Релативен индекс на рефракција на воздухот. Од што зависи индексот на рефракција на супстанцијата? Важен параметар за различни објекти
Табела 1. Индекси на рефракција на кристалите.
индекс на рефракцијанекои кристали на 18 ° C за зраците на видливиот дел од спектарот, чии бранови должини одговараат на одредени спектрални линии. Наведени се елементите на кои припаѓаат овие линии; приближните вредности на брановите должини λ на овие линии се исто така означени во ангстром единици
| λ (Å) | Спар од вар | Флуорспар | Карпеста сол | Силвин | |
| com. л. | извонредна л. | ||||
| 6708 (Ли, кр. л.) | 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 |
Табела 2. Индекси на рефракција на оптичките очила.
Линиите C, D и F, чии бранови должини се приближно еднакви: 0,6563 μ (μm), 0,5893 μ и 0,4861 μ.
| Оптички очила | Означување | n В | nD | n Ф |
| Боросиликатна круна | 516/641 | 1,5139 | 1,5163 | 1,5220 |
| Крон | 518/589 | 1,5155 | 1,5181 | 1,5243 |
| Лесен кремен | 548/459 | 1,5445 | 1,5480 | 1,5565 |
| баритна круна | 659/560 | 1,5658 | 1,5688 | 1,5759 |
| - || - | 572/576 | 1,5697 | 1,5726 | 1,5796 |
| Лесен кремен | 575/413 | 1,5709 | 1,5749 | 1,5848 |
| Барит лесен кремен | 579/539 | 1,5763 | 1,5795 | 1,5871 |
| тешки круни | 589/612 | 1,5862 | 1,5891 | 1,5959 |
| - || - | 612/586 | 1,6095 | 1,6126 | 1,6200 |
| кремен | 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 |
| Тежок Барит Флинт | 626/391 | 1,6213 | 1,6259 | 1,6379 |
| тежок кремен | 647/339 | 1,6421 | 1,6475 | 1,6612 |
| - || - | 672/322 | 1,6666 | 1,6725 | 1,6874 |
| - || - | 755/275 | 1,7473 | 1,7550 | 1,7747 |
Табела 3. Индекси на прекршување на кварцот во видливиот дел од спектарот
Референтната табела дава вредности индекс на рефракцијаобични зраци ( n 0) и извонредна ( не) за опсегот на спектарот приближно од 0,4 до 0,70 μ.
| λ (μ) | n 0 | не | Споен 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 |
Табела 4. Индекси на рефракција на течности.
Табелата ги дава вредностите на индексите на рефракција n течности за зрак со бранова должина приближно еднаква на 0,5893 μ (жолта натриумова линија); температурата на течноста на која се направени мерењата n, е наведено.
| Течност | t (°C) | n |
| алил алкохол | 20 | 1,41345 |
| Амил алкохол (N.) | 13 | 1,414 |
| Анизол | 22 | 1,5150 |
| Анилин | 20 | 1,5863 |
| Ацеталдехид | 20 | 1,3316 |
| Ацетон | 19,4 | 1,35886 |
| Бензен | 20 | 1,50112 |
| Бромоформ | 19 | 1,5980 |
| Бутил алкохол (n.) | 20 | 1,39931 |
| Глицерол | 20 | 1,4730 |
| Диацетил | 18 | 1,39331 |
| Ксилен (мета) | 20 | 1,49722 |
| Ксилен (орто-) | 20 | 1,50545 |
| Ксилен (пара-) | 20 | 1,49582 |
| метилен хлорид | 24 | 1,4237 |
| Метил алкохол | 14,5 | 1,33118 |
| Мравја киселина | 20 | 1,37137 |
| Нитробензен | 20 | 1,55291 |
| Нитротолуен (орто-) | 20,4 | 1,54739 |
| Паралдехид | 20 | 1,40486 |
| Пентан (нормален) | 20 | 1,3575 |
| Пентан (изо-) | 20 | 1,3537 |
| Пропил алкохол (нормален) | 20 | 1,38543 |
| јаглерод дисулфид | 18 | 1,62950 |
| Толуен | 20 | 1,49693 |
| Фурфурал | 20 | 1,52608 |
| Хлоробензен | 20 | 1,52479 |
| Хлороформ | 18 | 1,44643 |
| Хлоропикрин | 23 | 1,46075 |
| јаглерод тетрахлорид | 15 | 1,46305 |
| Етил бромид | 20 | 1,42386 |
| Етил јодид | 20 | 1,5168 |
| етил ацетат | 18 | 1,37216 |
| Етилбензен | 20 | 1.4959 |
| Етилен бромид | 20 | 1,53789 |
| Етанол | 18,2 | 1,36242 |
| Етил етер | 20 | 1,3538 |
Табела 5. Индекси на рефракција на водени раствори на шеќер.
Табелата подолу ги дава вредностите индекс на рефракција n водени растворишеќер (на 20 ° C) во зависност од концентрацијата Со решение ( Со го покажува тежинскиот процент на шеќер во растворот).
| Со (%) | n | Со (%) | 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 |
Табела 6. Индекси на рефракција на водата
Табелата ги дава вредностите на индексите на рефракција n вода на температура од 20 ° C во опсег од бранови должини од приближно 0,3 до 1 μ.
| 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 |
Табела 7. Табела на индекси на прекршување на гасови
Во табелата се дадени вредностите на индексите на прекршување n на гасовите во нормални услови за линијата D, чија бранова должина е приближно еднаква на 0,5893 μ.
| Гас | n |
| Азот | 1,000298 |
| Амонијак | 1,000379 |
| Аргон | 1,000281 |
| Водород | 1,000132 |
| Воздух | 1,000292 |
| Гелин | 1,000035 |
| Кислород | 1,000271 |
| Неонски | 1,000067 |
| Јаглерод моноксид | 1,000334 |
| Сулфур диоксид | 1,000686 |
| хидроген сулфид | 1,000641 |
| Јаглерод диоксид | 1,000451 |
| Хлор | 1,000768 |
| Етилен | 1,000719 |
| водена пареа | 1,000255 |
Изворот на информации:КРАТОК ФИЗИЧКО-ТЕХНИЧКИ ПРИРАЧНИК / Том 1, - М .: 1960 г.
Рефракција се нарекува одреден апстрактен број што ја карактеризира моќта на прекршување на кој било проѕирен медиум. Вообичаено е да се назначи n. Постојат апсолутен индекс на рефракција и релативен коефициент.
Првиот се пресметува со една од двете формули:
n = sin α / sin β = const (каде sin α е синус на аголот на инциденца, а sin β е синус на светлосниот зрак што влегува во медиумот што се разгледува од празнината)
n = c / υ λ (каде c е брзината на светлината во вакуум, υ λ е брзината на светлината во медиумот што се проучува).
Овде, пресметката покажува колку пати светлината ја менува својата брзина на ширење во моментот на премин од вакуум во проѕирен медиум. На овој начин се одредува индексот на рефракција (апсолутен). За да го дознаете роднината, користете ја формулата:
Односно, се разгледуваат апсолутните индекси на рефракција на супстанции со различна густина, како што се воздухот и стаклото.
Општо земено, апсолутните коефициенти на сите тела, без разлика дали се гасовити, течни или цврсти, се секогаш поголеми од 1. Во основа, нивните вредности се движат од 1 до 2. Над 2, оваа вредност може да биде само во исклучителни случаи. Вредноста на овој параметар за некои средини:
Оваа вредност, кога се применува на најтврдата природна супстанција на планетата, дијамантот, е 2,42. Многу често, при спроведување на научни истражувања и сл., потребно е да се знае индексот на рефракција на водата. Овој параметар е 1,334.
Бидејќи брановата должина е индикатор, се разбира, не константен, на буквата n и се доделува индекс. Неговата вредност помага да се разбере на кој бран од спектарот се однесува овој коефициент. Кога се разгледува истата супстанција, но со зголемување на брановата должина на светлината, индексот на рефракција ќе се намали. Оваа околност предизвика распаѓање на светлината во спектар при минување низ леќа, призма итн.
Според вредноста на индексот на рефракција, можете да одредите, на пример, колку од една супстанција е растворена во друга. Ова е корисно, на пример, при варење или кога треба да ја знаете концентрацијата на шеќер, овошје или бобинки во сокот. Овој индикатор е важен и за одредување на квалитетот на нафтените деривати, и за накитот, кога е потребно да се докаже автентичноста на каменот итн.
Без употреба на никаква супстанција, скалата видлива во окуларот на инструментот ќе биде целосно сина. Ако испуштите обична дестилирана вода на призма, со правилна калибрација на инструментот, границата на сино-белите бои ќе помине строго по нултата ознака. При испитување на друга супстанција, таа ќе се помести по скалата според тоа кој индекс на рефракција го има.
Прекршување на светлината- феномен во кој зрак светлина, поминувајќи од еден медиум во друг, ја менува насоката на границата на овие медиуми.
Прекршувањето на светлината се јавува според следниот закон:
Упадните и прекршените зраци и нормалното исцртано на интерфејсот помеѓу два медиума во точката на инциденца на зракот лежат во иста рамнина. Односот на синусот на аголот на инциденца до синусот на аголот на прекршување е константна вредност за две медиуми:
,
каде α
- агол на инциденца,
β
- агол на прекршување
n - константна вредност независна од аголот на инциденца.
Кога се менува аголот на инциденца, се менува и аголот на прекршување. Колку е поголем аголот на инциденца, толку е поголем аголот на прекршување.
Ако светлината оди од оптички помалку густа средина во погуста средина, тогаш аголот на прекршување е секогаш помал од аголот на инциденца: β < α.
Светлосен зрак насочен нормално на интерфејсот помеѓу два медиума поминува од еден до друг медиум без кршење.
апсолутен индекс на рефракција на супстанцијата- вредност еднаква на односот на фазните брзини на светлината (електромагнетни бранови) во вакуум и во дадена средина n=c/v
Вредноста n вклучена во законот за прекршување се нарекува релативен индекс на рефракција за пар медиум.
Вредноста n е релативниот индекс на рефракција на медиумот B во однос на медиумот A, а n" = 1/n е релативниот индекс на прекршување на медиумот A во однос на медиумот B.
Оваа вредност, ceteris paribus, е поголема од единството кога зракот преминува од погуста средина во помалку густа средина и помала од единството кога зракот преминува од помалку густа средина во погуста средина (на пример, од гас или од вакуум до течност или цврста). Постојат исклучоци од ова правило, и затоа е вообичаено да се нарече медиум оптички повеќе или помалку густ од друг.
Зракот што паѓа од безвоздушен простор на површината на некој медиум Б се прекршува посилно отколку кога паѓа врз него од друг медиум А; Индексот на прекршување на зракот кој се слетува на медиум од безвоздушниот простор се нарекува негов апсолутен индекс на рефракција.
(Апсолутно - во однос на вакуумот.
Релативна - во однос на која било друга супстанција (ист воздух, на пример).
Релативниот индекс на две супстанции е нивниот сооднос апсолутни показатели.)
Вкупен внатрешен одраз- внатрешен одраз, под услов аголот на пад да надмине одреден критичен агол. Во овој случај, ударниот бран целосно се рефлектира, а вредноста на коефициентот на рефлексија ги надминува неговите највисоки вредности за полирани површини. Коефициентот на рефлексија за вкупната внатрешна рефлексија не зависи од брановата должина.
Во оптика, овој феномен е забележан за широк опсег електромагнетно зрачење, вклучувајќи го и опсегот на рентген.
AT геометриска оптикаФеноменот е објаснет во однос на законот на Снел. Имајќи предвид дека аголот на прекршување не може да надмине 90°, добиваме дека при агол на инциденца чиј синус е поголем од односот на помалиот индекс на прекршување со поголемиот индекс, електромагнетниот бран треба целосно да се рефлектира во првата средина.
Во согласност со брановата теорија на феноменот, електромагнетниот бран сепак продира во вториот медиум - таму се шири таканаречениот „неуниформен бран“, кој експоненцијално се распаѓа и не носи енергија со себе. Карактеристичната длабочина на пенетрација на нехомоген бран во втората средина е од редот на брановата должина.
Закони за прекршување на светлината.
Од сето она што е кажано, заклучуваме:
1 . На интерфејсот помеѓу два медиума со различна оптичка густина, зракот на светлина ја менува својата насока кога поминува од еден медиум во друг.
2. Кога светлосниот зрак поминува во средина со поголема оптичка густина, аголот на прекршување е помал од аголот на пад; кога светлосниот зрак поминува од оптички погуста средина до помалку густа средина, аголот на прекршување е поголем од аголот на инциденца.
Прекршувањето на светлината е придружено со рефлексија, а со зголемување на аголот на инциденца, осветленоста на рефлектираниот зрак се зголемува, додека прекршениот слабее. Ова може да се види со спроведување на експериментот прикажан на сликата. Следствено, рефлектираниот зрак носи со себе колку повеќе светлосна енергија, толку е поголем аголот на инциденца.
Нека МН- интерфејсот помеѓу два проѕирни медиуми, на пример, воздух и вода, АД- паѓачка греда ОВ- прекршен зрак, - агол на пад, - агол на прекршување, - брзина на ширење на светлината во првата средина, - брзина на ширење на светлината во втората средина.
Да се свртиме кон подетално разгледување на индексот на рефракција воведен од нас во § 81 кога го формулираме законот за рефракција.
Индексот на прекршување зависи од оптичките својства и медиумот од кој паѓа зракот и медиумот во кој продира. Индексот на прекршување добиен кога светлината од вакуум паѓа на медиум се нарекува апсолутен индекс на рефракција на оваа средина.
Ориз. 184. Релативен индекс на рефракција на два медиума:
Нека апсолутниот индекс на прекршување на првиот медиум е, а вториот медиум - . Со оглед на прекршувањето на границата на првиот и вториот медиум, се уверуваме дека индексот на рефракција за време на преминот од првиот медиум во вториот, таканаречен релативен индекс на рефракција, е еднаков на односот на апсолутните индекси на рефракција на вториот и првиот медиум:
(сл. 184). Напротив, при преминување од втората средина на првата, имаме релативен индекс на рефракција
Воспоставената врска помеѓу релативниот индекс на рефракција на два медиума и нивните апсолутни индекси на рефракција може да се изведе и теоретски, без нови експерименти, исто како што може да се направи за законот за реверзибилност (§82),
Се вели дека медиумот со повисок индекс на рефракција е оптички погуст. Обично се мери индексот на рефракција на различни медиуми во однос на воздухот. Апсолутниот индекс на рефракција на воздухот е. Така, апсолутниот индекс на рефракција на кој било медиум е поврзан со неговиот индекс на рефракција во однос на воздухот според формулата
Табела 6. Индекс на рефракција разни материиво однос на воздухот
Индексот на рефракција зависи од брановата должина на светлината, односно од нејзината боја. Различни бои одговараат на различни индекси на рефракција. Овој феномен, наречен дисперзија, игра важна улогаво оптика. Со овој феномен постојано ќе се занимаваме во подоцнежните поглавја. Податоците дадени во табелата. 6, се однесуваат на жолто светло.
Интересно е да се забележи дека законот за рефлексија може формално да се напише во иста форма како и законот за прекршување. Потсетете се дека се договоривме секогаш да ги мериме аглите од нормалното до соодветниот зрак. Затоа, мораме да земеме предвид дека аголот на пад и аголот на рефлексија имаат спротивни знаци, т.е. законот на рефлексија може да се напише како
Споредувајќи го (83.4) со законот за прекршување, гледаме дека законот за рефлексија може да се смета како посебен случај на законот за прекршување на . Оваа формална сличност помеѓу законите на рефлексија и прекршување е од голема корист во решавањето на практични проблеми.
Во претходната презентација, индексот на прекршување имаше значење на константа на медиумот, независно од интензитетот на светлината што минува низ неа. Таквото толкување на индексот на рефракција е сосема природно, но во случај на високи интензитети на зрачење што може да се постигнат со користење на современи ласери, тоа не е оправдано. Својствата на медиумот низ кој поминува силно светлосно зрачење, во овој случај, зависат од неговиот интензитет. Како што велат, медиумот станува нелинеарен. Нелинеарноста на медиумот се манифестира, особено, во фактот дека светлосниот бран со висок интензитет го менува индексот на рефракција. Зависноста на индексот на рефракција од интензитетот на зрачењето има форма
Тука е вообичаениот индекс на рефракција, a е нелинеарниот индекс на рефракција и е факторот на пропорционалност. Дополнителниот термин во оваа формула може да биде позитивен или негативен.
Релативните промени во индексот на рефракција се релативно мали. На 
нелинеарен индекс на рефракција. Сепак, дури и такви мали промени во индексот на рефракција се забележливи: тие се манифестираат во необичен феномен на самофокусирање на светлината.
Размислете за медиум со позитивен нелинеарен индекс на рефракција. Во овој случај, областите со зголемен интензитет на светлина се истовремени области со зголемен индекс на рефракција. Обично во реално ласерско зрачењераспределбата на интензитетот преку пресекот на зракот е нерамномерна: интензитетот е максимален по должината на оската и постепено се намалува кон рабовите на зракот, како што е прикажано на сл. 185 цврсти кривини. Слична дистрибуција, исто така, ја опишува промената на индексот на прекршување преку пресекот на ќелијата со нелинеарна средина, по чија оска се шири ласерскиот зрак. Индексот на рефракција, кој е најголем по должината на клеточната оска, постепено се намалува кон нејзините ѕидови (испрекинати кривини на Сл. 185).
Зракот од зраци што излегува од ласерот паралелно со оската, паѓајќи во средина со променлив индекс на рефракција, се отклонува во насока каде што е поголем. Затоа, зголемениот интензитет во близина на ќелијата OSP доведува до концентрација на светлосни зраци во овој регион, што е прикажано шематски во пресеците и на сл. 185, а тоа доведува до дополнително зголемување на. На крајот, ефективниот пресек на светлосниот зрак кој минува низ нелинеарен медиум значително се намалува. Светлината минува како низ тесен канал со зголемен индекс на рефракција. Така, ласерскиот зрак се стеснува, а нелинеарниот медиум делува како конвергентна леќа под дејство на интензивно зрачење. Овој феномен се нарекува самофокусирање. Може да се забележи, на пример, во течен нитробензен.
Ориз. 185. Распределба на интензитетот на зрачење и индексот на рефракција преку пресекот на ласерскиот зрак на зраците на влезот во киветата (а), во близина на влезниот крај (), во средината (), во близина на излезниот крај на киветата ( )
Определување на индексот на прекршување на проѕирните цврсти материи
И течности
Инструменти и додатоци: микроскоп со светлосен филтер, рамно-паралелна плоча со ознака AB во форма на крст; рефрактометар марка "RL"; збир на течности.
Цел:определување на индексите на прекршување на стаклото и течностите.
Одредување на индексот на рефракција на стаклото со помош на микроскоп
За да се одреди индексот на рефракција на транспарентен цврсто телосе користи рамно-паралелна плоча од овој материјал со ознака.
Ознаката се состои од две меѓусебно нормални гребнатини, од кои едната (А) се нанесува на дното, а втората (Б) - на горната површина на плочата. Плочата е осветлена со монохроматска светлина и се испитува под микроскоп. На
оризот. 4.7 покажува дел од испитуваната плоча со вертикална рамнина.
Зраците AD и AE по прекршувањето на интерфејсот стакло-воздух одат во насоките DD1 и EE1 и паѓаат во објективот на микроскопот.
Набљудувачот кој ја гледа плочата одозгора ја гледа точката А на пресекот на продолжението на зраците DD1 и EE1, т.е. во точка В.
Така, точката А се чини на набљудувачот лоциран во точката C. Да ја најдеме врската помеѓу индексот на прекршување n на материјалот на плочата, дебелината d и привидната дебелина d1 на плочата.
4.7 може да се види дека VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, од каде
tgi/tgr = AB/BC,
каде што AB = d е дебелината на плочата; BC = d1 привидна дебелина на плочата.
Ако аглите i и r се мали, тогаш
Сини/Синр = tgi/tgr, (4,5)
тие. Сини/Синр = д/д1.
Земајќи го предвид законот за прекршување на светлината, добиваме
Мерењето на d/d1 се врши со помош на микроскоп.
Оптичката шема на микроскопот се состои од два системи: систем за набљудување, кој вклучува цел и окулар монтирани во цевка, и систем за осветлување, кој се состои од огледало и отстранлив филтер за светлина. Фокусирањето на сликата се врши со ротирање на рачките лоцирани на двете страни на цевката.
На оската на десната рачка има диск со вага на ногата.
Отчитувањето b на екстремитетот во однос на фиксниот покажувач го одредува растојанието h од целта до фазата на микроскоп:
Коефициентот k покажува до која висина се движи цевката за микроскоп кога рачката се ротира за 1°.
Дијаметарот на целта во оваа поставеност е мал во споредба со растојанието h, така што најоддалечениот зрак што влегува во објективот формира мал агол i со оптичката оска на микроскопот.
Аголот на прекршување r на светлината во плочата е помал од аголот i, т.е. е исто така мал, што одговара на состојбата (4.5).
Работниот ред
1. Ставете ја плочата на стадиумот на микроскопот така што точката на пресек на ударите A и B (види Сл.
Индекс на рефракција
4.7) беше во видното поле.
2. Завртете ја рачката на механизмот за кревање за да ја подигнете цевката до горната положба.
3. Гледајќи во окуларот, полека спуштете ја цевката за микроскоп со вртење на рачката додека не се добие јасна слика на гребење B, нанесена на горната површина на плочата, во видното поле. Запишете ја ознаката b1 на екстремитетот, што е пропорционално на растојанието h1 од објективот на микроскопот до горниот раб на плочата: h1 = kb1 (Сл.
4. Продолжете непречено да ја спуштате цевката додека не се добие јасна слика на гребење А, што му се чини на набљудувачот лоциран во точката C. Запишете ново отчитување b2 на лимбусот. Растојанието h1 од целта до горната површина на плочата е пропорционално на b2:
h2 = kb2 (слика 4.8, б).
Растојанието од точките B и C до леќата се еднакви, бидејќи набљудувачот ги гледа подеднакво јасно.
Поместувањето на цевката h1-h2 е еднакво на очигледната дебелина на плочата (Сл.
d1 = h1-h2 = (b1-b2)k. (4.8)
5. Измерете ја дебелината на плочата d на пресекот на потезите. За да го направите ова, ставете помошна стаклена плоча 2 под тест плочата 1 (сл. 4.9) и спуштете ја цевката за микроскоп додека леќата не ја допре (малку) плочата за испитување. Забележете ја ознаката на екстремитетот a1. Отстранете ја плочата што се проучува и спуштете ја цевката на микроскопот додека целта не ја допре плочата 2.
Забележете ја индикацијата a2.
Во исто време, целта на микроскопот ќе падне на висина еднаква на дебелината на плочата што се проучува, т.е.
d = (a1-a2)k. (4.9)
6. Пресметајте го индексот на прекршување на материјалот на плочата користејќи ја формулата
n = d/d1 = (a1-a2)/(b1-b2). (4.10)
7. Повторете ги сите горенаведени мерења 3-5 пати, пресметајте ја просечната вредност n, апсолутните и релативните грешки rn и rn/n.
Одредување на индексот на рефракција на течности со помош на рефрактометар
Инструментите што се користат за одредување на индексите на рефракција се нарекуваат рефрактометри.
Општ приказ и оптичка шема на RL рефрактометарот се прикажани на сл. 4.10 и 4.11.
Мерењето на индексот на рефракција на течностите со помош на RL рефрактометар се заснова на феноменот на прекршување на светлината што поминала низ интерфејсот помеѓу два медиума со различни индекси на рефракција.
Светлосен зрак (Сл.
4.11) од извор 1 (светилка или дифузна дневна светлина) со помош на огледало 2 се насочува низ прозорец во куќиштето на инструментот кон двојна призма составена од призми 3 и 4, кои се направени од стакло со индекс на прекршување од 1.540.
Површина АА на горната призма за осветлување 3 (Сл.
4.12, а) е мат и служи за осветлување на течноста со расфрлана светлина, депонирана во тенок слој во јазот помеѓу призмите 3 и 4. Светлината расеана од матната површина 3 поминува низ рамно-паралелен слој на течноста што се испитува и паѓа на дијагоналната страна на експлозивот од долната призма 4 под разл
аглите кои се движат од нула до 90°.
За да се избегне феноменот на вкупен внатрешен одраз на светлината на експлозивната површина, индексот на прекршување на испитуваната течност треба да биде помал од индексот на прекршување на стаклото од призмата 4, т.е.
помалку од 1.540.
Светлосен зрак со агол на инциденца од 90° се нарекува лизгачки зрак.
Лизгачкиот зрак, прекршен на интерфејсот на течното стакло, ќе оди во призмата 4 под ограничувачкиот агол на прекршување ритн< 90о.
Прекршувањето на лизгачкиот зрак во точката D (види Слика 4.12, а) го почитува законот
nst / nzh \u003d sinipr / sinrpr (4.11)
или nzh = nstsinrpr, (4.12)
бидејќи синипр = 1.
На површината BC на призмата 4, светлосните зраци повторно се прекршуваат и потоа
Sini¢pr/sinr¢pr = 1/nst, (4.13)
r¢pr+i¢pr = i¢pr =a, (4.14)
каде што a е прекршувачкиот зрак на призмата 4.
Решавајќи го заедно системот на равенки (4.12), (4.13), (4.14), можеме да добиеме формула која го поврзува индексот на прекршување nzh на испитуваната течност со ограничувачкиот агол на прекршување r'pr на зракот што се појавил од призма 4:
Ако на патеката на зраците што излегуваат од призмата 4 се постави дамки, тогаш долниот дел од неговото видно поле ќе биде осветлен, а горниот темен. Интерфејсот помеѓу светлосните и темните полиња е формиран од зраци со ограничувачки агол на прекршување r¢pr. Во овој систем нема зраци со агол на прекршување помал од r¢pr (Сл.
Според тоа, вредноста на r¢pr и позицијата на границата на киароскуро зависат само од индексот на рефракција nzh на течноста што се проучува, бидејќи nst и a се константни вредности во овој уред.
Знаејќи ги nst, a и r¢pr, можно е да се пресмета nzh со помош на формулата (4.15). Во пракса, формулата (4.15) се користи за калибрирање на скалата на рефрактометарот.
На скала 9 (види
оризот. 4.11), вредностите на индексот на рефракција за ld = 5893 Å се нацртани лево. Пред окуларот 10 - 11 има плоча 8 со ознака (--).
Со поместување на окуларот заедно со плочата 8 по вагата, можно е да се постигне усогласување на ознаката со линијата на поделба помеѓу темното и светлото видно поле.
Поделбата на градуираната скала 9, што се совпаѓа со ознаката, ја дава вредноста на индексот на рефракција nzh на течноста што се проучува. Целта 6 и окуларот 10-11 формираат телескоп.
Ротационата призма 7 го менува текот на зракот, насочувајќи го во окуларот.
Поради дисперзијата на стаклото и течноста што се проучува, наместо јасна линија на поделба меѓу темните и светлите полиња, кога се набљудува во бела светлина, се добива блескава лента. За да се елиминира овој ефект, компензаторот за дисперзија 5 е инсталиран пред леќата на телескопот. Главниот дел од компензаторот е призма, која е залепена од три призми и може да ротира во однос на оската на телескопот.
Аглите на прекршување на призмата и нивниот материјал се избрани така што низ нив без прекршување поминува жолта светлина со бранова должина ld = 5893 Å. Ако на патеката на обоените зраци се постави компензаторна призма така што нејзината дисперзија е еднаква по големина, но спротивна по знакот на дисперзијата на мерната призма и течноста, тогаш вкупната дисперзија ќе биде еднаква на нула. Во овој случај, зракот на светлосните зраци ќе се собере во бел зрак, чија насока се совпаѓа со насоката на ограничувачкиот жолт зрак.
Така, кога се ротира компензаторната призма, бојата на нијансата на бојата се елиминира. Заедно со призмата 5, дисперзиониот екстремитет 12 се ротира во однос на фиксираниот покажувач (види Сл. 4.10). Аголот на ротација Z на екстремитетот овозможува да се процени вредноста на просечната дисперзија на испитуваната течност.
Скалата за бирање мора да биде градуирана. Распоредот е прикачен на инсталацијата.
Работниот ред
1. Подигнете ја призмата 3, ставете 2-3 капки од течноста за испитување на површината на призмата 4 и спуштете ја призмата 3 (види Сл. 4.10).
3. Со користење на окуларно насочување, постигнете остра слика на скалата и интерфејсот помеѓу видните полиња.
4. Вртете ја рачката 12 на компензаторот 5, уништете ја обоената боја на интерфејсот помеѓу видните полиња.
Поместувајќи го окуларот по скалата, порамнете ја ознаката (—-) со границата на темните и светлите полиња и запишете ја вредноста на индексот на течноста.
6. Истражете го предложениот сет на течности и проценете ја грешката во мерењето.
7. По секое мерење, избришете ја површината на призмите со филтер-хартија натопена во дестилирана вода.
прашања за тестирање
Опција 1
Дефинирајте ги апсолутните и релативните индекси на рефракција на медиумот.
2. Нацртајте ја патеката на зраците низ интерфејсот на два медиума (n2> n1 и n2< n1).
3. Добијте врска што го поврзува индексот на прекршување n со дебелината d и привидната дебелина d¢ на плочата.
4. Задача.Ограничувачкиот агол на вкупниот внатрешен одраз за некоја супстанција е 30°.
Најдете го индексот на рефракција на оваа супстанца.
Одговор: n=2.
Опција 2
1. Каков е феноменот на целосна внатрешна рефлексија?
2. Опишете го дизајнот и принципот на работа на рефрактометарот RL-2.
3. Објаснете ја улогата на компензаторот во рефрактометар.
4. Задача. Сијалицата се спушта од центарот на кружен сплав до длабочина од 10 m. Најдете го минималниот радиус на сплавот, додека ниту еден зрак од сијалицата не треба да стигне до површината.
Одговор: R = 11,3 m.
ИНДЕКС НА РЕФРАКТИВНОСТ, или КОЕФИЦИЕНТ НА РЕФРАКТИВНОСТ, е апстрактен број што ја карактеризира моќта на прекршување на проѕирен медиум. Се означува индексот на рефракција Латинска букваπ и се дефинира како сооднос на синусот на аголот на инциденца до синусот на аголот на прекршување на зракот што влегува од празнина во дадена проѕирна средина:
n = sin α/sin β = const или како однос на брзината на светлината во празнина со брзината на светлината во дадена проѕирна средина: n = c/νλ од празнината до дадената проѕирна средина.
Индексот на рефракција се смета за мерка на оптичката густина на медиумот
Вака определениот индекс на рефракција се нарекува апсолутен индекс на рефракција, за разлика од релативниот индекс на рефракција.
е. покажува колку пати брзината на ширењето на светлината се забавува кога ќе помине нејзиниот индекс на прекршување, што се одредува со односот на синусот на аголот на падот на синусот на аголот на прекршување кога зракот поминува од средина од еден густина на средина со друга густина. Релативниот индекс на рефракција е еднаков на односот на апсолутните индекси на рефракција: n = n2/n1, каде што n1 и n2 се апсолутни индекси на рефракција на првиот и вториот медиум.
Апсолутниот индекс на рефракција на сите тела - цврсти, течни и гасовити - е поголем од еден и се движи од 1 до 2, надминувајќи ја вредноста од 2 само во ретки случаи.
Индексот на рефракција зависи и од својствата на медиумот и од брановата должина на светлината и се зголемува со намалувањето на брановата должина.
Затоа, на буквата p се доделува индекс, што покажува на која бранова должина се однесува индикаторот.
ИНДЕКС НА РЕФРАКТИВНОСТ
На пример, за стаклото TF-1, индексот на прекршување во црвениот дел од спектарот е nC=1,64210, а во виолетовиот дел nG’=1,67298.
Индекси на рефракција на некои проѕирни тела
Воздух - 1.000292
Вода - 1.334
Етер - 1.358
Етил алкохол - 1.363
Глицерин - 1, 473
Органско стакло (плексиглас) - 1, 49
Бензен - 1.503
(Круна стакло - 1,5163
Ела (канадски), балзам 1,54
Тешко крунско стакло - 1, 61 26
Кремено стакло - 1,6164
Јаглерод дисулфид - 1,629
Стаклен тежок кремен - 1, 64 75
Монобромонафтален - 1,66
Стаклото е најтешкиот кремен - 1,92
Дијамант - 2,42
Разликата во индексот на рефракција за различни делови од спектарот е причина за хроматизам, т.е.
распаѓање на белата светлина кога поминува низ делови што прекршуваат - леќи, призми итн.
Лабораторија #41
Одредување на индексот на рефракција на течности со помош на рефрактометар
Целта на работата: определување на индексот на рефракција на течности со методот на вкупна внатрешна рефлексија со помош на рефрактометар IRF-454B; проучување на зависноста на индексот на рефракција на растворот од неговата концентрација.
Опис на инсталацијата
Кога не-монохроматската светлина се прекршува, таа се разложува на компоненти на бои во спектар.
Овој феномен се должи на зависноста на индексот на прекршување на супстанцијата од фреквенцијата (бранова должина) на светлината и се нарекува светлосна дисперзија.
Вообичаено е да се карактеризира моќта на прекршување на медиумот со индексот на рефракција на бранова должина λ \u003d 589,3 nm (просек на брановите должини на две блиски жолти линии во спектарот на натриумова пареа).
60. Кои методи за определување на концентрацијата на материите во растворот се користат при анализа на атомска апсорпција?
Овој индекс на рефракција е означен nД.
Мерката за варијанса е средна варијанса, дефинирана како разлика ( nФ-nВ), каде nФе индекс на рефракција на супстанција на бранова должина λ = 486,1 nm (сина линија во водородниот спектар), nВе индексот на рефракција на супстанцијата λ - 656,3 nm (црвена линија во спектарот на водород).
Прекршувањето на супстанцијата се карактеризира со вредноста на релативната дисперзија: 
Прирачниците обично го даваат реципроцитетот на релативната дисперзија, т.е.
д. 
, каде 
е коефициентот на дисперзија, или бројот на Абе.
Апарат за одредување на индексот на рефракција на течности се состои од рефрактометар IRF-454Bсо мерните граници на индикаторот; рефракција nДво опсег од 1,2 до 1,7; тест течност, марамчиња за бришење на површините на призмите.
Рефрактометар IRF-454Bе тест инструмент дизајниран за директно мерење на индексот на рефракција на течности, како и за одредување на просечната дисперзија на течностите во лабораторија.
Принципот на работа на уредот IRF-454Bврз основа на феноменот на целосна внатрешна рефлексија на светлината.
Шематскиот дијаграм на уредот е прикажан на сл. еден.
Истражуваната течност се поставува помеѓу двете страни на призмата 1 и 2. Призма 2 со добро полирано лице АБсе мери, а призмата 1 има мат лице НО1 AT1 - осветлување. Зраците од извор на светлина паѓаат на работ НО1 ОД1 , прекршуваат, паѓаат на мат површина НО1 AT1 и расфрлани по оваа површина.
Потоа минуваат низ слојот од испитуваната течност и паѓаат на површината. АБпризми 2.
|
|
Според законот за прекршување 
, каде 
и 
се аглите на прекршување на зраците во течноста и призмата, соодветно.
Како што се зголемува аголот на инциденца агол на прекршување исто така се зголемува и ја достигнува својата максимална вредност 
, кога 
, т.
д. кога зрак во течност се лизга над површината АБ. Следствено, 
. Така, зраците што излегуваат од призмата 2 се ограничени на одреден агол 
.
Зраците кои доаѓаат од течноста во призмата 2 под големи агли подлежат на целосна внатрешна рефлексија на интерфејсот АБи не поминуваат низ призма.
Уредот што се разгледува се користи за проучување на течности, индексот на рефракција 
што е помало од индексот на рефракција 
призмата 2, затоа, зраците од сите правци, прекршени на границата на течноста и стаклото, ќе влезат во призмата.
Очигледно, делот од призмата што одговара на непреносните зраци ќе биде затемнет. Во телескопот 4, сместен на патеката на зраците што излегуваат од призмата, може да се набљудува поделбата на видното поле на светли и темни делови.
Со вртење на системот на призми 1-2, границата помеѓу светлото и темното поле се комбинира со вкрстувањето на нишките на окуларот на телескопот. Системот на призми 1-2 е поврзан со скала која е калибрирана во вредностите на индексот на рефракција.
Вагата се наоѓа во долниот дел од видното поле на цевката и, кога делот од видното поле се комбинира со крстот на конците, ја дава соодветната вредност на индексот на прекршување на течноста .
Поради дисперзија, интерфејсот на видното поле при бела светлина ќе биде обоен. За да се елиминира бојата, како и да се одреди просечната дисперзија на супстанцијата за испитување, се користи компензатор 3, кој се состои од два системи на залепени призми со директен вид (Amici призми).
Призмите можат да се ротираат истовремено во различни насоки со помош на прецизен ротационен механички уред, со што се менува внатрешната дисперзија на компензаторот и се елиминира бојата на видното поле забележано преку оптичкиот систем 4. Тапан со вага е поврзан со компензаторот , кој го одредува параметарот на дисперзија, што овозможува пресметување на просечната дисперзија супстанции.
Работниот ред
Прилагодете го уредот така што светлината од изворот (ламба со вжарено) влегува во осветлената призма и рамномерно го осветлува видното поле.
2. Отворете ја мерната призма.
Нанесете неколку капки вода на неговата површина со стаклена прачка и внимателно затворете ја призмата. Јазот помеѓу призмите мора да биде рамномерно исполнет со тенок слој вода (обрнете посебно внимание на ова).
Со помош на завртката на уредот со вага, елиминирајте ја бојата на видното поле и добијте остра граница помеѓу светлината и сенката. Порамнете го, со помош на друга завртка, со референтниот крст на окуларот на уредот. Одреди го индексот на прекршување на водата на скалата на окуларот до најблиската илјада.
Споредете ги добиените резултати со референтни податоци за вода. Ако разликата помеѓу измерениот и табеларниот индекс на рефракција не надминува ± 0,001, тогаш мерењето е извршено правилно.
Вежба 1
1. Подгответе решение кујнска сол (NaCl) со концентрација блиска до границата на растворливост (на пример, C = 200 g/l).
Измерете го индексот на рефракција на добиениот раствор.
3. Со разредување на растворот со цел број пати, да се добие зависноста на индикаторот; прекршување од концентрацијата на растворот и пополнете ја табелата. еден.
Табела 1
Вежба.Како само со разредување да се добие концентрацијата на растворот, еднаква на 3/4 од максималната (почетна)?
График за зависност од заплетот n=n(C). Понатамошната обработка на експерименталните податоци треба да се изврши според упатствата на наставникот.
Обработка на експериментални податоци
а) Графички метод
Од графиконот се определи наклонот AT, кој во услови на експериментот ќе ги карактеризира растворената супстанца и растворувачот.
2. Определи ја концентрацијата на растворот со помош на графиконот NaClдадена од лаборант.
б) Аналитички метод
Пресметајте со најмали квадрати НО, ATи СБ.
Според пронајдените вредности НОи ATопредели ја средната вредност 
концентрација на растворот NaClдадена од лаборант
прашања за тестирање
дисперзија на светлината. Која е разликата помеѓу нормална и абнормална дисперзија?
2. Каков е феноменот на целосна внатрешна рефлексија?
3. Зошто е невозможно да се измери индексот на прекршување на течност поголем од индексот на прекршување на призмата користејќи го ова поставување?
4. Зошто лицето на призма НО1 AT1 направи мат?
Деградација, Индекс
Психолошка енциклопедија
Начин да се процени степенот на ментална деградација! функции мерени со тестот Векслер-Белви. Индексот се базира на набљудувањето дека нивото на развој на некои способности мерено со тестот се намалува со возраста, додека други не.
Индекс
Психолошка енциклопедија
- индекс, регистар на имиња, титули итн. Во психологијата - дигитален индикатор за квантифицирање, карактеризирање на појави.
Од што зависи индексот на рефракција на супстанцијата?
Индекс
Психолошка енциклопедија
1. Најопшто значење: сè што се користи за обележување, идентификување или насочување; индикации, натписи, знаци или симболи. 2. Формула или број, често изразена како фактор, што покажува некаква врска помеѓу вредностите или мерењата или помеѓу…
Друштвеност, Индекс
Психолошка енциклопедија
Карактеристика што ја изразува дружељубивоста на една личност. Социограмот, на пример, дава, меѓу другите мерења, проценка на дружељубивоста на различни членови на групата.
Избор, Индекс
Психолошка енциклопедија
Формула за проценка на моќта на одреден тест или тест ставка во разликувањето на поединците едни од други.
Сигурност, Индекс
Психолошка енциклопедија
Статистика која обезбедува проценка на корелацијата помеѓу вистинските вредности добиени од тестот и теоретски точните вредности.
Овој индекс е даден како вредност на r, каде што r е пресметаниот безбедносен фактор.
Ефикасност на прогнозирање, Индекс
Психолошка енциклопедија
Мерка за степенот до кој знаењето за една променлива може да се користи за да се предвидат друга променлива, имајќи предвид дека корелацијата на тие променливи е позната. Обично во симболична форма ова се изразува како Е, индексот е претставен како 1 - ((...
Зборови, Индекс
Психолошка енциклопедија
Општ поим за која било систематска зачестеност на појавување на зборови во пишаниот и/или говорниот јазик.
Честопати, ваквите индекси се ограничени на специфични јазични области, на пр. учебници за прво одделение, интеракции родител-дете. Сепак, познати се проценките ...
Структури на телото, Индекс
Психолошка енциклопедија
Мерење на телото предложено од Ајзенк врз основа на односот на висината и обемот на градите.
Оние во „нормалниот“ опсег се нарекувале мезоморфи, оние во рамките на стандардната девијација или над средната вредност се нарекувале лептоморфи, а оние во стандардната девијација или ...
НА ПРЕДАВАЊЕ №24
„ИНСТРУМЕНТАЛНИ МЕТОДИ НА АНАЛИЗА“
РЕФРАКТОМЕТРИЈА.
Литература:
1. В.Д. Пономарев „Аналитичка хемија“ 1983 246-251
2. А.А. Ишченко „Аналитичка хемија“ 2004 стр. 181-184
РЕФРАКТОМЕТРИЈА.
Рефрактометријата е еден од наједноставните физички методи за анализа по цена минимална количинааналит и се изведува за многу кратко време.
Рефрактометрија- метод заснован на феноменот на прекршување или прекршување т.е.
промена на правецот на ширење на светлината при минување од една средина во друга.
Рефракцијата, како и апсорпцијата на светлината, е последица на нејзината интеракција со медиумот.
Зборот рефрактометрија значи мерење прекршување на светлината, што се проценува според вредноста на индексот на рефракција.
Вредност на индексот на рефракција nзависи
1) за составот на супстанциите и системите,
2) од на која концентрација и со какви молекули сретнува светлосниот зрак на својот пат, бидејќи
под влијание на светлосните молекули различни супстанцииполаризирани поинаку. Токму на оваа зависност се заснова рефрактометрискиот метод.
Овој метод има голем број на предности, како резултат на што најде широка примена и во хемиските истражувања и во контролата на технолошките процеси.
1) Мерењето на индексите на рефракција е многу едноставен процес кој се изведува точно и со минимална инвестиција на време и количина на супстанција.
2) Типично, рефрактометрите обезбедуваат до 10% точност во одредувањето на индексот на рефракција на светлината и содржината на аналитот
Методот на рефрактометрија се користи за контрола на автентичноста и чистотата, за идентификување на поединечни супстанции, за одредување на структурата на органските и неорганските соединенија при проучувањето на растворите.
Рефрактометријата се користи за одредување на составот на двокомпонентните раствори и за тројни системи.
Физичка основа на методот
РЕФРАКТИВЕН ИНДИКАТОР.
Отстапувањето на светлосниот зрак од неговата оригинална насока кога поминува од еден медиум во друг е поголем, толку е поголема разликата во брзините на ширење на светлината во два
овие средини.
Размислете за прекршувањето на светлосниот зрак на границата на кои било два проѕирни медиуми I и II (види Сл.
ориз.). Да се согласиме дека медиумот II има поголема моќ на прекршување и затоа, n1и n2- го покажува прекршувањето на соодветните медиуми. Ако медиумот I не е ниту вакуум ниту воздух, тогаш односот грев на аголот на инциденца на светлосниот зрак со гревот на аголот на прекршување ќе ја даде вредноста на релативниот индекс на прекршување n rel. Вредноста на n rel.
Кој е индексот на рефракција на стаклото? И кога е потребно да се знае?
може да се дефинира и како однос на индексите на рефракција на медиумот што се разгледува.
nrel. = —— = —
Вредноста на индексот на рефракција зависи од
1) природата на супстанциите
Природата на супстанцијата во овој случај се одредува според степенот на деформабилност на нејзините молекули под дејство на светлината - степенот на поларизација.
Колку е поинтензивна поларизацијата, толку е посилно прекршувањето на светлината.
2)ударна светлосна бранова должина
Мерењето на индексот на рефракција се врши на светлосна бранова должина од 589,3 nm (линија D од спектарот на натриум).
Зависноста на индексот на прекршување од брановата должина на светлината се нарекува дисперзија.
Колку е пократка брановата должина, толку е поголема рефракцијата. Затоа, зраците со различни бранови должини различно се прекршуваат.
3)температура при што се врши мерењето. Предуслов за одредување на индексот на рефракција е усогласеноста со температурниот режим. Вообичаено, определувањето се врши на 20±0,30C.
Како што температурата расте, индексот на рефракција се намалува, а како што се намалува температурата се зголемува..
Корекцијата на температурата се пресметува со следнава формула:
nt=n20+ (20-t) 0,0002, каде
nt-Чао индекс на рефракција на дадена температура,
n20 - индекс на рефракција на 200C
Влијанието на температурата врз вредностите на индексите на рефракција на гасовите и течностите е поврзано со вредностите на нивните коефициенти на волуметриско проширување.
Волуменот на сите гасови и течности се зголемува кога се загрева, густината се намалува и, следствено, индикаторот се намалува
Индексот на рефракција измерен на 200C и светлосна бранова должина од 589,3 nm е означен со индексот nD20
Зависноста на индексот на рефракција на хомоген двокомпонентен систем од неговата состојба се утврдува експериментално со определување на индексот на рефракција за голем број стандардни системи (на пример, раствори), содржината на компонентите во кои е позната.
4) концентрацијата на супстанцијата во раствор.
За многу водени раствори на супстанции, индексите на рефракција при различни концентрации и температури се веродостојно измерени, и во овие случаи може да се користат референтни податоци. рефрактометриски табели.
Практиката покажува дека кога содржината на растворената супстанција не надминува 10-20%, заедно со графичкиот метод, во многу случаи е можно да се користи линеарна равенкатип:
n=не+ФК,
n-индекс на рефракција на растворот,
бре индексот на рефракција на чистиот растворувач,
В- концентрација на растворената супстанција,%
Ф-емпириски коефициент чија вредност е пронајдена
со определување на индексите на прекршување на растворите со позната концентрација.
РЕФРАКТОМЕРИ.
Рефрактометрите се уреди кои се користат за мерење на индексот на рефракција.
Постојат 2 типа на овие инструменти: рефрактометар тип Abbe и тип Pulfrich. И во тие и во други, мерењата се засноваат на одредување на големината на ограничувачкиот агол на прекршување. Во пракса, се користат рефрактометри од различни системи: лабораториски-RL, универзален RLU, итн.
Индексот на рефракција на дестилирана вода n0 = 1,33299, во пракса, овој индикатор се зема како референца како n0 =1,333.
Принципот на работа на рефрактометрите се заснова на определување на индексот на рефракција со методот на ограничувачки агол (аголот на вкупниот одраз на светлината).
Рачен рефрактометар
Рефрактометар Абе
Агол на инциденца - агола помеѓу насоката на ударниот зрак и нормалната на интерфејсот помеѓу два медиума, реконструирани на точката на инциденца.
Агол на рефлексија - агол β помеѓу оваа нормална и насоката на рефлектираниот зрак.
Закони на рефлексија на светлината:
1. Упадниот зрак, нормално на интерфејсот помеѓу два медиума во точката на падот, и рефлектираниот зрак лежат во иста рамнина.
2. Агол на рефлексија еднаков на аголотпадне.
прекршување на светлината наречена промена на правецот на светлосните зраци кога светлината поминува од една во друга проѕирна средина.
Агол на прекршување - аголб помеѓу истата нормална и насоката на прекршениот зрак.
Брзината на светлината во вакуум Со \u003d 3 * 10 8 m / s
Брзината на светлината во медиум В< в
Апсолутен индекс на рефракција на медиумотпокажува колку пати поголема од брзината на светлинатаv во овој медиум е помала од брзината на светлината Сово вакуум.
Апсолутен индекс на рефракција на првиот медиум
Апсолутен индекс на рефракција на вториот медиум
Апсолутен индекс на рефракција за вакуум е еднакво на 1
Брзината на светлината во воздухот многу малку се разликува од вредноста Со,затоа
Апсолутен индекс на рефракција на воздухот ќе претпоставиме еднакво на 1
Релативен индекс на рефракција покажува колку пати се менува брзината на светлината кога зракот поминува од првата средина до втората.
каде V 1 и V 2 се брзините на ширење на светлината во првата и втората средина.
Земајќи го предвид индексот на прекршување, законот за прекршување на светлината може да се напише како
каде n 21 – релативен индекс на рефракција втората средина во однос на првата;
n 2 и n 1– апсолутни индекси на рефракција втора и прва средина соодветно
Индексот на рефракција на медиумот во однос на воздухот (вакуум) може да се најде во Табела 12 (Римкевичовиот проблем книга). За случајот се дадени вредности инциденцата на светлината од воздухот во медиумот.
На пример,во табелата го наоѓаме индексот на прекршување на дијамантот n = 2,42.
Ова е индекс на рефракција дијамант против воздух(вакуум), односно за апсолутни индекси на рефракција:
Законите на рефлексија и прекршување важат за обратна насока на светлосните зраци.
Од два проѕирни медиуми оптички помалку густаповикани медиум со поголема брзина на светлината или со помал индекс на рефракција.
Кога паѓа во оптички погуст медиум
агол на прекршување помал од аголот на пад.
Кога паѓа во оптички помалку густ медиум
агол на прекршување поголем агол на инциденца
Вкупен внатрешен одраз
Ако светлосните зраци од оптички погуста средина 1 паѓаат на интерфејсот со оптички помалку густа средина 2 ( n 1 > n 2), тогаш аголот на пад е помал од аголот на прекршувањеа < б . Со зголемување на аголот на инциденца, може да се пристапи кон неговата вредностпр , кога прекршениот зрак се лизга по интерфејсот помеѓу два медиума и не паѓа во вториот медиум,
Агол на прекршување б= 90°, додека целата светлосна енергија се рефлектира од интерфејсот.
Ограничувачкиот агол на вкупниот внатрешен одраз a pr е аголот под кој прекршениот зрак лизга по површината на две подлоги,
Кога се преминува од оптички помалку густа средина во погуста средина, целосната внатрешна рефлексија е невозможна.
