,49582
მეთილენ ქლორიდი	24	1,4237
მეთილის სპირტი	14,5	1,33118
ჭიანჭველა მჟავა	20	1,37137
ნიტრობენზოლი	20	1,55291
ნიტროტოლუენი (ორთო-)	20,4	1,54739
პარალდეჰიდი	20	1,40486
პენტანი (ნორმალური)	20	1,3575
პენტანი (იზო-)	20	1,3537
პროპილ ალკოჰოლი (ნორმალური)	20	1,38543
ნახშირბადის დისულფიდი	18	1,62950
ტოლუენი	20	1,49693
ფურფურალი	20	1,52608
ქლორობენზოლი	20	1,52479
ქლოროფორმი	18	1,44643
ქლოროპიკრინი	23	1,46075
ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი	15	1,46305
ეთილის ბრომიდი	20	1,42386
ეთილის იოდიდი	20	1,5168
ეთილის აცეტატი	18	1,37216
ეთილბენზოლი	20	1.4959
ეთილენ ბრომიდი	20	1,53789
ეთანოლი	18,2	1,36242
ეთილის ეთერი	20	1,3538

ცხრილი 5. შაქრის წყალხსნარების რეფრაქციული მაჩვენებლები.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი იძლევა მნიშვნელობებს რეფრაქციული ინდექსი n შაქრის წყალხსნარი (20 ° C ტემპერატურაზე) კონცენტრაციის მიხედვით თან გამოსავალი ( თან აჩვენებს შაქრის წონით პროცენტს ხსნარში).

ერთად (%)	ნ	ერთად (%)	ნ
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

ცხრილი 6. წყლის რეფრაქციული მაჩვენებლები

ცხრილში მოცემულია რეფრაქციული მაჩვენებლების მნიშვნელობები ნ წყალი 20 ° C ტემპერატურაზე ტალღის სიგრძის დიაპაზონში დაახლოებით 0.3-დან 1 μ-მდე.

λ (μ)	ნ	λ (μ)	ნ	λ(c)	ნ
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

ცხრილი 7. აირების რეფრაქციული მაჩვენებლების ცხრილი

ცხრილში მოცემულია აირების რეფრაქციული მაჩვენებლების n მნიშვნელობები ნორმალურ პირობებში D ხაზისთვის, რომლის ტალღის სიგრძე დაახლოებით უდრის 0,5893 μ.

გაზი	ნ
აზოტი	1,000298
ამიაკი	1,000379
არგონი	1,000281
წყალბადი	1,000132
Საჰაერო	1,000292
გელინი	1,000035
ჟანგბადი	1,000271
ნეონი	1,000067
ნახშირბადის მონოქსიდი	1,000334
Გოგირდის დიოქსიდით	1,000686
გოგირდწყალბადის	1,000641
Ნახშირორჟანგი	1,000451
ქლორი	1,000768
ეთილენი	1,000719
წყლის ორთქლი	1,000255

ინფორმაციის წყარო:მოკლე ფიზიკურ-ტექნიკური სახელმძღვანელო / ტომი 1, - M .: 1960 წ.

გარდატეხა ეწოდება გარკვეულ აბსტრაქტულ რიცხვს, რომელიც ახასიათებს ნებისმიერი გამჭვირვალე საშუალების გარდატეხის ძალას. ჩვეულებრივია მისი დანიშვნა ნ. არსებობს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი და ფარდობითი კოეფიციენტი.

პირველი გამოითვლება ორიდან ერთი ფორმულის გამოყენებით:

n = sin α / sin β = const (სადაც sin α არის დაცემის კუთხის სინუსი, ხოლო sin β არის სინათლის სხივის სინუსი, რომელიც შედის განხილულ გარემოში სიცარიელიდან)

n = c / υ λ (სადაც c არის სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში, υ λ არის სინათლის სიჩქარე შესასწავლ გარემოში).

აქ გაანგარიშება აჩვენებს, რამდენჯერ ცვლის სინათლე მისი გავრცელების სიჩქარეს ვაკუუმიდან გამჭვირვალე გარემოზე გადასვლის მომენტში. ამ გზით დგინდება რეფრაქციული ინდექსი (აბსოლუტური). ნათესავის გასარკვევად გამოიყენეთ ფორმულა:

ანუ განიხილება სხვადასხვა სიმკვრივის ნივთიერებების აბსოლუტური რეფრაქციული მაჩვენებლები, როგორიცაა ჰაერი და მინა.

ზოგადად რომ ვთქვათ, ნებისმიერი სხეულების აბსოლუტური კოეფიციენტები, იქნება ეს აირებიანი, თხევადი თუ მყარი, ყოველთვის 1-ზე მეტია. ძირითადად, მათი მნიშვნელობები მერყეობს 1-დან 2-მდე. ეს მნიშვნელობა შეიძლება იყოს 2-ზე მეტი მხოლოდ გამონაკლის შემთხვევებში. ამ პარამეტრის მნიშვნელობა ზოგიერთი გარემოსთვის:

ეს მნიშვნელობა, როდესაც გამოიყენება პლანეტის უმძიმეს ბუნებრივ ნივთიერებაზე, ალმასზე, არის 2.42. ძალიან ხშირად, სამეცნიერო კვლევების ჩატარებისას და ა.შ., საჭიროა წყლის რეფრაქციული ინდექსის ცოდნა. ეს პარამეტრი არის 1.334.

ვინაიდან ტალღის სიგრძე არის მაჩვენებელი, რა თქმა უნდა, არა მუდმივი, ინდექსი ენიჭება ასო n-ს. მისი მნიშვნელობა გვეხმარება გავიგოთ, სპექტრის რომელ ტალღას ეხება ეს კოეფიციენტი. ერთი და იგივე ნივთიერების განხილვისას, მაგრამ სინათლის ტალღის სიგრძის მატებასთან ერთად, რეფრაქციული ინდექსი მცირდება. ამ გარემოებამ გამოიწვია სინათლის სპექტრად დაშლა ლინზაში, პრიზმაში და ა.შ.

რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობით შეგიძლიათ განსაზღვროთ, მაგალითად, რამდენი ნივთიერება იხსნება მეორეში. ეს სასარგებლოა, მაგალითად, ხარშვისას ან როცა უნდა იცოდეთ წვენში შაქრის, ხილის ან კენკრის კონცენტრაცია. ეს მაჩვენებელი ასევე მნიშვნელოვანია ნავთობპროდუქტების ხარისხის განსაზღვრისას და სამკაულებში, როდესაც საჭიროა ქვის ავთენტურობის დადასტურება და ა.შ.

რაიმე ნივთიერების გამოყენების გარეშე, ინსტრუმენტის ოკულარში ხილული მასშტაბი მთლიანად ლურჯი იქნება. თუ ჩვეულებრივ გამოხდილ წყალს ჩამოაგდებთ პრიზმაზე, ინსტრუმენტის სწორი დაკალიბრებით, ლურჯი და თეთრი ფერის საზღვარი მკაცრად გაივლის ნულოვანი ნიშნის გასწვრივ. სხვა ნივთიერების შესწავლისას, ის გადაინაცვლებს მასშტაბის გასწვრივ იმის მიხედვით, თუ რა რეფრაქციული ინდექსი აქვს.

სინათლის რეფრაქცია- ფენომენი, რომლის დროსაც სინათლის სხივი, რომელიც გადადის ერთი საშუალოდან მეორეზე, იცვლის მიმართულებას ამ მედიის საზღვარზე.

სინათლის გარდატეხა ხდება შემდეგი კანონის მიხედვით:
შემხვედრი და გარდატეხილი სხივები და პერპენდიკულარული პერპენდიკულარული ორ მედიას შორის სხივის დაცემის წერტილში ერთსა და იმავე სიბრტყეშია. დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდება გარდატეხის კუთხის სინუსთან არის მუდმივი მნიშვნელობა ორი მედიისთვის:
,
სადაც α - დაცემის კუთხე,
β - გარდატეხის კუთხე
ნ - დაცემის კუთხიდან დამოუკიდებელი მუდმივი მნიშვნელობა.

როდესაც დაცემის კუთხე იცვლება, იცვლება გარდატეხის კუთხეც. რაც უფრო დიდია დაცემის კუთხე, მით უფრო დიდია გარდატეხის კუთხე.
თუ სინათლე გადადის ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივ გარემოში, მაშინ გარდატეხის კუთხე ყოველთვის ნაკლებია დაცემის კუთხეზე: β < α.
სინათლის სხივი, რომელიც მიმართულია ორ მედიას შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარულად, ერთი საშუალოდან მეორეზე გადადის გატეხვის გარეშე.

ნივთიერების აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი- სიდიდე, რომელიც უდრის სინათლის ფაზური სიჩქარის თანაფარდობას (ელექტრომაგნიტური ტალღები) ვაკუუმში და მოცემულ გარემოში n=c/v
n მნიშვნელობას, რომელიც შედის გარდატეხის კანონში, ეწოდება ფარდობითი გარდატეხის ინდექსი მედიის წყვილისთვის.

მნიშვნელობა n არის B საშუალო რეფრაქციული მაჩვენებელი A საშუალოსთან მიმართებაში, ხოლო n" = 1/n არის A საშუალო რეფრაქციული მაჩვენებელი B საშუალოსთან მიმართებაში.
ეს მნიშვნელობა, ceteris paribus, აღემატება ერთიანობას, როდესაც სხივი გადადის უფრო მკვრივი გარემოდან ნაკლებად მკვრივ გარემოზე და ნაკლებია ერთიანობაზე, როდესაც სხივი გადადის ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივ გარემოზე (მაგალითად, გაზიდან ან ვაკუუმი თხევადი ან მყარი). ამ წესიდან არის გამონაკლისები და, შესაბამისად, ჩვეულებრივ უნდა ვუწოდოთ საშუალო ოპტიკურად მეტ-ნაკლებად მკვრივი, ვიდრე სხვა.
სხივი, რომელიც ეცემა უჰაერო სივრციდან რომელიმე საშუალო B-ის ზედაპირზე, უფრო ძლიერად ირღვევა, ვიდრე მასზე სხვა A საშუალოდან ვარდნისას; უჰაერო სივრციდან სხივის დაცემის რეფრაქციულ ინდექსს ეწოდება მისი აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი.

(აბსოლუტური - ვაკუუმთან შედარებით.
ნათესავი - ნებისმიერი სხვა ნივთიერების მიმართ (იგივე ჰაერი, მაგალითად).
ორი ნივთიერების ფარდობითი მაჩვენებელი არის მათი აბსოლუტური მაჩვენებლების თანაფარდობა.)

სულ შიდა ასახვა- შიდა ასახვა, იმ პირობით, რომ დაცემის კუთხე აღემატება გარკვეულ კრიტიკულ კუთხეს. ამ შემთხვევაში, ინციდენტის ტალღა მთლიანად აისახება და ასახვის კოეფიციენტის მნიშვნელობა აღემატება მის უმაღლეს მნიშვნელობებს გაპრიალებული ზედაპირებისთვის. მთლიანი შიდა ასახვის ასახვის კოეფიციენტი არ არის დამოკიდებული ტალღის სიგრძეზე.

ოპტიკაში ეს ფენომენი შეინიშნება ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ფართო სპექტრისთვის, რენტგენის დიაპაზონის ჩათვლით.

გეომეტრიულ ოპტიკაში ფენომენი აიხსნება სნელის კანონით. იმის გათვალისწინებით, რომ გარდატეხის კუთხე არ შეიძლება აღემატებოდეს 90°-ს, მივიღებთ, რომ დაცემის კუთხით, რომლის სინუსი უფრო დიდია, ვიდრე ქვედა გარდატეხის ინდექსის თანაფარდობა უფრო დიდ ინდექსთან, ელექტრომაგნიტური ტალღა მთლიანად უნდა აისახოს პირველ გარემოში.

ფენომენის ტალღური თეორიის შესაბამისად, ელექტრომაგნიტური ტალღა მაინც შეაღწევს მეორე გარემოში - იქ ვრცელდება ეგრეთ წოდებული "არაერთგვაროვანი ტალღა", რომელიც ექსპონენტურად იშლება და ენერგიას არ ატარებს. მეორე გარემოში არაჰომოგენური ტალღის შეღწევის დამახასიათებელი სიღრმე არის ტალღის სიგრძის რიგი.

სინათლის გარდატეხის კანონები.

ყოველივე ნათქვამიდან ჩვენ დავასკვნათ:
1 . სხვადასხვა ოპტიკური სიმკვრივის ორ მედიას შორის ინტერფეისზე, სინათლის სხივი იცვლის მიმართულებას ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასვლისას.
2. როდესაც სინათლის სხივი გადადის უფრო მაღალი ოპტიკური სიმკვრივის გარემოში, გარდატეხის კუთხე ნაკლებია დაცემის კუთხეზე; როდესაც სინათლის სხივი გადადის ოპტიკურად უფრო მკვრივი გარემოდან ნაკლებად მკვრივ გარემოში, გარდატეხის კუთხე უფრო დიდია, ვიდრე დაცემის კუთხე.
სინათლის გარდატეხას თან ახლავს არეკვლა და დაცემის კუთხის მატებასთან ერთად იზრდება არეკლილი სხივის სიკაშკაშე, ხოლო გარდატეხა სუსტდება. ეს ჩანს ნახატზე ნაჩვენები ექსპერიმენტის ჩატარებით. შესაბამისად, არეკლილი სხივი თან ატარებს რაც უფრო მეტ სინათლის ენერგიას, მით უფრო დიდია დაცემის კუთხე.

დაე იყოს MN- ინტერფეისი ორ გამჭვირვალე მედიას შორის, მაგალითად, ჰაერი და წყალი, სს- ცვივა სხივი OV- რეფრაქციული სხივი, - დაცემის კუთხე, - გარდატეხის კუთხე, - სინათლის გავრცელების სიჩქარე პირველ გარემოში, - სინათლის გავრცელების სიჩქარე მეორე გარემოში.

მოდით მივმართოთ გარდატეხის კანონის ფორმულირებისას ჩვენს მიერ შემოღებულ § 81-ში შეტანილი რეფრაქციული ინდექსის უფრო დეტალურ განხილვას.

გარდატეხის ინდექსი დამოკიდებულია ოპტიკურ თვისებებზე და გარემოზე, საიდანაც სხივი ვარდება და გარემოზე, რომელშიც ის აღწევს. გარდატეხის ინდექსს, რომელიც მიიღება, როდესაც ვაკუუმიდან შუქი ეცემა გარემოზე, ეწოდება ამ გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი.

ბრინჯი. 184. ორი მედიის ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი:

პირველი გარემოს აბსოლუტური გარდატეხის ინდექსი იყოს, ხოლო მეორე - . პირველი და მეორე მედიის საზღვარზე რეფრაქციის გათვალისწინებით, ჩვენ დავრწმუნდებით, რომ გარდატეხის ინდექსი პირველი გარემოდან მეორეზე გადასვლისას, ეგრეთ წოდებული ფარდობითი გარდატეხის ინდექსი, უდრის აბსოლუტური გარდატეხის მაჩვენებლების თანაფარდობას. მეორე და პირველი მედია:

(სურ. 184). პირიქით, მეორე გარემოდან პირველზე გადასვლისას გვაქვს შედარებითი რეფრაქციული ინდექსი

დადგენილი კავშირი ორი მედიის ფარდობითი გარდატეხის ინდექსსა და მათ აბსოლუტურ რეფრაქციულ მაჩვენებლებს შორის თეორიულადაც შეიძლება იყოს მიღებული, ახალი ექსპერიმენტების გარეშე, ისევე როგორც ეს შეიძლება გაკეთდეს შექცევადობის კანონისთვის (§ 82).

უფრო მაღალი რეფრაქციული ინდექსის მქონე გარემო ოპტიკურად უფრო მკვრივია. ჩვეულებრივ იზომება სხვადასხვა მედიის რეფრაქციული ინდექსი ჰაერთან მიმართებაში. ჰაერის აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი არის. ამრიგად, ნებისმიერი გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი დაკავშირებულია მის რეფრაქციულ ინდექსთან ჰაერთან მიმართებაში ფორმულით.

ცხრილი 6. სხვადასხვა ნივთიერების რეფრაქციული ინდექსი ჰაერთან მიმართებაში

გარდატეხის ინდექსი დამოკიდებულია სინათლის ტალღის სიგრძეზე, ანუ მის ფერზე. სხვადასხვა ფერები შეესაბამება სხვადასხვა რეფრაქციულ მაჩვენებელს. ეს ფენომენი, რომელსაც დისპერსიას უწოდებენ, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ოპტიკაში. ამ ფენომენს არაერთხელ განვიხილავთ მომდევნო თავებში. მონაცემები მოცემულია ცხრილში. 6, მიმართეთ ყვითელ შუქს.

საინტერესოა აღინიშნოს, რომ ასახვის კანონი ფორმალურად შეიძლება დაიწეროს იმავე ფორმით, როგორც გარდატეხის კანონი. შეგახსენებთ, რომ ჩვენ შევთანხმდით, რომ ყოველთვის გავზომოთ კუთხეები პერპენდიკულარიდან შესაბამის სხივამდე. ამიტომ დაცემის კუთხე და არეკვლის კუთხე უნდა მივიჩნიოთ საპირისპირო ნიშნების მქონედ, ე.ი. ასახვის კანონი შეიძლება დაიწეროს როგორც

თუ შევადარებთ (83.4) გარდატეხის კანონს, ვხედავთ, რომ ასახვის კანონი შეიძლება ჩაითვალოს გარდატეხის კანონის განსაკუთრებულ შემთხვევად. ასახვისა და რეფრაქციის კანონებს შორის ეს ფორმალური მსგავსება ძალიან სასარგებლოა პრაქტიკული პრობლემების გადასაჭრელად.

წინა პრეზენტაციაში, გარდატეხის ინდექსს ჰქონდა საშუალო მუდმივის მნიშვნელობა, მასში გამავალი სინათლის ინტენსივობისგან დამოუკიდებელი. რეფრაქციული ინდექსის ასეთი ინტერპრეტაცია სავსებით ბუნებრივია, თუმცა, რადიაციის მაღალი ინტენსივობის შემთხვევაში, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია თანამედროვე ლაზერების გამოყენებით, ეს არ არის გამართლებული. გარემოს თვისებები, რომლითაც გადის ძლიერი სინათლის გამოსხივება, ამ შემთხვევაში, დამოკიდებულია მის ინტენსივობაზე. როგორც ამბობენ, საშუალო ხდება არაწრფივი. საშუალების არაწრფივობა გამოიხატება, კერძოდ, იმაში, რომ მაღალი ინტენსივობის მსუბუქი ტალღა ცვლის რეფრაქციულ ინდექსს. რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულებას გამოსხივების ინტენსივობაზე აქვს ფორმა

აქ არის ჩვეულებრივი გარდატეხის ინდექსი, a არის არაწრფივი გარდატეხის ინდექსი და არის პროპორციულობის ფაქტორი. ამ ფორმულაში დამატებითი ტერმინი შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი.

რეფრაქციული ინდექსის შედარებითი ცვლილებები შედარებით მცირეა. ზე არაწრფივი რეფრაქციული ინდექსი. თუმცა, რეფრაქციული ინდექსის ასეთი მცირე ცვლილებებიც კი შესამჩნევია: ისინი ვლინდება სინათლის თვითკონცენტრაციის თავისებურ ფენომენში.

განვიხილოთ გარემო დადებითი არაწრფივი რეფრაქციული ინდექსით. ამ შემთხვევაში, გაზრდილი სინათლის ინტენსივობის სფეროები არის გაზრდილი რეფრაქციული ინდექსის ერთდროული უბნები. ჩვეულებრივ, რეალურ ლაზერულ გამოსხივებაში, ინტენსივობის განაწილება სხივის კვეთაზე არაერთგვაროვანია: ინტენსივობა მაქსიმალურია ღერძის გასწვრივ და შეუფერხებლად მცირდება სხივის კიდეებისკენ, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 185 მყარი მრუდი. მსგავსი განაწილება ასევე აღწერს გარდატეხის ინდექსის ცვლილებას უჯრედის კვეთაზე არაწრფივი გარემოთი, რომლის ღერძის გასწვრივ ლაზერის სხივი ვრცელდება. რეფრაქციული ინდექსი, რომელიც ყველაზე დიდია უჯრედის ღერძის გასწვრივ, თანდათან მცირდება მისი კედლებისკენ (დატეხილი მრუდები ნახ. 185).

სხივების სხივი, რომელიც გამოდის ლაზერიდან ღერძის პარალელურად, ეცემა გარემოში ცვლადი გარდატეხის ინდექსით, გადაიხრება იმ მიმართულებით, სადაც ის უფრო დიდია. ამრიგად, OSP უჯრედის სიახლოვეს გაზრდილი ინტენსივობა იწვევს სინათლის სხივების კონცენტრაციას ამ რეგიონში, რაც სქემატურად არის ნაჩვენები ჯვარედინი სექციებში და ნახ. 185, და ეს იწვევს შემდგომ ზრდას. საბოლოო ჯამში, სინათლის სხივის ეფექტური განივი კვეთა, რომელიც გადის არაწრფივ გარემოში, მნიშვნელოვნად მცირდება. სინათლე გადის ვიწრო არხში გაზრდილი რეფრაქციული ინდექსით. ამრიგად, ლაზერის სხივი ვიწროვდება და არაწრფივი გარემო მოქმედებს როგორც კონვერტაციული ლინზა ინტენსიური გამოსხივების მოქმედებით. ამ ფენომენს თვით ფოკუსირება ეწოდება. ის შეიძლება შეინიშნოს, მაგალითად, თხევად ნიტრობენზოლში.

ბრინჯი. 185. გამოსხივების ინტენსივობის და გარდატეხის ინდექსის განაწილება ლაზერის სხივის კვეთაზე კუვეტის შესასვლელთან (a), შეყვანის ბოლოსთან (), შუაში (), კუვეტის გამომავალი ბოლოსთან ()

გამჭვირვალე მყარი ნივთიერებების გარდატეხის ინდექსის განსაზღვრა

და სითხეები

ინსტრუმენტები და აქსესუარები: მიკროსკოპი სინათლის ფილტრით, სიბრტყე-პარალელური ფირფიტა AB ნიშნით ჯვრის სახით; რეფრაქტომეტრი ბრენდი "RL"; სითხეების ნაკრები.

მიზანი:განსაზღვრეთ მინის და სითხეების გარდატეხის მაჩვენებლები.

მინის რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრა მიკროსკოპის გამოყენებით

გამჭვირვალე მყარის გარდატეხის ინდექსის დასადგენად გამოიყენება ამ მასალისგან დამზადებული სიბრტყე-პარალელური ფირფიტა ნიშნით.

ნიშანი შედგება ორი ორმხრივი პერპენდიკულარული ნაკაწრისგან, რომელთაგან ერთი (A) გამოიყენება ბოლოში, ხოლო მეორე (B) - ფირფიტის ზედა ზედაპირზე. ფირფიტა განათებულია მონოქრომატული შუქით და განიხილება მიკროსკოპის ქვეშ. Ზე
ბრინჯი. 4.7 გვიჩვენებს გამოკვლეული ფირფიტის მონაკვეთს ვერტიკალური სიბრტყით.

სხივები AD და AE გარდატეხის შემდეგ მინა-ჰაერის ინტერფეისზე მიდიან DD1 და EE1 მიმართულებებში და ხვდებიან მიკროსკოპის ობიექტში.

დამკვირვებელი, რომელიც ზემოდან უყურებს ფირფიტას, ხედავს A წერტილს DD1 და EE1 სხივების გაგრძელების გადაკვეთაზე, ე.ი. C წერტილში.

ამრიგად, წერტილი A ეჩვენება C წერტილში მდებარე დამკვირვებელს. მოდით ვიპოვოთ კავშირი ფირფიტის მასალის n გარდატეხის ინდექსს, d სისქესა და ფირფიტის აშკარა სისქეს d1 შორის.

4.7 ჩანს, რომ VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, საიდანაც

tgi/tgr = AB/BC,

სადაც AB = d არის ფირფიტის სისქე; BC = d1 აშკარა ფირფიტის სისქე.

თუ კუთხეები i და r მცირეა, მაშინ

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4.5)

იმათ. Sini/Sinr = d/d1.

სინათლის გარდატეხის კანონის გათვალისწინებით ვიღებთ

d/d1-ის გაზომვა ხდება მიკროსკოპის გამოყენებით.

მიკროსკოპის ოპტიკური სქემა შედგება ორი სისტემისგან: დაკვირვების სისტემა, რომელიც მოიცავს მილში დამაგრებულ ობიექტს და ოკულარებს, და განათების სისტემა, რომელიც შედგება სარკისა და მოსახსნელი სინათლის ფილტრისგან. გამოსახულების ფოკუსირება ხორციელდება მილის ორივე მხარეს მდებარე სახელურების ბრუნვით.

მარჯვენა სახელურის ღერძზე არის დისკი კიდურის სასწორით.

კიდურზე b მაჩვენებელი ფიქსირებულ მაჩვენებელთან მიმართებაში განსაზღვრავს მანძილს h ობიექტიდან მიკროსკოპის სტადიამდე:

კოეფიციენტი k მიუთითებს რა სიმაღლეზე მოძრაობს მიკროსკოპის მილი, როდესაც სახელური ბრუნავს 1°-ით.

ობიექტის დიამეტრი ამ კონფიგურაციაში მცირეა h მანძილთან შედარებით, ამიტომ ყველაზე გარე სხივი, რომელიც შედის ობიექტში, ქმნის მცირე i კუთხეს მიკროსკოპის ოპტიკურ ღერძთან.

სინათლის r გარდატეხის კუთხე ფირფიტაში ნაკლებია i კუთხეზე, ე.ი. ასევე მცირეა, რაც შეესაბამება მდგომარეობას (4.5).

სამუშაო შეკვეთა

1. დადეთ ფირფიტა მიკროსკოპის სტადიაზე ისე, რომ A და B დარტყმების გადაკვეთის წერტილი (იხ.

რეფრაქციული ინდექსი

4.7) იყო ხედვის არეში.

2. შემოატრიალეთ ამწევი მექანიზმის სახელური, რათა მილი აწიოთ ზედა პოზიციაზე.

3. ოკულარში ჩახედვით, ნელა ჩამოწიეთ მიკროსკოპის მილი სახელურის როტაციით, სანამ ხედვის ველში არ მიიღება ნაკაწრის B ნათელი გამოსახულება, რომელიც დატანილია ფირფიტის ზედა ზედაპირზე. ჩაწერეთ კიდურის b1 ჩვენება, რომელიც პროპორციულია h1 მანძილისა მიკროსკოპის ობიექტივიდან ფირფიტის ზედა კიდემდე: h1 = kb1 (ნახ.

4. გააგრძელეთ მილის შეუფერხებლად დაწევა მანამ, სანამ არ მიიღება A ნაკაწრის მკაფიო გამოსახულება, რომელიც ეჩვენება C წერტილში მდებარე დამკვირვებელს. ჩაიწერეთ ლიმბუსის ახალი მაჩვენებელი b2. მანძილი h1 ობიექტიდან ფირფიტის ზედა ზედაპირამდე პროპორციულია b2-ის:
h2 = kb2 (ნახ. 4.8, ბ).

მანძილი B და C წერტილებიდან ობიექტივამდე თანაბარია, რადგან დამკვირვებელი მათ თანაბრად ნათლად ხედავს.

h1-h2 მილის გადაადგილება უდრის ფირფიტის აშკარა სისქეს (ნახ.

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

5. გაზომეთ ფირფიტის სისქე d შტრიხების გადაკვეთაზე. ამისათვის მოათავსეთ დამხმარე შუშის ფირფიტა 2 საცდელი ფირფიტის ქვეშ 1 (ნახ. 4.9) და ჩამოწიეთ მიკროსკოპის მილი, სანამ ობიექტივი არ შეეხოს (ოდნავ) საცდელ ფირფიტას. დააკვირდით a1 კიდურის მითითებას. ამოიღეთ შესასწავლი ფირფიტა და ჩაწიეთ მიკროსკოპის მილი, სანამ ობიექტი არ შეეხება ფირფიტას 2.

გაითვალისწინეთ მითითება a2.

ამავდროულად, მიკროსკოპის ობიექტივი დაეცემა შესასწავლი ფირფიტის სისქის ტოლ სიმაღლეზე, ე.ი.

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

6. გამოთვალეთ ფირფიტის მასალის გარდატეხის ინდექსი ფორმულის გამოყენებით

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

7. გაიმეორეთ ყველა ზემოაღნიშნული გაზომვა 3-5-ჯერ, გამოთვალეთ საშუალო მნიშვნელობა n, აბსოლუტური და ფარდობითი შეცდომები rn და rn/n.

სითხეების რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრა რეფრაქტომეტრის გამოყენებით

ინსტრუმენტებს, რომლებიც გამოიყენება რეფრაქციული ინდექსების დასადგენად, რეფრაქტომეტრებს უწოდებენ.

RL რეფრაქტომეტრის ზოგადი ხედი და ოპტიკური სქემა ნაჩვენებია ნახ. 4.10 და 4.11.

სითხეების რეფრაქციული ინდექსის გაზომვა RL რეფრაქტომეტრის გამოყენებით ემყარება სინათლის გარდატეხის ფენომენს, რომელმაც გაიარა ინტერფეისი ორ მედიას შორის სხვადასხვა რეფრაქციული მაჩვენებლით.

სინათლის სხივი (ნახ.

4.11) 1-ლი წყაროდან (ინკანდესენტური ნათურა ან დიფუზური დღის შუქი) სარკის 2-ის დახმარებით, ინსტრუმენტის სათავსოში არსებული ფანჯრის მეშვეობით მიმართულია ორმაგ პრიზმაზე, რომელიც შედგება 3 და 4 პრიზმებისგან, რომლებიც დამზადებულია მინისგან, გარდატეხის ინდექსით. 1.540-დან.

ზედა განათების პრიზმის 3 ზედაპირი AA (ნახ.

4.12, ა) არის მქრქალი და ემსახურება სითხის განათებას დიფუზური შუქით, რომელიც დეპონირებულია თხელ ფენად 3 და 4 პრიზმებს შორის არსებულ უფსკრულით. მქრქალი ზედაპირით 3 გაფანტული სინათლე გადის შესასწავლი სითხის სიბრტყე პარალელურ ფენაში და ეცემა ქვედა პრიზმის 4 ფეთქებადი ნივთიერების დიაგონალურ სახეზე სხვადასხვა
კუთხეები ნულიდან 90°-მდე.

ფეთქებადი ზედაპირზე სინათლის მთლიანი შიდა არეკვლის ფენომენის თავიდან აცილების მიზნით, გამოკვლეული სითხის გარდატეხის ინდექსი უნდა იყოს ნაკლები, ვიდრე პრიზმის 4-ის მინის გარდატეხის მაჩვენებელი, ე.ი.

1540-ზე ნაკლები.

სინათლის სხივს 90° დაცემის კუთხით ეწოდება სრიალის სხივი.

თხევადი შუშის ინტერფეისზე გარდატეხილი მოცურების სხივი წავა პრიზმაში 4 გარდატეხის შემზღუდველი კუთხით. რდა ა.შ< 90о.

მოცურების სხივის გარდატეხა D წერტილში (იხ. სურათი 4.12, ა) ემორჩილება კანონს.

nst / nzh \u003d sinipr / sinrpr (4.11)

ან nzh = nstsinrpr, (4.12)

ვინაიდან sinipr = 1.

პრიზმის 4-ის BC ზედაპირზე, სინათლის სხივები ხელახლა ირღვევა და შემდეგ

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a, (4.14)

სადაც a არის პრიზმის გამხსნელი სხივი 4.

განტოლებათა სისტემის (4.12), (4.13), (4.14) ერთად ამოხსნით, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ფორმულა, რომელიც აკავშირებს შესწავლილი სითხის გარდატეხის ინდექსს nzh სხივიდან გამოსული სხივის გარდატეხის შეზღუდვის კუთხესთან. პრიზმა 4:

თუ პრიზმა 4-დან გამომავალი სხივების გზაზე მოთავსებულია ლაქების დიაპაზონი, მაშინ მისი ხედვის ველის ქვედა ნაწილი განათდება, ხოლო ზედა ნაწილი მუქი. შუქსა და ბნელ ველებს შორის ინტერფეისი იქმნება სხივების მიერ შეზღუდვის გარდატეხის კუთხით r¢pr. ამ სისტემაში არ არის r¢pr-ზე მცირე გარდატეხის კუთხის სხივები (ნახ.

შესაბამისად, r¢pr-ის მნიშვნელობა და ქიაროსკუროს საზღვრის პოზიცია დამოკიდებულია მხოლოდ შესწავლილი სითხის რეფრაქციულ ინდექსზე nzh, რადგან nst და a არის მუდმივი მნიშვნელობები ამ მოწყობილობაში.

თუ იცის nst, a და r¢pr, შესაძლებელია nzh-ის გამოთვლა ფორმულის გამოყენებით (4.15). პრაქტიკაში, ფორმულა (4.15) გამოიყენება რეფრაქტომეტრის მასშტაბის დასაკალიბრებლად.

მე-9 სკალაზე (იხ

ბრინჯი. 4.11), რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობები ld = 5893 Å გამოსახულია მარცხნივ. ოკულარი 10 - 11 წინ არის ფირფიტა 8 ნიშნით (--).

ოკულარი მე-8 ფირფიტასთან ერთად სასწორის გასწვრივ გადაადგილებით, შესაძლებელია მივაღწიოთ ნიშნის გასწორებას ბნელ და ნათელ ველებს შორის გამყოფ ხაზთან.

გრადუირებული მასშტაბის 9-ის დაყოფა, რომელიც ემთხვევა ნიშანს, იძლევა შესწავლილი სითხის რეფრაქციული ინდექსის nzh მნიშვნელობას. ობიექტი 6 და ოკულარი 10-11 ქმნიან ტელესკოპს.

მბრუნავი პრიზმა 7 ცვლის სხივის კურსს, მიმართავს მას ოკულარში.

შუშისა და შესასწავლი სითხის დისპერსიის გამო, ბნელ და ნათელ ველებს შორის მკაფიო გამყოფი ხაზის ნაცვლად, თეთრ შუქზე დაკვირვებისას, მიიღება მოლურჯო ზოლი. ამ ეფექტის აღმოსაფხვრელად, დისპერსიული კომპენსატორი 5 დამონტაჟებულია ტელესკოპის ლინზის წინ. კომპენსატორის ძირითადი ნაწილი არის პრიზმა, რომელიც წებოვანია სამი პრიზმიდან და შეუძლია ბრუნოს ტელესკოპის ღერძთან შედარებით.

პრიზმის რეფრაქციული კუთხეები და მათი მასალა ისეა არჩეული, რომ ყვითელი შუქი ტალღის სიგრძით ld = 5893 Å გაივლის მათში გარდატეხის გარეშე. თუ ფერადი სხივების გზაზე დამონტაჟდება კომპენსატორული პრიზმა ისე, რომ მისი დისპერსია სიდიდით ტოლია, მაგრამ საზომი პრიზმისა და სითხის დისპერსიის საპირისპირო ნიშნით, მაშინ მთლიანი დისპერსია ნულის ტოლი იქნება. ამ შემთხვევაში სინათლის სხივების სხივი შეიკრიბება თეთრ სხივად, რომლის მიმართულება ემთხვევა შემზღუდველი ყვითელი სხივის მიმართულებას.

ამრიგად, როდესაც კომპენსატორული პრიზმა ბრუნავს, ფერის ჩრდილის ფერი აღმოფხვრილია. პრიზმასთან 5-თან ერთად, დისპერსიული კიდური 12 ბრუნავს ფიქსირებულ მაჩვენებელთან შედარებით (იხ. ნახ. 4.10). კიდურის ბრუნვის კუთხე Z შესაძლებელს ხდის გამოკვლეული სითხის საშუალო დისპერსიის მნიშვნელობის მსჯელობას.

ციფერბლატის მასშტაბი უნდა იყოს გრადუირებული. განრიგი თან ერთვის ინსტალაციას.

სამუშაო შეკვეთა

1. აწიეთ პრიზმა 3, მოათავსეთ 2-3 წვეთი საცდელი სითხე პრიზმის 4 ზედაპირზე და დაწიეთ პრიზმა 3 (იხ. სურ. 4.10).

3. თვალის დამიზნების გამოყენებით, მიაღწიეთ მასშტაბის მკვეთრ გამოსახულებას და ხედვის ველებს შორის ინტერფეისს.

4. 5-ის კომპენსატორის 12 სახელურის შემობრუნება, მხედველობის ველებს შორის ინტერფეისის ფერადი შეფერილობა გაანადგურეთ.

გადაადგილეთ ოკულარი სასწორის გასწვრივ, გაასწორეთ ნიშანი (—-) მუქი და ღია ველების საზღვართან და ჩაწერეთ თხევადი ინდექსის მნიშვნელობა.

6. გამოიკვლიეთ შემოთავაზებული სითხეების ნაკრები და შეაფასეთ გაზომვის შეცდომა.

7. ყოველი გაზომვის შემდეგ პრიზმების ზედაპირი გაწურეთ გამოხდილ წყალში დასველებული ფილტრის ქაღალდით.

ტესტის კითხვები

ვარიანტი 1

განსაზღვრეთ გარემოს აბსოლუტური და ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსები.

2. დახაზეთ სხივების გზა ორი მედიის ინტერფეისის გავლით (n2> n1 და n2< n1).

3. მიიღეთ კავშირი, რომელიც აკავშირებს გარდატეხის ინდექსს n d სისქესთან და ფირფიტის აშკარა სისქესთან d¢.

4. დავალება.ზოგიერთი ნივთიერებისთვის მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდველი კუთხეა 30°.

იპოვეთ ამ ნივთიერების რეფრაქციული ინდექსი.

პასუხი: n=2.

ვარიანტი 2

1. რა არის ტოტალური შინაგანი ასახვის ფენომენი?

2. აღწერეთ RL-2 რეფრაქტომეტრის დიზაინი და მუშაობის პრინციპი.

3. ახსენით კომპენსატორის როლი რეფრაქტომეტრში.

4. დავალება. ნათურა ჩამოშვებულია მრგვალი რაფის ცენტრიდან 10 მ სიღრმეზე. იპოვეთ რაფის მინიმალური რადიუსი, მაშინ როცა ნათურის არც ერთი სხივი არ უნდა მიაღწიოს ზედაპირს.

პასუხი: R = 11,3 მ.

რეფრაქციული ინდექსი, ან რეფრაქციული კოეფიციენტი, არის აბსტრაქტული რიცხვი, რომელიც ახასიათებს გამჭვირვალე გარემოს რეფრაქციულ ძალას. გარდატეხის ინდექსი აღინიშნება ლათინური ასოთ π და განისაზღვრება, როგორც დაცემის კუთხის სინუსის თანაფარდობა სიცარიელიდან მოცემულ გამჭვირვალე გარემოში შემავალი სხივის გარდატეხის კუთხის სინუსთან:

n = sin α/sin β = const ან როგორც სიცარიელეში სინათლის სიჩქარის თანაფარდობა მოცემულ გამჭვირვალე გარემოში სინათლის სიჩქარესთან: n = c/νλ სიცარიელიდან მოცემულ გამჭვირვალე გარემომდე.

გარდატეხის ინდექსი განიხილება გარემოს ოპტიკური სიმკვრივის საზომად

ამ გზით განსაზღვრულ რეფრაქციულ მაჩვენებელს ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსისგან განსხვავებით, აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი ეწოდება.

ე. გვიჩვენებს რამდენჯერ იკლებს სინათლის გავრცელების სიჩქარე მისი გარდატეხის ინდექსის გავლისას, რაც განისაზღვრება დაცემის კუთხის სინუსის შეფარდებით გარდატეხის კუთხის სინუსთან, როდესაც სხივი გადის ერთი საშუალოდან. სიმკვრივე სხვა სიმკვრივის საშუალოზე. ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი უდრის აბსოლუტური გარდატეხის მაჩვენებლების თანაფარდობას: n = n2/n1, სადაც n1 და n2 არის პირველი და მეორე მედიის აბსოლუტური რეფრაქციული მაჩვენებლები.

ყველა სხეულის - მყარი, თხევადი და აირისებრი აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი ერთზე მეტია და მერყეობს 1-დან 2-მდე და მხოლოდ იშვიათ შემთხვევებში აღემატება 2-ის მნიშვნელობას.

გარდატეხის ინდექსი დამოკიდებულია როგორც გარემოს თვისებებზე, ასევე სინათლის ტალღის სიგრძეზე და იზრდება ტალღის სიგრძის კლებასთან ერთად.

ამიტომ, ინდექსი ენიჭება ასო p-ს, რომელიც მიუთითებს ტალღის რომელ სიგრძეზე მიუთითებს ინდიკატორი.

რეფრაქციული ინდექსი

მაგალითად, TF-1 შუშისთვის, სპექტრის წითელ ნაწილში გარდატეხის ინდექსი არის nC=1,64210, ხოლო იისფერ ნაწილში nG’=1,67298.

ზოგიერთი გამჭვირვალე სხეულის რეფრაქციული ინდექსები

ჰაერი - 1.000292

წყალი - 1,334

ეთერი - 1358

ეთილის სპირტი - 1,363

გლიცერინი - 1, 473

ორგანული მინა (პლექსიგლასი) - 1, 49

ბენზოლი - 1,503

(გვირგვინის მინა - 1,5163

ნაძვი (კანადური), ბალზამი 1.54

მძიმე გვირგვინის მინა - 1, 61 26

კაჟის მინა - 1,6164

ნახშირბადის დისულფიდი - 1,629

შუშის მძიმე კაჟი - 1, 64 75

მონობრომონაფტალინი - 1,66

მინა ყველაზე მძიმე კაჟაა - 1,92

ბრილიანტი - 2.42

სპექტრის სხვადასხვა ნაწილისთვის რეფრაქციული ინდექსის განსხვავება არის ქრომატიზმის მიზეზი, ე.ი.

თეთრი სინათლის დაშლა, როდესაც ის გადის გამამტეხ ნაწილებში - ლინზები, პრიზმები და ა.შ.

ლაბორატორია #41

სითხეების რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრა რეფრაქტომეტრის გამოყენებით

სამუშაოს მიზანი: სითხეების რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრა მთლიანი შიდა ასახვის მეთოდით რეფრაქტომეტრის გამოყენებით. IRF-454B; ხსნარის რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულების შესწავლა მის კონცენტრაციაზე.

ინსტალაციის აღწერა

როდესაც არამონოქრომატული სინათლე ირღვევა, ის იშლება კომპონენტ ფერებად სპექტრად.

ეს ფენომენი განპირობებულია ნივთიერების გარდატეხის ინდექსის დამოკიდებულებით სინათლის სიხშირეზე (ტალღის სიგრძეზე) და მას სინათლის დისპერსიას უწოდებენ.

ჩვეულებრივია გარემოს გარდატეხის სიმძლავრის დახასიათება ტალღის სიგრძეზე რეფრაქციული ინდექსით. λ \u003d 589.3 ნმ (ნატრიუმის ორთქლის სპექტრში ორი ახლო ყვითელი ხაზის ტალღის სიგრძის საშუალო).

60. ხსნარში ნივთიერებების კონცენტრაციის განსაზღვრის რა მეთოდებს იყენებენ ატომური შთანთქმის ანალიზისას?

ეს რეფრაქციული ინდექსი აღინიშნება ნდ.

დისპერსიის საზომი არის საშუალო დისპერსია, რომელიც განისაზღვრება, როგორც განსხვავება ( ნფ-ნC), სადაც ნფარის ნივთიერების გარდატეხის მაჩვენებელი ტალღის სიგრძეზე λ = 486.1 ნმ (ლურჯი ხაზი წყალბადის სპექტრში), ნCარის ნივთიერების რეფრაქციული მაჩვენებელი λ - 656,3 ნმ (წითელი ხაზი წყალბადის სპექტრში).

ნივთიერების რეფრაქცია ხასიათდება ფარდობითი დისპერსიის მნიშვნელობით:
სახელმძღვანელოები, როგორც წესი, იძლევა ფარდობითი დისპერსიის საპასუხოდ, ე.ი.

ე.
, სად არის დისპერსიის კოეფიციენტი, ან Abbe ნომერი.

სითხეების რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრის მოწყობილობა შედგება რეფრაქტომეტრისგან. IRF-454Bინდიკატორის საზომი ლიმიტებით; რეფრაქცია ნდ 1.2-დან 1.7-მდე დიაპაზონში; საცდელი სითხე, ტილოები პრიზმების ზედაპირების გასაწმენდად.

რეფრაქტომეტრი IRF-454Bარის საცდელი ინსტრუმენტი, რომელიც შექმნილია სითხეების რეფრაქციული ინდექსის უშუალოდ გასაზომად, ასევე ლაბორატორიაში სითხეების საშუალო დისპერსიის დასადგენად.

მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი IRF-454Bსინათლის მთლიანი შინაგანი არეკვლის ფენომენზე დაფუძნებული.

მოწყობილობის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. ერთი.

გამოკვლეული სითხე მოთავსებულია პრიზმების 1 და 2 ორ სახეს შორის. პრიზმა 2 კარგად გაპრიალებული პირით. ABარის საზომი და პრიზმა 1 აქვს მქრქალი სახე მაგრამ1 AT1 - განათება. სინათლის წყაროს სხივები კიდეზე ეცემა მაგრამ1 თან1 , იფეთქება, ვარდება მქრქალი ზედაპირზე მაგრამ1 AT1 და მიმოფანტული ამ ზედაპირით.

შემდეგ ისინი გადიან გამოკვლეული სითხის ფენას და ეცემა ზედაპირზე. ABპრიზები 2.

გარდატეხის კანონის მიხედვით
, სად
და არის სხივების გარდატეხის კუთხეები სითხეში და პრიზმაში.

კლების კუთხე იზრდება
გარდატეხის კუთხე ასევე იზრდება და აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას
, როდესაც
, ტ.

ე) როდესაც სითხეში სხივი სრიალებს ზედაპირზე AB. აქედან გამომდინარე,
. ამრიგად, პრიზმიდან 2 გამომავალი სხივები შემოიფარგლება გარკვეული კუთხით
.

სითხიდან 2 პრიზმაში დიდი კუთხით შემომავალი სხივები მთლიან შიდა ასახვას განიცდის ინტერფეისზე ABდა არ გაიაროს პრიზმაში.

განსახილველი მოწყობილობა გამოიყენება სითხეების, რეფრაქციული ინდექსის შესასწავლად რაც რეფრაქციულ ინდექსზე ნაკლებია პრიზმა 2, შესაბამისად, სითხისა და შუშის საზღვარზე გარდატეხილი ყველა მიმართულების სხივები შევა პრიზმაში.

ცხადია, პრიზმის ის ნაწილი, რომელიც შეესაბამება არაგადამდები სხივებს, ჩაბნელდება. ტელესკოპში 4, რომელიც მდებარეობს პრიზმიდან გამომავალი სხივების გზაზე, შეგიძლიათ დააკვირდეთ ხედვის ველის დაყოფას ნათელ და ბნელ ნაწილებად.

პრიზმების სისტემის 1-2 შემობრუნებით, ნათელ და ბნელ ველებს შორის საზღვარი შერწყმულია ტელესკოპის ოკულარული ძაფების ჯვართან. პრიზმების 1-2 სისტემა ასოცირდება მასშტაბთან, რომელიც დაკალიბრებულია რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობებში.

სასწორი მდებარეობს მილის ხედვის ველის ქვედა ნაწილში და, როდესაც ხედვის ველის მონაკვეთი შერწყმულია ძაფების ჯვართან, იძლევა სითხის რეფრაქციული ინდექსის შესაბამის მნიშვნელობას. .

დისპერსიის გამო, თეთრ შუქზე ხედვის ველის ინტერფეისი ფერადი იქნება. შეფერილობის აღმოსაფხვრელად, ისევე როგორც ტესტის ნივთიერების საშუალო დისპერსიის დასადგენად, გამოიყენება კომპენსატორი 3, რომელიც შედგება წებოვანი პირდაპირი ხედვის პრიზმების ორი სისტემისგან (Amici prisms).

პრიზმები შეიძლება ერთდროულად შემობრუნდეს სხვადასხვა მიმართულებით ზუსტი მბრუნავი მექანიკური მოწყობილობის გამოყენებით, რითაც იცვლება კომპენსატორის შინაგანი დისპერსია და აღმოფხვრის ოპტიკური სისტემის მეშვეობით დაკვირვებული ხედვის ველის შეფერილობას. 4. სასწორი დაკავშირებულია კომპენსატორთან. , რომელიც განსაზღვრავს დისპერსიის პარამეტრს, რომელიც იძლევა საშუალო დისპერსიული ნივთიერებების გამოთვლის საშუალებას.

სამუშაო შეკვეთა

დაარეგულირეთ მოწყობილობა ისე, რომ წყაროდან (ინკანდესენტური ნათურა) შუქი შევიდეს მანათობელ პრიზმაში და თანაბრად ანათებს ხედვის ველს.

2. გახსენით საზომი პრიზმა.

მის ზედაპირზე მინის ჯოხით დაასხით რამდენიმე წვეთი წყალი და ფრთხილად დახურეთ პრიზმა. პრიზმებს შორის უფსკრული თანაბრად უნდა იყოს სავსე წყლის თხელი ფენით (ამას განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ).

მოწყობილობის ხრახნიანი სასწორის გამოყენებით, აღმოფხვრა ხედვის ველის შეფერილობა და მიიღე მკვეთრი საზღვარი შუქსა და ჩრდილს შორის. სხვა ხრახნის დახმარებით გაასწორეთ იგი მოწყობილობის ოკულარული ჯვარედინით. დაადგინეთ წყლის გარდატეხის ინდექსი თვალის შკალაზე მეათასედამდე.

შეადარეთ მიღებული შედეგები წყლის საცნობარო მონაცემებთან. თუ განსხვავება გაზომილ და ცხრილის რეფრაქციულ ინდექსს შორის არ აღემატება ± 0,001, მაშინ გაზომვა შესრულებულია სწორად.

სავარჯიშო 1

1. მოამზადეთ სუფრის მარილის ხსნარი ( NaCl) ხსნადობის ზღვართან ახლოს კონცენტრაციით (მაგალითად, C = 200 გ/ლ).

გაზომეთ მიღებული ხსნარის რეფრაქციული ინდექსი.

3. ხსნარის განზავებით მთელი რიცხვით, მიიღეთ ინდიკატორის დამოკიდებულება; რეფრაქცია ხსნარის კონცენტრაციიდან და შეავსეთ ცხრილი. ერთი.

ცხრილი 1

Ვარჯიში.როგორ მივიღოთ მხოლოდ განზავების გზით ხსნარის კონცენტრაცია, უდრის მაქსიმალური (საწყისის) 3/4-ს?

ნაკვეთის დამოკიდებულების გრაფიკი n=n(C). ექსპერიმენტული მონაცემების შემდგომი დამუშავება უნდა განხორციელდეს მასწავლებლის მითითებით.

ექსპერიმენტული მონაცემების დამუშავება

ა) გრაფიკული მეთოდი

გრაფიკიდან განსაზღვრეთ დახრილობა AT, რომელიც ექსპერიმენტის პირობებში დაახასიათებს გამხსნელს და გამხსნელს.

2. გრაფიკის გამოყენებით განსაზღვრეთ ხსნარის კონცენტრაცია NaClმოცემულია ლაბორანტის მიერ.

ბ) ანალიტიკური მეთოდი

გამოთვალეთ უმცირესი კვადრატებით მაგრამ, ATდა სბ.

ნაპოვნი ღირებულებების მიხედვით მაგრამდა ATგანსაზღვრეთ საშუალო
ხსნარის კონცენტრაცია NaClმოცემულია ლაბორანტის მიერ

ტესტის კითხვები

სინათლის გაფანტვა. რა განსხვავებაა ნორმალურ და არანორმალურ დისპერსიას შორის?

2. რა არის ტოტალური შინაგანი ასახვის ფენომენი?

3. რატომ არის შეუძლებელი სითხის გარდატეხის ინდექსის გაზომვა, რომელიც აღემატება პრიზმის გარდატეხის ინდექსს ამ პარამეტრის გამოყენებით?

4. რატომ პრიზმის სახე მაგრამ1 AT1 გააკეთე მქრქალი?

დეგრადაცია, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

გონებრივი დეგრადაციის ხარისხის შეფასების საშუალება! ფუნქციები, რომლებიც იზომება Wexler-Belevue ტესტით. ინდექსი ეფუძნება დაკვირვებას, რომ ტესტით გაზომილი ზოგიერთი უნარების განვითარების დონე ასაკთან ერთად მცირდება, ზოგი კი არა.

ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

- ინდექსი, სახელების, წოდებების რეესტრი და ა.შ. ფსიქოლოგიაში - ციფრული ინდიკატორი ფენომენების რაოდენობრივი გაზომვის, დამახასიათებელი.

რაზეა დამოკიდებული ნივთიერების რეფრაქციული ინდექსი?

ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

1. ყველაზე ზოგადი მნიშვნელობა: ყველაფერი, რაც გამოიყენება აღსანიშნავად, იდენტიფიცირებისთვის ან მიმართულებისთვის; მითითება, წარწერები, ნიშნები ან სიმბოლოები. 2. ფორმულა ან რიცხვი, რომელიც ხშირად გამოიხატება როგორც ფაქტორი, რომელიც აჩვენებს გარკვეულ ურთიერთობას მნიშვნელობებს ან გაზომვებს შორის, ან შორის…

კომუნიკაბელურობა, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

მახასიათებელი, რომელიც გამოხატავს პიროვნების კომუნიკაბელურობას. მაგალითად, სოციოგრამა, სხვა გაზომვებთან ერთად, იძლევა ჯგუფის სხვადასხვა წევრის კომუნიკაბელურობის შეფასებას.

შერჩევა, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

ფორმულა კონკრეტული ტესტის ან საცდელი ნივთის ძალის შესაფასებლად ინდივიდების ერთმანეთისგან განასხვავებაში.

სანდოობა, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

სტატისტიკა, რომელიც უზრუნველყოფს ტესტიდან მიღებულ რეალურ მნიშვნელობებსა და თეორიულად სწორ მნიშვნელობებს შორის კორელაციის შეფასებას.

ეს ინდექსი მოცემულია r-ის მნიშვნელობად, სადაც r არის უსაფრთხოების გამოთვლილი ფაქტორი.

პროგნოზირების ეფექტურობა, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

საზომი, თუ რამდენად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცოდნა ერთი ცვლადის შესახებ სხვა ცვლადის შესახებ პროგნოზის გასაკეთებლად, იმის გათვალისწინებით, რომ ამ ცვლადების კორელაცია ცნობილია. ჩვეულებრივ სიმბოლური ფორმით ეს გამოიხატება როგორც E, ინდექსი წარმოდგენილია როგორც 1 - ((...

სიტყვები, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

ზოგადი ტერმინი წერილობით და/ან სალაპარაკო ენაში სიტყვების გაჩენის ნებისმიერი სიხშირისთვის.

ხშირად ასეთი ინდექსები შემოიფარგლება კონკრეტული ენობრივი სფეროებით, მაგალითად, პირველი კლასის სახელმძღვანელოებით, მშობლისა და ბავშვის ურთიერთქმედებით. თუმცა შეფასებები ცნობილია...

სხეულის სტრუქტურები, ინდექსი

ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

აიზენკის მიერ შემოთავაზებული სხეულის გაზომვა სიმაღლისა და მკერდის გარშემოწერილობის თანაფარდობის საფუძველზე.

"ნორმალურ" დიაპაზონში მყოფებს ეძახდნენ მეზომორფები, სტანდარტული გადახრის ან საშუალოზე მაღლა მყოფებს ლეპტომორფები, ხოლო სტანდარტული გადახრის ან ...

ლექციაზე №24

"ანალიზის ინსტრუმენტული მეთოდები"

რეფრაქტომეტრია.

ლიტერატურა:

1. ვ.დ. პონომარევი "ანალიტიკური ქიმია" 1983 246-251

2. ᲐᲐ. იშჩენკო "ანალიტიკური ქიმია" 2004 გვ. 181-184

რეფრაქტომეტრია.

რეფრაქტომეტრია არის ანალიზის ერთ-ერთი უმარტივესი ფიზიკური მეთოდი, რომელიც მოითხოვს მინიმალურ ანალიზს და ტარდება ძალიან მოკლე დროში.

რეფრაქტომეტრია- მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია რეფრაქციის ან რეფრაქციის ფენომენზე ე.ი.

სინათლის გავრცელების მიმართულების ცვლილება ერთი გარემოდან მეორეზე გადასვლისას.

გარდატეხა, ისევე როგორც სინათლის შთანთქმა, არის გარემოსთან მისი ურთიერთქმედების შედეგი.

სიტყვა რეფრაქტომეტრია ნიშნავს განზომილება სინათლის რეფრაქცია, რომელიც ფასდება გარდატეხის ინდექსის მნიშვნელობით.

რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობა ნდამოკიდებულია

1) ნივთიერებებისა და სისტემების შემადგენლობაზე,

2)-დან რა კონცენტრაციით და რა მოლეკულებს ხვდება სინათლის სხივი გზაზე, რადგან

სინათლის ზემოქმედებით, სხვადასხვა ნივთიერების მოლეკულები პოლარიზებულია სხვადასხვა გზით. სწორედ ამ დამოკიდებულებაზეა დაფუძნებული რეფრაქტომეტრიული მეთოდი.

ამ მეთოდს აქვს მთელი რიგი უპირატესობები, რის შედეგადაც მას ჰპოვა ფართო გამოყენება როგორც ქიმიურ კვლევაში, ასევე ტექნოლოგიური პროცესების კონტროლში.

1) რეფრაქციული მაჩვენებლების გაზომვა არის ძალიან მარტივი პროცესი, რომელიც ხორციელდება ზუსტად და დროისა და ნივთიერების რაოდენობის მინიმალური ინვესტიციით.

2) როგორც წესი, რეფრაქტომეტრები უზრუნველყოფენ 10%-მდე სიზუსტეს სინათლის რეფრაქციული ინდექსის და ანალიზის შემცველობის განსაზღვრაში.

რეფრაქტომეტრიის მეთოდი გამოიყენება ავთენტურობისა და სისუფთავის გასაკონტროლებლად, ცალკეული ნივთიერებების იდენტიფიცირებისთვის, ხსნარების შესწავლისას ორგანული და არაორგანული ნაერთების სტრუქტურის დასადგენად.

რეფრაქტომეტრია გამოიყენება ორკომპონენტიანი ხსნარების შემადგენლობის დასადგენად და სამჯერადი სისტემებისთვის.

მეთოდის ფიზიკური საფუძველი

რეფრაქციული ინდიკატორი.

სინათლის სხივის გადახრა თავდაპირველი მიმართულებიდან, როდესაც ის ერთი საშუალოდან მეორეზე გადადის, რაც უფრო დიდია, მით მეტია განსხვავება სინათლის გავრცელების სიჩქარეებში ორში.

ამ გარემოში.

განვიხილოთ სინათლის სხივის გარდატეხა ნებისმიერი ორი გამჭვირვალე მედიის I და II საზღვარზე (იხ.

ბრინჯი.). მოდით შევთანხმდეთ, რომ საშუალო II-ს აქვს უფრო დიდი გარდატეხის ძალა და, შესაბამისად, N1და N2- აჩვენებს შესაბამისი მედიის რეფრაქციას. თუ საშუალო I არც ვაკუუმია და არც ჰაერი, მაშინ სინათლის სხივის დაცემის კუთხის შეფარდება და გარდატეხის კუთხის ცოდვა მისცემს ფარდობითი გარდატეხის ინდექსის მნიშვნელობას n rel. ღირებულება n rel.

რა არის მინის გარდატეხის ინდექსი? და როდის არის საჭირო ამის ცოდნა?

ასევე შეიძლება განისაზღვროს, როგორც განსახილველი მედიის რეფრაქციული მაჩვენებლების თანაფარდობა.

nrel. = —— = —

რეფრაქციული ინდექსის მნიშვნელობა დამოკიდებულია

1) ნივთიერებების ბუნება

ნივთიერების ბუნება ამ შემთხვევაში განისაზღვრება მისი მოლეკულების დეფორმაციის ხარისხით სინათლის მოქმედებით - პოლარიზების ხარისხით.

რაც უფრო ინტენსიურია პოლარიზება, მით უფრო ძლიერია სინათლის გარდატეხა.

2)შემთხვევის სინათლის ტალღის სიგრძე

რეფრაქციული ინდექსის გაზომვა ხორციელდება სინათლის ტალღის სიგრძეზე 589,3 ნმ (ნატრიუმის სპექტრის ხაზი D).

გარდატეხის ინდექსის დამოკიდებულებას სინათლის ტალღის სიგრძეზე ეწოდება დისპერსია.

რაც უფრო მოკლეა ტალღის სიგრძე, მით მეტია გარდატეხა. ამიტომ, სხვადასხვა სიგრძის ტალღის სხივები განსხვავებულად ირღვევა.

3)ტემპერატურა რომლის დროსაც ხდება გაზომვა. გარდატეხის ინდექსის განსაზღვრის წინაპირობაა ტემპერატურის რეჟიმის დაცვა. როგორც წესი, განსაზღვრა ხდება 20±0.30C ტემპერატურაზე.

ტემპერატურის მატებასთან ერთად რეფრაქციული ინდექსი მცირდება, ხოლო ტემპერატურის კლებასთან ერთად იზრდება..

ტემპერატურის კორექტირება გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:

nt=n20+ (20-t) 0.0002, სადაც

nt-Ნახვამდის რეფრაქციული ინდექსი მოცემულ ტემპერატურაზე,

n20 - რეფრაქციული ინდექსი 200C-ზე

ტემპერატურის გავლენა აირების და სითხეების რეფრაქციული მაჩვენებლების მნიშვნელობებზე დაკავშირებულია მათი მოცულობითი გაფართოების კოეფიციენტების მნიშვნელობებთან.

გაცხელებისას ყველა აირისა და სითხის მოცულობა იზრდება, სიმკვრივე მცირდება და, შესაბამისად, მცირდება მაჩვენებელი.

გარდატეხის ინდექსი, რომელიც იზომება 200C ტემპერატურაზე და სინათლის ტალღის სიგრძე 589,3 ნმ, მითითებულია ინდექსით nD20

ჰომოგენური ორკომპონენტიანი სისტემის რეფრაქციული ინდექსის დამოკიდებულება მის მდგომარეობაზე დადგენილია ექსპერიმენტულად, რიგი სტანდარტული სისტემებისთვის (მაგალითად, ხსნარებისთვის) რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრით, რომლებშიც ცნობილია კომპონენტების შინაარსი.

4) ნივთიერების კონცენტრაცია ხსნარში.

ნივთიერებების მრავალი წყალხსნარისთვის, რეფრაქციული ინდექსები სხვადასხვა კონცენტრაციებსა და ტემპერატურაზე საიმედოდ იქნა გაზომილი და ამ შემთხვევებში შეიძლება გამოყენებულ იქნას საცნობარო მონაცემები. რეფრაქტომეტრიული მაგიდები.

პრაქტიკა გვიჩვენებს, რომ როდესაც გახსნილი ნივთიერების შემცველობა არ აღემატება 10-20%-ს, გრაფიკულ მეთოდთან ერთად, ძალიან ხშირ შემთხვევაში შესაძლებელია გამოყენება. წრფივი განტოლება, როგორიცაა:

n=არა+FC,

n-ხსნარის რეფრაქციული ინდექსი,

არაარის სუფთა გამხსნელის რეფრაქციული ინდექსი,

C- გახსნილი ნივთიერების კონცენტრაცია,%

ფ-ემპირიული კოეფიციენტი, რომლის მნიშვნელობაც არის ნაპოვნი

ცნობილი კონცენტრაციის ხსნარების გარდატეხის მაჩვენებლების განსაზღვრით.

რეფრაქტომეტრები.

რეფრაქტომეტრები არის მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება რეფრაქციული ინდექსის გასაზომად.

ამ ინსტრუმენტების 2 ტიპი არსებობს: Abbe ტიპის რეფრაქტომეტრი და Pulfrich ტიპის. როგორც ამ, ასევე სხვებში, გაზომვები ეფუძნება გარდატეხის შემზღუდველი კუთხის სიდიდის განსაზღვრას. პრაქტიკაში გამოიყენება სხვადასხვა სისტემის რეფრაქტომეტრები: ლაბორატორია-RL, უნივერსალური RLU და ა.შ.

გამოხდილი წყლის რეფრაქციული ინდექსი n0 = 1,33299, პრაქტიკაში, ეს მაჩვენებელი აღებულია როგორც n0 =1,333.

რეფრაქტომეტრებზე მუშაობის პრინციპი ემყარება რეფრაქციული ინდექსის განსაზღვრას შემზღუდველი კუთხის მეთოდით (შუქის მთლიანი არეკვლის კუთხე).

ხელის რეფრაქტომეტრი

რეფრაქტომეტრი Abbe

დაცემის კუთხე - ინექციაა დაცემის სხივის მიმართულებასა და ორ მედიას შორის ინტერფეისის პერპენდიკულარულს შორის, რეკონსტრუირებული დაცემის წერტილში.

არეკვლის კუთხე - ინექცია β ამ პერპენდიკულარსა და არეკლილი სხივის მიმართულებას შორის.

სინათლის არეკვლის კანონები:

1. დაცემის სხივი, პერპენდიკულარული ორ მედიას შორის დაცემის წერტილში, და არეკლილი სხივი ერთ სიბრტყეშია.

2. არეკვლის კუთხე ტოლია დაცემის კუთხის.

სინათლის რეფრაქცია მას უწოდებენ სინათლის სხივების მიმართულების ცვლილებას, როდესაც სინათლე გადადის ერთი გამჭვირვალე გარემოდან მეორეზე.

გარდატეხის კუთხე - ინექციაბ იმავე პერპენდიკულარულსა და რეფრაქციული სხივის მიმართულებას შორის.

სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში თან \u003d 3 * 10 8 მ / წმ

სინათლის სიჩქარე საშუალოში ვ< გ

გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსიაჩვენებს რამდენჯერ აღემატება სინათლის სიჩქარესვ ამ გარემოში სინათლის სიჩქარეზე ნაკლებია თანვაკუუმში.

პირველი გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი

მეორე გარემოს აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი

ვაკუუმის აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი უდრის 1

ჰაერში სინათლის სიჩქარე ძალიან ცოტა განსხვავდება მნიშვნელობისგან ერთად,Ამიტომაც

ჰაერის აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსი დავუშვათ 1-ის ტოლი

ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი გვიჩვენებს რამდენჯერ იცვლება სინათლის სიჩქარე, როდესაც სხივი გადადის პირველი საშუალოდან მეორეზე.

სადაც V 1 და V 2 არის სინათლის გავრცელების სიჩქარე პირველ და მეორე გარემოში.

გარდატეხის ინდექსის გათვალისწინებით, სინათლის გარდატეხის კანონი შეიძლება დაიწეროს როგორც

სადაც n 21 – ფარდობითი რეფრაქციული ინდექსი მეორე გარემო პირველთან შედარებით;

n 2 და n 1– აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსები მეორე და პირველი გარემო შესაბამისად

გარემოს რეფრაქციული ინდექსი ჰაერთან მიმართებაში (ვაკუუმი) შეგიძლიათ იხილოთ ცხრილში 12 (რიმკევიჩის პრობლემის წიგნი). ფასეულობები მოცემულია საქმისთვის ჰაერიდან შუქის სიხშირე საშუალოზე.

Მაგალითად,ცხრილში ვხვდებით ალმასის გარდატეხის ინდექსს n = 2.42.

ეს არის გარდატეხის მაჩვენებელი ალმასი ჰაერის წინააღმდეგ(ვაკუუმი), ანუ აბსოლუტური რეფრაქციული ინდექსებისთვის:

არეკვლისა და გარდატეხის კანონები მოქმედებს სინათლის სხივების საპირისპირო მიმართულებით.

ორი გამჭვირვალე მედიიდან ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივიდაურეკა საშუალო სინათლის უფრო მაღალი სიჩქარით, ან უფრო დაბალი რეფრაქციული ინდექსით.

ოპტიკურად უფრო მკვრივ გარემოში მოხვედრისას

გარდატეხის კუთხე დაცემის კუთხეზე ნაკლები.

ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივ გარემოში მოხვედრისას

გარდატეხის კუთხე დაცემის მეტი კუთხე

სულ შიდა ასახვა

თუ სინათლის სხივები ოპტიკურად უფრო მკვრივი გარემოდან 1 ეცემა ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი გარემოს ინტერფეისზე 2 ( n 1 > n 2), მაშინ დაცემის კუთხე ნაკლებია გარდატეხის კუთხეზეა < ბ . დაცემის კუთხის გაზრდით, შეიძლება მივუდგეთ მის მნიშვნელობასპრ როდესაც გარდატეხილი სხივი სრიალებს ორ მედიას შორის ინტერფეისის გასწვრივ და არ ხვდება მეორე გარემოში,

გარდატეხის კუთხე ბ= 90°, ხოლო მთელი სინათლის ენერგია აისახება ინტერფეისიდან.

მთლიანი შიდა ასახვის შემზღუდველი კუთხე a pr არის კუთხე, რომლითაც გარდატეხილი სხივი სრიალებს ორი მედიის ზედაპირზე,

ოპტიკურად ნაკლებად მკვრივი გარემოდან უფრო მკვრივ გარემოზე გადასვლისას, მთლიანი შიდა ასახვა შეუძლებელია.