Ауаның салыстырмалы сыну көрсеткіші. Заттың сыну көрсеткіші неге тәуелді? Әртүрлі нысандар үшін маңызды параметр

Кесте 1. Кристалдардың сыну көрсеткіштері.

сыну көрсеткішітолқын ұзындығы белгілі бір спектрлік сызықтарға сәйкес келетін спектрдің көрінетін бөлігінің сәулелері үшін кейбір кристалдар 18 ° C температурада. Бұл жолдар жататын элементтер көрсетіледі; Бұл сызықтардың λ толқын ұзындығының жуық мәндері де ангстром бірліктерде көрсетілген.

λ (Å)	Әк шпаты		Фторшпаты	Тас тұзы	Сильвин
	com. л.	ерекше л.
6708 (Li, cr. l.)	1,6537	1,4843	1,4323	1,5400	1,4866
6563 (N, cr. l.)	1,6544	1,4846	1,4325	1,5407	1,4872
6438 (Cd, cr. 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

Кесте 2. Оптикалық көзілдіріктердің сыну көрсеткіштері.

Толқын ұзындығы шамамен тең болатын C, D және F сызықтары: 0,6563 μ (мкм), 0,5893 μ және 0,4861 μ.

Оптикалық көзілдірік	Белгі	n C	n D	n F
Боросиликатты тәж	516/641	1,5139	1,5163	1,5220
Cron	518/589	1,5155	1,5181	1,5243
Жеңіл шақпақтас	548/459	1,5445	1,5480	1,5565
барит тәж	659/560	1,5658	1,5688	1,5759
- || -	572/576	1,5697	1,5726	1,5796
Жеңіл шақпақтас	575/413	1,5709	1,5749	1,5848
Барит ақшыл шақпақ	579/539	1,5763	1,5795	1,5871
ауыр крон	589/612	1,5862	1,5891	1,5959
- || -	612/586	1,6095	1,6126	1,6200
шақпақ тас	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
Ауыр барит Флинт	626/391	1,6213	1,6259	1,6379
ауыр шақпақ тас	647/339	1,6421	1,6475	1,6612
- || -	672/322	1,6666	1,6725	1,6874
- || -	755/275	1,7473	1,7550	1,7747

Кесте 3. Спектрдің көрінетін бөлігіндегі кварцтың сыну көрсеткіштері

Анықтамалық кесте мәндерді береді сыну көрсеткішікәдімгі сәулелер ( n 0) және ерекше ( жоқ) шамамен 0,4-тен 0,70 μ-ге дейінгі спектр диапазоны үшін.

λ (μ)	n 0	жоқ	Балқытылған кварц
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

Кесте 4. Сұйықтардың сыну көрсеткіштері.

Кестеде сыну көрсеткіштерінің мәндері берілген n толқын ұзындығы шамамен 0,5893 мк (сары натрий сызығы) тең сәулеге арналған сұйықтықтар; өлшеу жүргізілген сұйықтықтың температурасы n, көрсетілген.

Сұйықтық	t (°C)	n
аллил спирті	20	1,41345
Амил спирті (N.)	13	1,414
Анизол	22	1,5150
Анилин	20	1,5863
Ацетальдегид	20	1,3316
Ацетон	19,4	1,35886
Бензол	20	1,50112
Бромоформ	19	1,5980
Бутил спирті (n.)	20	1,39931
Глицерин	20	1,4730
Диацетил	18	1,39331
Ксилол (мета)	20	1,49722
Ксилол (орто-)	20	1,50545
Ксилол (пара-)	20	1,49582
метилен хлориді	24	1,4237
Метил спирті	14,5	1,33118
Құмырсқа қышқылы	20	1,37137
Нитробензол	20	1,55291
Нитротолуол (орто-)	20,4	1,54739
Паральдегид	20	1,40486
Пентан (қалыпты)	20	1,3575
Пентан (изо-)	20	1,3537
Пропил спирті (қалыпты)	20	1,38543
көміртегі дисульфиді	18	1,62950
толуол	20	1,49693
Фурфурол	20	1,52608
Хлорбензол	20	1,52479
Хлороформ	18	1,44643
Хлоропикрин	23	1,46075
төрт хлорлы көміртек	15	1,46305
Бром этил	20	1,42386
Этил йодид	20	1,5168
этилацетат	18	1,37216
Этилбензол	20	1.4959
Бром этилен	20	1,53789
Этанол	18,2	1,36242
Этил эфирі	20	1,3538

Кесте 5. Қанттың сулы ерітінділерінің сыну көрсеткіштері.

Төмендегі кесте мәндерді береді сыну көрсеткіші n сулы ерітінділерқант (20 ° C температурада) концентрациясына байланысты бірге шешім ( бірге ерітіндідегі қанттың салмақтық үлесін көрсетеді).

(%)	n	(%)	n
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

Кесте 6. Судың сыну көрсеткіштері

Кестеде сыну көрсеткіштерінің мәндері берілген n шамамен 0,3-тен 1 мк-ге дейінгі толқын ұзындығы диапазонында 20 ° C температурадағы су.

λ (μ)	n	λ (μ)	n	λ(c)	n
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

Кесте 7. Газдар кестесінің сыну көрсеткіштері

Кестеде толқын ұзындығы шамамен 0,5893 мк тең D сызығы үшін қалыпты жағдайда газдардың n сыну көрсеткіштерінің мәндері берілген.

Газ	n
Азот	1,000298
Аммиак	1,000379
Аргон	1,000281
Сутегі	1,000132
Ауа	1,000292
Гелин	1,000035
Оттегі	1,000271
Неон	1,000067
Көміртек тотығы	1,000334
Күкірт диоксиді	1,000686
күкіртті сутек	1,000641
Көмір қышқыл газы	1,000451
Хлор	1,000768
Этилен	1,000719
су буы	1,000255

Ақпарат көзі:ҚЫСҚАША ФИЗИКАЛЫҚ-ТЕХНИКАЛЫҚ ӘДІСТЕМЕЛІК / 1-том, - М .: 1960 ж.

Сыну кез келген мөлдір ортаның сыну күшін сипаттайтын белгілі бір дерексіз сан деп аталады. Оны n деп белгілеу әдетке айналған. Абсолютті сыну көрсеткіші және салыстырмалы коэффициент бар.

Біріншісі екі формуланың бірі арқылы есептеледі:

n = sin α / sin β = const (мұндағы sin α – түсу бұрышының синусы, ал sin β – қарастырылып отырған ортаға бос жерден түсетін жарық сәулесінің синусы)

n = c / υ λ (мұндағы c – вакуумдегі жарық жылдамдығы, υ λ – зерттелетін ортадағы жарық жылдамдығы).

Мұнда есептеу жарықтың вакуумнан мөлдір ортаға өту сәтінде өзінің таралу жылдамдығын қанша рет өзгертетінін көрсетеді. Осылайша сыну көрсеткіші (абсолют) анықталады. Туыстықты табу үшін формуланы қолданыңыз:

Яғни ауа мен шыны сияқты тығыздығы әртүрлі заттардың абсолютті сыну көрсеткіштері қарастырылады.

Жалпы айтқанда, газ тәрізді, сұйық немесе қатты денелердің абсолютті коэффициенттері әрқашан 1-ден жоғары. Негізінде олардың мәндері 1-ден 2-ге дейін ауытқиды. 2-ден жоғары, бұл мән ерекше жағдайларда ғана болуы мүмкін. Кейбір орталар үшін бұл параметрдің мәні:

Бұл мән планетадағы ең қатты табиғи зат алмазға қолданылғанда 2,42 құрайды. Көбінесе ғылыми зерттеулерді және т.б. жүргізгенде судың сыну көрсеткішін білу талап етіледі. Бұл параметр 1,334.

Толқын ұзындығы индикатор болғандықтан, әрине, тұрақты емес, n әрпіне индекс тағайындалады. Оның мәні осы коэффициент спектрдің қай толқынына жататынын түсінуге көмектеседі. Бір затты қарастырғанда, бірақ жарықтың толқын ұзындығы артқан сайын сыну көрсеткіші төмендейді. Бұл жағдай линза, призма және т.б. арқылы өткенде жарықтың спектрге ыдырауын туғызды.

Сыну көрсеткішінің мәні бойынша, мысалы, бір заттың басқа затта қанша ерігенін анықтауға болады. Бұл, мысалы, сыра қайнату кезінде немесе шырындағы қанттың, жемістердің немесе жидектердің концентрациясын білу қажет болғанда пайдалы. Бұл көрсеткіш мұнай өнімдерінің сапасын анықтауда да маңызды, ал зергерлік бұйымдарда тастың шынайылығын дәлелдеу қажет болғанда т.б.

Ешбір затты қолданбай аспаптың окулярында көрінетін шкала толығымен көк болады. Призмаға кәдімгі тазартылған суды түсірсеңіз, аспапты дұрыс калибрлеу кезінде көк және ақ түстердің шекарасы нөлдік белгі бойымен қатаң өтеді. Басқа затты зерттегенде, ол қандай сыну көрсеткішіне сәйкес шкала бойымен жылжиды.

Жарықтың сынуы- бір ортадан екінші ортаға өтетін жарық шоғы осы орталардың шекарасында бағытын өзгертетін құбылыс.

Жарықтың сынуы келесі заң бойынша жүреді:
Түскен және сынған сәулелер және сәуленің түсу нүктесіндегі екі орта арасындағы шекараға түсірілген перпендикуляр бір жазықтықта жатады. Түсу бұрышының синусының сыну бұрышының синусына қатынасы екі орта үшін тұрақты шама болып табылады:
,
қайда α - түсу бұрышы,
β - сыну бұрышы
n - түсу бұрышына тәуелсіз тұрақты шама.

Түсу бұрышы өзгерген кезде сыну бұрышы да өзгереді. Түсу бұрышы неғұрлым үлкен болса, сыну бұрышы соғұрлым үлкен болады.
Егер жарық оптикалық тығыздығы аз ортадан тығызырақ ортаға өтсе, онда сыну бұрышы әрқашан түсу бұрышынан кіші болады: β < α.
Екі ортаның интерфейсіне перпендикуляр бағытталған жарық шоғы бір ортадан екіншісіне өтеді бұзбай.

заттың абсолютті сыну көрсеткіші- вакуумдағы және берілген ортадағы жарықтың (электромагниттік толқындардың) фазалық жылдамдықтарының қатынасына тең шама n=c/v
Сыну заңына кіретін n шамасы орта жұбының салыстырмалы сыну көрсеткіші деп аталады.

n мәні А ортасына қатысты В ортасының салыстырмалы сыну көрсеткіші, ал n" = 1/n - В ортасына қатысты А ортасының салыстырмалы сыну көрсеткіші.
Бұл шама, ceteris paribus, сәуле тығызырақ ортадан тығыздығы азырақ ортаға өткенде бірліктен үлкен, ал сәуле тығызырақ ортадан тығызырақ ортаға өткенде (мысалы, газдан немесе вакуумда сұйық немесе қатты күйге дейін). Бұл ережеден ерекшеліктер бар, сондықтан ортаны басқаға қарағанда оптикалық тұрғыдан көбірек немесе аз тығыз деп атауға болады.
Ауасыз кеңістіктен қандай да бір В ортасының бетіне түскен сәуле оған басқа А ортадан түскенге қарағанда күштірек сынады; Ауасыз кеңістіктен ортаға түсетін сәуленің сыну көрсеткіші оның абсолютті сыну көрсеткіші деп аталады.

(Абсолютті – вакуумға қатысты.
Салыстырмалы – кез келген басқа затқа қатысты (мысалы, сол ауа).
Екі заттың салыстырмалы көрсеткіші олардың қатынасы болып табылады абсолютті көрсеткіштер.)

Толық ішкі рефлексия- түсу бұрышы белгілі бір критикалық бұрыштан асқан жағдайда ішкі шағылысу. Бұл жағдайда түскен толқын толығымен шағылысады, ал шағылу коэффициентінің мәні жылтыратылған беттер үшін оның ең жоғары мәндерінен асып түседі. Толық ішкі шағылу үшін шағылу коэффициенті толқын ұзындығына тәуелді емес.

Оптикада бұл құбылыс кең ауқымда байқалады электромагниттік сәулелену, соның ішінде рентген диапазоны.

AT геометриялық оптикаБұл құбылыс Снелл заңы бойынша түсіндіріледі. Сыну бұрышы 90°-тан аспайтынын ескере отырып, синусы кішірек сыну көрсеткішінің үлкен көрсеткішке қатынасынан үлкен болатын түсу бұрышында электромагниттік толқын бірінші ортаға толығымен шағылысуы керек екенін аламыз.

Құбылыстың толқындық теориясына сәйкес, электромагниттік толқын соған қарамастан екінші ортаға енеді - онда экспоненциалды түрде ыдырайтын және онымен бірге энергияны алып кетпейтін «біркелкі емес толқын» деп аталатын таралады. Біртекті емес толқынның екінші ортаға ену тереңдігі толқын ұзындығының тәртібіне сәйкес келеді.

Жарықтың сыну заңдары.

Осы айтылғандардың барлығынан қорытынды жасаймыз:
1 . Оптикалық тығыздығы әртүрлі екі ортаның арасындағы шекарада жарық шоғы бір ортадан екіншісіне өткенде бағытын өзгертеді.
2. Жарық шоғы оптикалық тығыздығы жоғары ортаға өткенде, сыну бұрышы түсу бұрышынан кіші болады; жарық сәулесі оптикалық тығызырақ ортадан тығыздығы аз ортаға өткенде, сыну бұрышы түсу бұрышынан үлкен болады.
Жарықтың сынуы шағылысумен бірге жүреді, ал түсу бұрышының ұлғаюымен шағылған сәуленің жарықтығы артады, ал сынған сәуле әлсірейді. Мұны суретте көрсетілген тәжірибені жүргізу арқылы көруге болады. Демек, шағылған сәуле өзімен бірге неғұрлым көп жарық энергиясын алып кетеді, соғұрлым түсу бұрышы үлкен болады.

Болсын М.Н- екі мөлдір тасымалдаушы арасындағы интерфейс, мысалы, ауа мен су; АҚ- құлап жатқан сәуле О.В- сынған сәуле, - түсу бұрышы, - сыну бұрышы, - бірінші ортадағы жарықтың таралу жылдамдығы, - екінші ортадағы жарықтың таралу жылдамдығы.

Сыну заңын тұжырымдау кезінде § 81-де біз енгізген сыну көрсеткішін толығырақ қарастыруға көшейік.

Сыну көрсеткіші оптикалық қасиеттерге және сәуле түсетін ортаға және оның енетін ортаға байланысты. Вакуумнан шыққан жарық ортаға түскенде алынатын сыну көрсеткіші осы ортаның абсолютті сыну көрсеткіші деп аталады.

Күріш. 184. Екі ортаның салыстырмалы сыну көрсеткіші?

Бірінші ортаның абсолютті сыну көрсеткіші ал екінші ортаның - болсын. Бірінші және екінші ортаның шекарасындағы сынуды қарастыра отырып, салыстырмалы сыну көрсеткіші деп аталатын бірінші ортадан екіншісіне өту кезіндегі сыну көрсеткішінің абсолютті сыну көрсеткіштерінің қатынасына тең екендігіне көз жеткіземіз. екінші және бірінші ақпарат құралдары:

(Cурет 184). Керісінше, екінші ортадан біріншіге өткенде салыстырмалы сыну көрсеткіші болады

Екі ортаның салыстырмалы сыну көрсеткіші мен олардың абсолютті сыну көрсеткіштері арасындағы белгіленген байланыс теоретикалық түрде, жаңа тәжірибелерсіз, қайтымдылық заңы үшін жасалуы мүмкін (§82),

Сыну көрсеткіші жоғары орта оптикалық тығызырақ деп аталады. Әдетте ауаға қатысты әртүрлі орталардың сыну көрсеткіші өлшенеді. Ауаның абсолютті сыну көрсеткіші . Сонымен, кез келген ортаның абсолютті сыну көрсеткіші оның ауаға қатысты сыну көрсеткішімен формула бойынша байланысады.

Кесте 6. Сыну көрсеткіші әртүрлі заттарауаға қатысты

Сыну көрсеткіші жарықтың толқын ұзындығына, яғни оның түсіне байланысты. Әртүрлі түстер әртүрлі сыну көрсеткіштеріне сәйкес келеді. Бұл дисперсия деп аталатын құбылыс ойнайды маңызды рөлоптикада. Біз бұл құбылысты кейінгі тарауларда қайталайтын боламыз. Кестеде берілген мәліметтер. 6, сары шамды қараңыз.

Бір қызығы, шағылысу заңы сыну заңы сияқты формалды түрде жазылуы мүмкін. Еске салайық, біз әрқашан сәйкес сәулеге перпендикулярдан бұрыштарды өлшеуге келістік. Сондықтан түсу бұрышы мен шағылысу бұрышы қарама-қарсы белгілерге ие болуын қарастыруымыз керек, яғни. шағылысу заңын былай жазуға болады

(83.4) сыну заңымен салыстыра отырып, шағылу заңын -дағы сыну заңының ерекше жағдайы ретінде қарастыруға болатынын көреміз. Шағылу мен сыну заңдарының арасындағы бұл формальдық ұқсастық практикалық есептерді шешуде үлкен пайда әкеледі.

Алдыңғы презентацияда сыну көрсеткіші ортадан өтетін жарықтың интенсивтілігіне тәуелсіз ортаның тұрақты мәніне ие болды. Сыну көрсеткішінің мұндай интерпретациясы өте табиғи, бірақ қазіргі заманғы лазерлерді қолдану арқылы қол жеткізуге болатын сәулеленудің жоғары қарқындылығы жағдайында ол ақталмайды. Күшті жарық сәулесі өтетін ортаның қасиеттері, бұл жағдайда оның қарқындылығына байланысты. Олар айтқандай, орта сызықты емес болады. Ортаның сызықты еместігі, атап айтқанда, жоғары қарқындылықтағы жарық толқынының сыну көрсеткішін өзгертуінен көрінеді. Сыну көрсеткішінің сәулелену қарқындылығына тәуелділігі нысаны бар

Мұнда, әдеттегі сыну көрсеткіші, а - сызықтық емес сыну көрсеткіші және пропорционалдық коэффициенті. Бұл формуладағы қосымша термин оң немесе теріс болуы мүмкін.

Сыну көрсеткішіндегі салыстырмалы өзгерістер салыстырмалы түрде аз. Сағат сызықты емес сыну көрсеткіші. Дегенмен, сыну көрсеткішіндегі мұндай аздаған өзгерістер де байқалады: олар жарықтың өзіндік фокусталуының ерекше құбылысында көрінеді.

Оң сызықты емес сыну көрсеткіші бар ортаны қарастырайық. Бұл жағдайда жарық қарқындылығының жоғарылау аймақтары сыну көрсеткішінің жоғарылауының бір мезгілдегі аймақтары болып табылады. Әдетте нақты лазерлік сәулеленусәуле шоғырының көлденең қимасы бойынша қарқындылық таралуы біркелкі емес: қарқындылық ось бойымен максималды болып табылады және суретте көрсетілгендей сәуленің шетіне қарай біртіндеп төмендейді. 185 қатты қисық. Ұқсас таралу сонымен қатар лазер сәулесі осі бойымен таралатын сызықты емес ортасы бар ұяшықтың көлденең қимасы бойынша сыну көрсеткішінің өзгеруін сипаттайды. Жасуша осі бойымен ең үлкен сыну көрсеткіші оның қабырғаларына қарай бірте-бірте азаяды (185-суреттегі үзік қисықтар).

Лазерден оське параллель шығып, айнымалы сыну көрсеткіші бар ортаға түсетін сәулелер шоғы үлкенірек бағытта ауытқиды. Сондықтан OSP ұяшығына жақын жерде қарқындылықтың жоғарылауы осы аймақтағы жарық сәулелерінің концентрациясына әкеледі, ол схемалық түрде көлденең қималарда және суретте көрсетілген. 185, және бұл одан әрі өсуіне әкеледі. Сайып келгенде, сызықты емес орта арқылы өтетін жарық сәулесінің тиімді көлденең қимасы айтарлықтай төмендейді. Жарық сыну көрсеткіші жоғары тар арнадан өткендей өтеді. Осылайша, лазер сәулесі тарылады, ал сызықты емес орта қарқынды сәулеленудің әсерінен жинақтаушы линза ретінде әрекет етеді. Бұл құбылыс өзіндік фокустау деп аталады. Оны, мысалы, сұйық нитробензолда байқауға болады.

Күріш. 185. Сәулеленудің қарқындылығы мен сыну көрсеткішінің кюветаға кіре берістегі сәулелердің лазер сәулесінің көлденең қимасы бойынша (а), кіріс ұшының жанында (), ортасында (), кюветаның шығыс ұшының жанында () таралуы. )

Мөлдір қатты денелердің сыну көрсеткішін анықтау

Және сұйықтықтар

Құралдар мен керек-жарақтар: жарық сүзгісі бар микроскоп, крест түріндегі АВ белгісі бар жазық-параллель пластина; «RL» маркалы рефрактометр; сұйықтықтар жиынтығы.

Жұмыс мақсаты:шыны мен сұйықтықтардың сыну көрсеткіштерін анықтау.

Микроскоптың көмегімен шынының сыну көрсеткішін анықтау

Мөлдір заттың сыну көрсеткішін анықтау қатты денебелгісі бар осы материалдан жасалған жазық-параллель пластина қолданылады.

Белгі екі өзара перпендикуляр сызаттардан тұрады, олардың біреуі (A) төменгі жағына, ал екіншісі (B) - пластинаның үстіңгі бетіне қолданылады. Пластина монохроматикалық жарықпен жарықтандырылып, микроскоппен зерттеледі. Үстінде
күріш. 4.7 зерттелетін пластинаның тік жазықтықпен кесіндісін көрсетеді.

AD және AE сәулелері әйнек-ауа шекарасында сынғаннан кейін DD1 және EE1 бағыттарына өтіп, микроскоптың объективіне түседі.

Пластинаға жоғарыдан қараған бақылаушы DD1 және EE1 сәулелерінің жалғасы қиылысында А нүктесін көреді, яғни. С нүктесінде.

Сонымен, А нүктесі С нүктесінде орналасқан бақылаушыға болып көрінеді. Пластина материалының сыну көрсеткіші n, қалыңдығы d және пластинаның көрінетін қалыңдығы d1 арасындағы байланысты табайық.

4.7 VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, қайдан көрінетінін көруге болады.

tgi/tgr = AB/BC,

мұндағы AB = d - пластинаның қалыңдығы; BC = d1 көрінетін пластинаның қалыңдығы.

Егер i және r бұрыштары кіші болса, онда

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4,5)

анау. Sini/Sinr = d/d1.

Жарықтың сыну заңын ескере отырып, аламыз

d/d1 өлшеу микроскоптың көмегімен жүргізіледі.

Микроскоптың оптикалық схемасы екі жүйеден тұрады: түтікке орнатылған объективті және окулярды қамтитын бақылау жүйесі және айна мен алынбалы жарық сүзгіден тұратын жарықтандыру жүйесі. Кескінді фокустау түтіктің екі жағында орналасқан тұтқаларды айналдыру арқылы жүзеге асырылады.

Оң жақ тұтқаның осінде лимб шкаласы бар диск бар.

Бекітілген көрсеткішке қатысты лимбадағы b көрсеткіші объективтен микроскоп сатысына дейінгі h қашықтықты анықтайды:

k коэффициенті тұтқаны 1° бұрған кезде микроскоп түтігінің қандай биіктікке қозғалатынын көрсетеді.

Бұл қондырғыдағы объективтің диаметрі h қашықтығымен салыстырғанда кішкентай, сондықтан объективке кіретін ең сыртқы сәуле микроскоптың оптикалық осімен шағын i бұрышын құрайды.

Пластинадағы жарықтың сыну бұрышы r i бұрышынан кіші, яғни. да аз, ол (4.5) шартына сәйкес келеді.

Жұмыс киімі

1. Пластинаны микроскоп сатысына А және В штрихтарының қиылысу нүктесі болатындай етіп қойыңыз (суретті қараңыз).

Сыну көрсеткіші

4.7) көру аймағында болды.

2. Түтікшені жоғарғы орынға көтеру үшін көтеру механизмінің тұтқасын бұраңыз.

3. Окулярға қарап, көру аймағында пластинаның үстіңгі бетіне жағылған В сызатының анық бейнесі алынғанша, тұтқаны айналдыру арқылы микроскоп түтігін баяу түсіріңіз. Микроскоп объективінен пластинаның үстіңгі жиегіне дейінгі h1 қашықтығына пропорционал аяқтың b1 көрсеткішін жазыңыз: h1 = kb1 (Cурет 1).

4. С нүктесінде орналасқан бақылаушыға көрінетін А сызатының анық бейнесі алынғанша түтікшені біркелкі түсіруді жалғастырыңыз. Лимбаның b2 жаңа көрсеткішін жазыңыз. Объективтен пластинаның үстіңгі бетіне дейінгі h1 қашықтығы b2-ге пропорционал:
h2 = kb2 (4.8, б-сурет).

В және С нүктелерінен линзаға дейінгі қашықтық тең, өйткені бақылаушы оларды бірдей анық көреді.

Түтіктің h1-h2 орын ауыстыруы пластинаның көрінетін қалыңдығына тең (Cурет 2).

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

5. Штрихтардың қиылысында d пластинасының қалыңдығын өлшеңіз. Ол үшін қосалқы шыны пластинаны 2 сынауыш пластинкасының 1 астына (4.9-сурет) қойып, линза сынауыш пластинкаға тигенше (аздап) микроскоп түтігін түсіріңіз. a1 мүшесінің көрсеткішіне назар аударыңыз. Зерттелетін пластинканы алып тастап, микроскоптың түтігін объектив 2 пластинкаға тигенше түсіріңіз.

Ескерту көрсеткіші a2.

Бұл кезде микроскоптың объективі зерттелетін пластинаның қалыңдығына тең биіктікке дейін төмендейді, яғни.

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

6. Формула арқылы пластина материалының сыну көрсеткішін есептеңіз

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

7. Жоғарыдағы барлық өлшеулерді 3-5 рет қайталаңыз, орташа мәнді n, абсолютті және салыстырмалы қателерді rn және rn/n есептеңіз.

Рефрактометр көмегімен сұйықтықтардың сыну көрсеткішін анықтау

Сыну көрсеткіштерін анықтау үшін қолданылатын аспаптар рефрактометрлер деп аталады.

RL рефрактометрінің жалпы көрінісі мен оптикалық схемасы күріште көрсетілген. 4.10 және 4.11.

Сұйықтықтардың сыну көрсеткішін RL рефрактометрінің көмегімен өлшеу сыну көрсеткіштері әртүрлі екі орта арасындағы шекара арқылы өткен жарықтың сыну құбылысына негізделген.

Жарық сәулесі (Cурет.

4.11) көзден 1 (қыздыру шамы немесе диффузиялық күндізгі жарық) айна 2 көмегімен аспап корпусындағы терезе арқылы сыну көрсеткіші бар шыныдан жасалған 3 және 4 призмадан тұратын қос призмаға бағытталады. 1,540.

Жоғарғы жарықтандыру призмасының AA беті 3 (Cурет.

4.12, а) күңгірт болып табылады және 3 және 4 призмалар арасындағы саңылауда жұқа қабатта орналасқан шашыраңқы жарықпен сұйықтықты жарықтандыруға қызмет етеді. Күңгірт бет 3 арқылы шашыраған жарық зерттелетін сұйықтықтың жазық параллель қабаты арқылы өтеді. және әртүрлі астындағы 4 төменгі призманың жарылғыш затының диагональды бетіне түседі
i бұрыштары нөлден 90°-қа дейін.

Жарықтың жарылғыш бетке толық ішкі шағылысу құбылысын болдырмау үшін зерттелетін сұйықтықтың сыну көрсеткіші 4-призма шынысының сыну көрсеткішінен аз болуы керек, яғни.

1540-тан аз.

Түсу бұрышы 90° болатын жарық шоғы сырғанау сәулесі деп аталады.

Сұйық шыны шекарасында сынған сырғанау сәулесі сынудың шекті бұрышында 4 призмаға түседі. rт.б< 90о.

D нүктесіндегі сырғанау сәулесінің сынуы (4.12, а суретті қараңыз) заңға бағынады.

nst / nzh \u003d sinipr / sinrpr (4.11)

немесе nzh = nstsinrpr, (4.12)

sinipr = 1 болғандықтан.

4 призманың ВС бетінде жарық сәулелері қайтадан сынады, содан кейін

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

мұндағы a - призманың сыну шоғы 4.

(4.12), (4.13), (4.14) теңдеулер жүйесін бірге шешіп, зерттелетін сұйықтықтың nzh сыну көрсеткішін сәуленің шекті сыну бұрышымен r'pr байланыстыратын формуланы алуға болады. призма 4:

Егер 4-призмадан шығатын сәулелер жолына дақ диапазоны қойылса, онда оның көру аймағының төменгі бөлігі жарықтанады, ал жоғарғы бөлігі қараңғы болады. Ашық және қараңғы өрістер арасындағы интерфейс шекті сыну бұрышы r¢pr бар сәулелер арқылы қалыптасады. Бұл жүйеде сыну бұрышы r¢pr-ден кіші сәулелер жоқ (Cурет 1).

Демек, r¢pr мәні және хиароскуро шекарасының жағдайы зерттелетін сұйықтықтың nzh сыну көрсеткішіне ғана байланысты, өйткені nst және a бұл құрылғыдағы тұрақты мәндер болып табылады.

nst, a және r¢pr біле отырып, (4.15) формула арқылы nzh есептеуге болады. Практикада рефрактометр шкаласын калибрлеу үшін (4.15) формула қолданылады.

9-шкала бойынша (қараңыз

күріш. 4.11), ld = 5893 Å үшін сыну көрсеткішінің мәндері сол жақта сызылған. 10 - 11 окулярдың алдында (--) белгісі бар пластина 8 орналасқан.

Оклярды 8 пластинамен бірге шкала бойымен жылжыту арқылы белгіні қараңғы және ашық көру өрістері арасындағы бөлу сызығымен теңестіруге қол жеткізуге болады.

Белгіге сәйкес келетін градуирленген шкаланың 9 бөлімі зерттелетін сұйықтықтың nzh сыну көрсеткішінің мәнін береді. Объектив 6 және окуляр 10-11 телескопты құрайды.

Айналмалы призма 7 сәуленің бағытын өзгертіп, оны окулярға бағыттайды.

Шыны мен зерттелетін сұйықтықтың дисперсиясына байланысты қараңғы және жарық өрістер арасындағы айқын бөлу сызығының орнына, ақ жарықта байқалған кезде иридесценттік жолақ алынады. Бұл әсерді жою үшін телескоп линзасының алдына дисперсиялық компенсатор 5 орнатылады. Компенсатордың негізгі бөлігі - призма, ол үш призмадан желімделген және телескоп осіне қатысты айнала алады.

Призманың сыну бұрыштары және олардың материалы толқын ұзындығы ld = 5893 Å сары жарық олар арқылы сынусыз өтетіндей етіп таңдалады. Түсті сәулелер жолына оның дисперсиясы шамасы бойынша тең, бірақ өлшеу призмасы мен сұйықтың дисперсиясына таңбасына қарама-қарсы болатындай компенсаторлық призма орнатылса, онда жалпы дисперсия нөлге тең болады. Бұл жағдайда жарық сәулелерінің шоғы ақ сәулеге жиналады, оның бағыты шектеуші сары сәуленің бағытымен сәйкес келеді.

Осылайша, компенсаторлық призма айналғанда, түс реңкінің түсі жойылады. Призма 5-пен бірге дисперсиялық лимб 12 бекітілген көрсеткішке қатысты айналады (4.10-суретті қараңыз). Аяқтың айналу бұрышы Z зерттелетін сұйықтықтың орташа дисперсиясының мәнін бағалауға мүмкіндік береді.

Теру шкаласы деңгейлі болуы керек. Кесте орнатуға қоса берілген.

Жұмыс киімі

1. Призманы 3 көтеріп, 4-призманың бетіне зерттелетін сұйықтықтың 2-3 тамшысын тамызып, 3 призманы төмендетіңіз (4.10-суретті қараңыз).

3. Көзге бағыттауды пайдаланып, масштабтың анық кескініне және көру өрістері арасындағы интерфейске қол жеткізіңіз.

4. Компенсатордың 5 тұтқасын 12 бұра отырып, көру өрістері арасындағы интерфейстің түрлі-түсті бояуын жойыңыз.

Оклярды шкала бойымен жылжытып, (—-) белгіні қараңғы және ашық өрістердің шекарасымен туралаңыз және сұйықтық индексінің мәнін жазыңыз.

6. Ұсынылған сұйықтықтар жинағын зерттеп, өлшеу қателігін бағалаңыз.

7. Әрбір өлшеуден кейін призмалардың бетін тазартылған суға малынған сүзгі қағазымен сүртіңіз.

тест сұрақтары

1 нұсқа

Ортаның абсолютті және салыстырмалы сыну көрсеткіштерін анықтаңыз.

2. Екі ортаның (n2> n1 және n2) интерфейсі арқылы сәулелер жолын сызыңыз.< n1).

3. Сыну көрсеткішін n қалыңдығына d және пластинаның көрінетін қалыңдығы d¢ байланыстыратын қатынасты алыңыз.

4. Тапсырма.Кейбір заттар үшін толық ішкі шағылудың шекті бұрышы 30°.

Осы заттың сыну көрсеткішін табыңыз.

Жауабы: n=2.

2-нұсқа

1. Толық ішкі шағылысу құбылысы дегеніміз не?

2. РЛ-2 рефрактометрінің құрылымы мен жұмыс істеу принципін сипаттаңыз.

3. Рефрактометрдегі компенсатордың қызметін түсіндіріңіз.

4. Тапсырма. Электр шамы дөңгелек салдың ортасынан 10 м тереңдікке түсірілген. Салдың ең аз радиусын табыңыз, ал шамның бірде-бір сәулесі бетіне түспеуі керек.

Жауабы: R = 11,3 м.

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ, немесе СЫНДЫРУ КОФФИЦИЕНТІ, мөлдір ортаның сыну күшін сипаттайтын дерексіз сан. Сыну көрсеткіші белгіленеді Латын әрпіπ және бос жерден берілген мөлдір ортаға түсетін сәуленің түсу бұрышы синусының сыну бұрышының синусына қатынасы ретінде анықталады:

n = sin α/sin β = const немесе бос жердегі жарық жылдамдығының берілген мөлдір ортадағы жарық жылдамдығына қатынасы ретінде: n = c/νλ бос жерден берілген мөлдір ортаға дейін.

Сыну көрсеткіші ортаның оптикалық тығыздығының өлшемі болып саналады

Осылай анықталған сыну көрсеткішін салыстырмалы сыну көрсеткішінен айырмашылығы абсолютті сыну көрсеткіші деп атайды.

д) сәуле бір ортадан өткенде түсу бұрышының синусының сыну бұрышының синусына қатынасымен анықталатын оның сыну көрсеткіші өткенде жарықтың таралу жылдамдығы қанша рет баяулайтынын көрсетеді. басқа тығыздықтағы ортаға тығыздық. Салыстырмалы сыну көрсеткіші абсолютті сыну көрсеткіштерінің қатынасына тең: n = n2/n1, мұндағы n1 және n2 - бірінші және екінші ортаның абсолютті сыну көрсеткіштері.

Барлық денелердің абсолютті сыну көрсеткіші - қатты, сұйық және газ тәрізді - бірден үлкен және 1-ден 2-ге дейін ауытқиды, сирек жағдайларда ғана 2 мәнінен асады.

Сыну көрсеткіші ортаның қасиеттеріне де, жарықтың толқын ұзындығына да тәуелді және толқын ұзындығы азайған сайын артады.

Сондықтан р әрпіне индикатор қай толқын ұзындығына жататынын көрсететін индекс тағайындалады.

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ

Мысалы, ТФ-1 шыны үшін спектрдің қызыл бөлігінде сыну көрсеткіші nC=1,64210, ал күлгін бөлігінде nG’=1,67298.

Кейбір мөлдір денелердің сыну көрсеткіштері

Ауа – 1,000292

Су – 1334

Эфир – 1358

Этил спирті - 1,363

Глицерин - 1, 473

Органикалық шыны (плексигласс) - 1, 49

Бензол - 1,503

(Тәжді шыны - 1,5163

Шырша (канадалық), бальзам 1,54

Ауыр тәжді шыны - 1, 61 26

Шақпақтас шыны - 1,6164

Күкірт көміртегі – 1,629

Шыны ауыр шақпақтас - 1, 64 75

монобромонафталин - 1,66

Шыны ең ауыр шақпақ тас - 1,92

Алмаз - 2,42

Спектрдің әртүрлі бөліктері үшін сыну көрсеткішінің айырмашылығы хроматизмнің себебі болып табылады, яғни.

ақ жарықтың сынғыш бөліктерден өткенде ыдырауы - линзалар, призмалар және т.б.

Зертхана №41

Рефрактометр көмегімен сұйықтықтардың сыну көрсеткішін анықтау

Жұмыстың мақсаты: рефрактометр көмегімен толық ішкі шағылу әдісімен сұйықтықтардың сыну көрсеткішін анықтау. IRF-454B; ерітіндінің сыну көрсеткішінің оның концентрациясына тәуелділігін зерттеу.

Орнату сипаттамасы

Монохроматты емес жарық сынған кезде ол спектрге құрамдас түстерге ыдырайды.

Бұл құбылыс заттың сыну көрсеткішінің жарық жиілігіне (толқын ұзындығына) тәуелділігіне байланысты және жарық дисперсиясы деп аталады.

Ортаның сыну күшін толқын ұзындығындағы сыну көрсеткішімен сипаттау әдеттегідей λ \u003d 589,3 нм (натрий буының спектріндегі екі жақын сары сызықтың толқын ұзындығының орташа мәні).

60. Атомдық абсорбциялық талдауда ерітіндідегі заттардың концентрациясын анықтаудың қандай әдістері қолданылады?

Бұл сыну көрсеткіші белгіленеді nD.

Дисперсия өлшемі – айырмашылық ретінде анықталған орташа дисперсия ( nФ-nC), қайда nФтолқын ұзындығында заттың сыну көрсеткіші болып табылады λ = 486,1 нм (сутегі спектріндегі көк сызық), nCзаттың сыну көрсеткіші болып табылады λ - 656,3 нм (сутегі спектріндегі қызыл сызық).

Заттың сынуы салыстырмалы дисперсияның мәнімен сипатталады:
Анықтамалар әдетте салыстырмалы дисперсияның реципролын береді, яғни.

e.
,қайда дисперсия коэффициенті немесе Аббе саны.

Сұйықтардың сыну көрсеткішін анықтауға арналған аппарат рефрактометрден тұрады IRF-454Bиндикатордың өлшеу шектерімен; сыну nD 1,2-ден 1,7-ге дейінгі аралықта; сынақ сұйықтығы, призмалардың беттерін сүртуге арналған майлықтар.

Рефрактометр IRF-454Bсұйықтардың сыну көрсеткішін тікелей өлшеуге, сондай-ақ зертханалық жағдайда сұйықтардың орташа дисперсиясын анықтауға арналған сынақ құралы болып табылады.

Құрылғының жұмыс істеу принципі IRF-454Bжарықтың толық ішкі шағылу құбылысына негізделген.

Құрылғының схемалық диаграммасы күріште көрсетілген. бір.

Зерттелетін сұйықтық 1 және 2 призманың екі бетінің арасына қойылады. Жақсы жылтыратылған 2 призма. ABөлшенеді, ал призма 1 күңгірт бетке ие БІРАҚ1 AT1 - жарықтандыру. Жарық көзінің сәулелері шетіне түседі БІРАҚ1 FROM1 , сыну, күңгірт бетке түсу БІРАҚ1 AT1 және осы бетпен шашыраңқы.

Содан кейін олар зерттелетін сұйықтықтың қабатынан өтіп, бетіне түседі. ABпризмалар 2.

Сыну заңына сәйкес
, қайда
және сәйкесінше сұйықтағы және призмадағы сәулелердің сыну бұрыштары болып табылады.

Түсу бұрышы артқан сайын
сыну бұрышы да артып, ең жоғарғы мәніне жетеді
, қашан
, т.

д) сұйықтықтағы сәуленің бетімен сырғанауында AB. Демек,
. Осылайша, призмадан 2 шығатын сәулелер белгілі бір бұрышпен шектеледі
.

Сұйықтықтан призмаға 2 үлкен бұрышпен түсетін сәулелер интерфейсте толық ішкі шағылысудан өтеді. ABжәне призмадан өтуге болмайды.

Қарастырылып отырған құрылғы сұйықтықтарды, сыну көрсеткішін зерттеу үшін қолданылады бұл сыну көрсеткішінен аз призма 2, демек, сұйықтық пен шыны шекарасында сынған барлық бағыттағы сәулелер призмаға енеді.

Призманың өтпейтін сәулелерге сәйкес бөлігі күңгірттенетіні анық. Призмадан шығатын сәулелер жолында орналасқан телескоп 4-те көру өрісінің ашық және қараңғы бөліктерге бөлінуін байқауға болады.

Призмалар жүйесін 1-2 айналдыра отырып, жарық және қараңғы өрістер арасындағы шекара телескоп окулярының жіптерінің айқастығымен біріктіріледі. 1-2 призмалар жүйесі сыну көрсеткішінің мәндерінде калибрленген шкаламен байланысты.

Шкала құбырдың көру өрісінің төменгі бөлігінде орналасқан және көру өрісінің қимасы жіптердің крестімен біріктірілгенде, сұйықтықтың сыну көрсеткішінің сәйкес мәнін береді. .

Дисперсияға байланысты ақ жарықтағы көру өрісінің интерфейсі түсті болады. Түсті жою үшін, сонымен қатар зерттелетін заттың орташа дисперсиясын анықтау үшін желімделген тікелей көру призмаларының екі жүйесінен (Amici призмалары) тұратын компенсатор 3 қолданылады.

Призмаларды дәл айналмалы механикалық құрылғының көмегімен бір уақытта әртүрлі бағытта бұруға болады, осылайша компенсатордың меншікті дисперсиясын өзгертеді және оптикалық жүйе 4 арқылы байқалатын көру өрісінің бояуын жояды. Компенсаторға шкаласы бар барабан қосылған. , ол дисперсиялық параметрді анықтайды, ол орташа дисперсиялық заттарды есептеуге мүмкіндік береді.

Жұмыс киімі

Құрылғыны көзден келетін жарық (қыздыру шамы) жарықтандырғыш призмаға түсіп, көру аймағын біркелкі жарықтандыратын етіп реттеңіз.

2. Өлшеу призмасын ашыңыз.

Оның бетіне шыны таяқшамен бірнеше тамшы су тамызып, призманы абайлап жабыңыз. Призмалар арасындағы саңылау біркелкі судың жұқа қабатымен толтырылуы керек (оған ерекше назар аударыңыз).

Шкаласы бар құрылғының бұрандасын пайдаланып, көру өрісінің бояуын жойып, жарық пен көлеңке арасындағы айқын шекараны алыңыз. Оны басқа бұранданың көмегімен құрылғының окулярының тірек крестімен туралаңыз. Судың сыну көрсеткішін окуляр шкаласы бойынша мыңдық дәлдікпен анықтаңыз.

Алынған нәтижелерді судың анықтамалық деректерімен салыстырыңыз. Егер өлшенген және кестеленген сыну көрсеткішінің айырмашылығы ± 0,001-ден аспаса, онда өлшеу дұрыс орындалды.

1-жаттығу

1. Ерітінді дайындаңыз ас тұзы (NaCl) концентрациясы ерігіштік шегіне жақын (мысалы, С = 200 г/литр).

Алынған ерітіндінің сыну көрсеткішін өлшеңіз.

3. Ерітіндіні бүтін сан рет сұйылту арқылы индикатордың тәуелділігін алу; ерітіндінің концентрациясынан сыну және кестені толтыру. бір.

1-кесте

Жаттығу.Ерітінді концентрациясын тек сұйылту арқылы қалай алуға болады, максимумның 3/4 бөлігіне тең (бастапқы)?

Тәуелділік графигін салу n=n(C). Эксперименттік мәліметтерді одан әрі өңдеу мұғалімнің нұсқауы бойынша жүргізілуі керек.

Эксперименттік мәліметтерді өңдеу

а) Графикалық әдіс

Графиктен көлбеуді анықтаңыз AT, ол тәжірибе жағдайында еріген зат пен еріткішті сипаттайтын болады.

2. График арқылы ерітіндінің концентрациясын анықтаңдар NaClлаборант береді.

б) Аналитикалық әдіс

Ең кіші квадраттармен есептеңіз БІРАҚ, ATжәне СБ.

Табылған мәндер бойынша БІРАҚжәне ATорташа мәнін анықтаңыз
ерітінді концентрациясы NaClлаборант береді

тест сұрақтары

жарықтың дисперсиясы. Қалыпты және қалыптан тыс дисперсияның айырмашылығы неде?

2. Толық ішкі шағылысу құбылысы дегеніміз не?

3. Неліктен бұл қондырғыны пайдаланып, призманың сыну көрсеткішінен үлкен сұйықтықтың сыну көрсеткішін өлшеу мүмкін емес?

4. Неліктен призманың беті БІРАҚ1 AT1 күңгірт жасау?

Деградация, индекс

Психологиялық энциклопедия

Психикалық деградация дәрежесін бағалау тәсілі! функциялар Векслер-Белевю сынағы арқылы өлшенеді. Көрсеткіш тест арқылы өлшенетін кейбір қабілеттердің даму деңгейі жас ұлғайған сайын төмендейтінін, ал басқалары төмендемейтінін байқауға негізделген.

Индекс

Психологиялық энциклопедия

- индекс, атаулар, атаулар тізілімі, т.б.. Психологияда - құбылыстарды сандық бағалауға, сипаттауға арналған цифрлық көрсеткіш.

Заттың сыну көрсеткіші неге тәуелді?

Индекс

Психологиялық энциклопедия

1. Ең жалпы мағына: белгілеу, анықтау немесе бағыттау үшін қолданылатын кез келген нәрсе; нұсқау, жазулар, белгілер немесе белгілер. 2. Мәндер немесе өлшемдер арасындағы немесе…

Әлеуметтілік, индекс

Психологиялық энциклопедия

Адамның көпшілдігін білдіретін қасиет. Социограмма, мысалы, басқа өлшемдермен қатар, топтың әртүрлі мүшелерінің қарым-қатынасын бағалауды береді.

Таңдау, индекс

Психологиялық энциклопедия

Жеке адамдарды бір-бірінен ажыратудағы белгілі бір сынақтың немесе сынақ элементінің күшін бағалауға арналған формула.

Сенімділік, индекс

Психологиялық энциклопедия

Сынақтан алынған нақты мәндер мен теориялық дұрыс мәндер арасындағы корреляцияны бағалауды қамтамасыз ететін статистика.

Бұл индекс r мәні ретінде берілген, мұндағы r – есептелген қауіпсіздік коэффициенті.

Болжау тиімділігі, индекс

Психологиялық энциклопедия

Бұл айнымалылардың корреляциясы белгілі болған жағдайда, бір айнымалы туралы білімнің басқа айнымалы туралы болжам жасау үшін қолданылуы мүмкін дәрежесінің өлшемі. Әдетте символдық түрде бұл E түрінде көрсетіледі, индекс 1 - ((...) түрінде көрсетіледі.

Сөздер, индекс

Психологиялық энциклопедия

Жазбаша және/немесе ауызша тілдегі сөздердің кез келген жүйелі жиілігі үшін жалпы термин.

Көбінесе мұндай көрсеткіштер белгілі бір лингвистикалық салалармен шектеледі, мысалы, бірінші сынып оқулықтары, ата-ана мен бала арасындағы қарым-қатынас. Дегенмен, бағалаулар белгілі ...

Дене құрылымдары, индекс

Психологиялық энциклопедия

Биіктік пен кеуде шеңберіне қатынасына негізделген Эйзенк ұсынған дене өлшемі.

«Қалыпты» диапазондағылар мезоморфтар деп аталды, стандартты ауытқу шегінде немесе орташадан жоғарылар лептоморфтар, ал стандартты ауытқу шегінде немесе ...

№24 ДӘРІСКЕ

«ТАЛДАУДЫҢ ҚҰРАЛДЫҚ ӘДІСТЕРІ»

РЕФРАКТОМЕТРИЯ.

Әдебиет:

1. В.Д. Пономарев «Аналитикалық химия» 1983 246-251

2. А.А. Ищенко «Аналитикалық химия» 2004 181-184 б

РЕФРАКТОМЕТРИЯ.

Рефрактометрия – құны бойынша талдаудың қарапайым физикалық әдістерінің бірі ең аз мөлшерталданады және өте қысқа мерзімде жүзеге асырылады.

Рефрактометрия- сыну немесе сыну құбылысына негізделген әдіс, яғни.

бір ортадан екіншісіне өткенде жарықтың таралу бағытының өзгеруі.

Жарықтың жұтылуы сияқты сыну оның ортамен әрекеттесуінің салдары болып табылады.

Рефрактометрия деген сөздің мағынасы өлшем сыну көрсеткішінің мәнімен бағаланатын жарықтың сынуы.

Сыну көрсеткішінің мәні nбайланысты

1) заттар мен жүйелердің құрамы туралы;

2) бастап қандай концентрацияда және жарық сәулесі өз жолында қандай молекулалармен кездеседі, өйткені

жарық молекулаларының әсерінен әртүрлі заттарәртүрлі поляризацияланған. Дәл осы тәуелділікке рефрактометриялық әдіс негізделген.

Бұл әдіс бірқатар артықшылықтарға ие, соның нәтижесінде ол химиялық зерттеулерде де, технологиялық процестерді бақылауда да кең қолданыс тапты.

1) Сыну көрсеткіштерін өлшеу - бұл өте қарапайым процесс, ол дәл және уақыт пен заттың минималды инвестициясымен жүзеге асырылады.

2) Әдетте, рефрактометрлер жарықтың сыну көрсеткішін және талданатын заттың құрамын анықтауда 10%-ға дейінгі дәлдікті қамтамасыз етеді.

Рефрактометрия әдісі түпнұсқалық пен тазалықты бақылау, жеке заттарды анықтау, ерітінділерді зерттеу кезінде органикалық және бейорганикалық қосылыстардың құрылымын анықтау үшін қолданылады.

Рефрактометрия екі компонентті ерітінділердің құрамын анықтау үшін және үштік жүйелер үшін қолданылады.

Әдістің физикалық негізі

СЫНДЫРУ КӨРСЕТКІШІ.

Жарық сәулесінің бір ортадан екінші ортаға өткенде оның бастапқы бағытынан ауытқуы неғұрлым үлкен болса, жарықтың таралу жылдамдығының екі ортадағы айырмашылығы соғұрлым көп болады.

бұл орталар.

Кез келген екі I және II мөлдір ортаның шекарасында жарық сәулесінің сынуын қарастырайық (суретті қараңыз).

Күріш.). ІІ ортаның сыну қабілеті жоғары екеніне келісейік, сондықтан n1және n2- сәйкес ортаның сынуын көрсетеді. Егер I орта вакуум да, ауа да болмаса, онда жарық сәулесінің түсу бұрышының sin мен сыну бұрышының күнәсына қатынасы салыстырмалы сыну көрсеткішінің n rel мәнін береді. n rel мәні.

Шынының сыну көрсеткіші қандай? Және қашан білу керек?

қарастырылатын ортаның сыну көрсеткіштерінің қатынасы ретінде де анықтауға болады.

nrel. = —— = —

Сыну көрсеткішінің мәні мынаған байланысты

1) заттардың табиғаты

Бұл жағдайда заттың табиғаты оның молекулаларының жарық әсерінен деформациялану дәрежесімен – поляризациялық дәрежесімен анықталады.

Поляризация неғұрлым қарқынды болса, жарықтың сынуы соғұрлым күшті болады.

2)түскен жарық толқын ұзындығы

Сыну көрсеткішін өлшеу 589,3 нм жарық толқынының ұзындығында (натрий спектрінің D сызығы) жүргізіледі.

Жарықтың сыну көрсеткішінің толқын ұзындығына тәуелділігі дисперсия деп аталады.

Толқын ұзындығы неғұрлым қысқа болса, сыну соғұрлым жоғары болады. Сондықтан толқын ұзындығы әр түрлі сәулелер әртүрлі түрде сынады.

3)температура онда өлшеу жүргізіледі. Сыну көрсеткішін анықтаудың міндетті шарты температуралық режимді сақтау болып табылады. Әдетте анықтау 20±0,30С температурада жүргізіледі.

Температура көтерілген сайын сыну көрсеткіші төмендейді, ал температура төмендеген сайын ол жоғарылайды..

Температураны түзету келесі формула бойынша есептеледі:

nt=n20+ (20-т) 0,0002, мұндағы

nt-сау бол берілген температурадағы сыну көрсеткіші,

n20 – сыну көрсеткіші 200С

Газдар мен сұйықтардың сыну көрсеткіштерінің мәндеріне температураның әсері олардың көлемдік кеңею коэффициенттерінің мәндеріне байланысты.

Барлық газдар мен сұйықтықтардың көлемі қызған кезде артады, тығыздығы азаяды, демек, индикатор төмендейді

200С-та өлшенген сыну көрсеткіші және 589,3 нм жарық толқын ұзындығы индекс арқылы көрсетілген. nD20

Біртекті екі компонентті жүйенің сыну көрсеткішінің оның күйіне тәуелділігі компоненттерінің мазмұны белгілі бірқатар стандартты жүйелер (мысалы, ерітінділер) үшін сыну көрсеткішін анықтау арқылы тәжірибе жүзінде белгіленеді.

4) ерітіндідегі заттың концентрациясы.

Заттардың көптеген сулы ерітінділері үшін әртүрлі концентрациялар мен температуралардағы сыну көрсеткіштері сенімді түрде өлшенді және мұндай жағдайларда анықтамалық мәліметтерді қолдануға болады. рефрактометриялық кестелер.

Тәжірибе көрсеткендей, еріген заттың мөлшері 10-20%-дан аспаса, графикалық әдіспен қатар өте көп жағдайда қолдануға болады. сызықтық теңдеутүрі:

n=жоқ+FC,

n-ерітіндінің сыну көрсеткіші,

жоқтаза еріткіштің сыну көрсеткіші,

C— еріген заттың концентрациясы, %

Ф-мәні табылған эмпирикалық коэффициент

белгілі концентрациядағы ерітінділердің сыну көрсеткіштерін анықтау арқылы.

РЕФРАКТОМЕРЛЕР.

Рефрактометрлер - сыну көрсеткішін өлшеуге арналған құрылғылар.

Бұл құралдардың 2 түрі бар: Abbe типті рефрактометр және Пульфрич типті. Оларда да, басқаларында да өлшемдер сынудың шекті бұрышының шамасын анықтауға негізделген. Практикада әртүрлі жүйелердің рефрактометрлері қолданылады: зертханалық-РЛ, әмбебап RLU және т.б.

Тазартылған судың сыну көрсеткіші n0 = 1,33299, іс жүзінде бұл көрсеткіш n0 ретінде сілтеме ретінде қабылданады. =1,333.

Рефрактометрлерде жұмыс істеу принципі сыну көрсеткішін шекті бұрыш әдісімен (жарықтың толық шағылу бұрышы) анықтауға негізделген.

Қол рефрактометрі

Рефрактометр Аббе

Түсу бұрышы - бұрыша түсетін сәуленің бағыты мен екі ортаның арасындағы интерфейске перпендикуляр арасындағы, түсу нүктесінде қайта құрастырылған.

Рефлексия бұрышы - бұрыш β осы перпендикуляр мен шағылған сәуленің бағыты арасында.

Жарықтың шағылу заңдары:

1. Түсу нүктесіндегі екі ортаның интерфейсіне перпендикуляр түсетін сәуле мен шағылған сәуле бір жазықтықта жатады.

2. Рефлексия бұрышы бұрышқа теңқұлау.

жарықтың сынуы Жарық бір мөлдір ортадан екіншісіне өткенде жарық сәулелерінің бағытының өзгеруі деп аталады.

Сыну бұрышы - бұрышб бірдей перпендикуляр мен сынған сәуленің бағыты арасында.

Вакуумдағы жарық жылдамдығы бірге \u003d 3 * 10 8 м / с

Ортадағы жарық жылдамдығы В< в

Ортаның абсолютті сыну көрсеткішікөрсетеді жарық жылдамдығы неше есеv бұл ортада жарық жылдамдығынан аз біргевакуумда.

Бірінші ортаның абсолютті сыну көрсеткіші

Екінші ортаның абсолютті сыну көрсеткіші

Вакуум үшін абсолютті сыну көрсеткіші 1-ге тең

Жарықтың ауадағы жылдамдығы мәннен өте аз ерекшеленеді -мен,сондықтан

Ауаның абсолютті сыну көрсеткіші 1-ге тең деп есептейміз

Салыстырмалы сыну көрсеткіші сәуле бірінші ортадан екіншісіне өткенде жарық жылдамдығы қанша рет өзгеретінін көрсетеді.

мұндағы V 1 және V 2 - бірінші және екінші ортадағы жарықтың таралу жылдамдығы.

Сыну көрсеткішін ескере отырып, жарықтың сыну заңын былай жазуға болады

қайда n 21 – салыстырмалы сыну көрсеткіші біріншіге қатысты екінші орта;

n 2 және n 1– абсолютті сыну көрсеткіштері екінші және бірінші орта

Ортаның ауаға (вакуумға) қатысты сыну көрсеткішін 12-кестеден табуға болады (Рымкевичтің есептер кітабы). Іс үшін мәндер беріледі жарықтың ауадан ортаға түсуі.

Мысалға,кестеден алмаздың сыну көрсеткішін табамыз n = 2,42.

Бұл сыну көрсеткіші гауһар ауаға қарсы(вакуум), яғни абсолютті сыну көрсеткіштері үшін:

Жарық сәулелерінің кері бағыты үшін шағылу және сыну заңдары жарамды.

Екі мөлдір медиадан оптикалық жағынан азырақ тығызшақырды жарық жылдамдығы жоғары немесе сыну көрсеткіші төмен орта.

Оптикалық тығызырақ ортаға түскенде

сыну бұрышы түсу бұрышынан аз.

Оптикалық тығыздығы аз ортаға түскенде

сыну бұрышы көбірек түсу бұрышы

Толық ішкі рефлексия

Егер оптикалық тығызырақ ортадан 1 жарық сәулелері оптикалық тығыздығы аз ортамен 2 интерфейсіне түссе ( n 1 > n 2), онда түсу бұрышы сыну бұрышынан кіші боладыа < б . Түсу бұрышының ұлғаюымен оның мәніне жақындауға боладыа пр , сынған сәуле екі ортаның арасындағы интерфейс бойымен сырғанап, екінші ортаға түспегенде,

сыну бұрышы b= 90°, ал барлық жарық энергиясы интерфейстен көрінеді.

Толық ішкі шағылудың шекті бұрышы a pr - сынған сәуленің екі ортаның беті бойымен сырғанау бұрышы,

Оптикалық тығыздығы аз ортадан тығызырақ ортаға өткенде толық ішкі шағылу мүмкін емес.