Relatibong refractive index ng hangin. Ano ang nakasalalay sa refractive index ng isang substance? Isang mahalagang parameter para sa iba't ibang mga bagay

Talahanayan 1. Mga indeks ng repraktibo ng mga kristal.

refractive index ilang mga kristal sa 18 ° C para sa mga sinag ng nakikitang bahagi ng spectrum, ang mga wavelength na tumutugma sa ilang mga parang multo na linya. Ang mga elemento kung saan nabibilang ang mga linyang ito ay ipinahiwatig; ang tinatayang halaga ng mga wavelength λ ng mga linyang ito ay ipinahiwatig din sa mga yunit ng angstrom

λ (Å)	Lime spar		Fluorspar	Asin	Silvin
	com. l.	pambihira l.
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

Talahanayan 2. Repraktibo na indeks ng mga salamin sa mata.

Mga linyang C, D at F, na ang mga wavelength ay humigit-kumulang pantay: 0.6563 μ (μm), 0.5893 μ at 0.4861 μ.

Mga salamin sa mata	Pagtatalaga	n C	nD	nF
Borosilicate na korona	516/641	1,5139	1,5163	1,5220
Cron	518/589	1,5155	1,5181	1,5243
Banayad na flint	548/459	1,5445	1,5480	1,5565
korona ng barite	659/560	1,5658	1,5688	1,5759
- || -	572/576	1,5697	1,5726	1,5796
Banayad na flint	575/413	1,5709	1,5749	1,5848
Barite Light Flint	579/539	1,5763	1,5795	1,5871
mabigat na kroner	589/612	1,5862	1,5891	1,5959
- || -	612/586	1,6095	1,6126	1,6200
flint	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
Malakas na Barite Flint	626/391	1,6213	1,6259	1,6379
mabigat na bato	647/339	1,6421	1,6475	1,6612
- || -	672/322	1,6666	1,6725	1,6874
- || -	755/275	1,7473	1,7550	1,7747

Talahanayan 3. Mga indeks ng repraktibo ng kuwarts sa nakikitang bahagi ng spectrum

Ang talahanayan ng sanggunian ay nagbibigay ng mga halaga refractive index ordinaryong sinag ( n 0) at hindi pangkaraniwang ( hindi) para sa hanay ng spectrum na humigit-kumulang mula 0.4 hanggang 0.70 μ.

λ (μ)	n 0	hindi	Pinagsamang kuwarts
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

Talahanayan 4. Mga indeks ng repraktibo ng mga likido.

Ang talahanayan ay nagbibigay ng mga halaga ng mga indeks ng repraktibo n mga likido para sa isang sinag na may wavelength na humigit-kumulang katumbas ng 0.5893 μ (dilaw na linya ng sodium); temperatura ng likido kung saan ginawa ang mga sukat n, ay ipinahiwatig.

likido	t (°C)	n
allyl alcohol	20	1,41345
Amil alkohol (N.)	13	1,414
Anizol	22	1,5150
Aniline	20	1,5863
Acetaldehyde	20	1,3316
Acetone	19,4	1,35886
Benzene	20	1,50112
Bromoform	19	1,5980
Butyl alcohol (n.)	20	1,39931
Glycerol	20	1,4730
Diacetyl	18	1,39331
Xylene (meta)	20	1,49722
Xylene (ortho-)	20	1,50545
Xylene (para-)	20	1,49582
methylene chloride	24	1,4237
Methyl alcohol	14,5	1,33118
Formic acid	20	1,37137
Nitrobenzene	20	1,55291
Nitrotoluene (Ortho-)	20,4	1,54739
Paraldehyde	20	1,40486
Pentane (normal)	20	1,3575
Pentane (iso-)	20	1,3537
Propyl alcohol (normal)	20	1,38543
carbon disulfide	18	1,62950
Toluene	20	1,49693
Furfural	20	1,52608
Chlorobenzene	20	1,52479
Chloroform	18	1,44643
Chloropicrin	23	1,46075
carbon tetrachloride	15	1,46305
Ethyl bromide	20	1,42386
Ethyl iodide	20	1,5168
ethyl acetate	18	1,37216
Ethylbenzene	20	1.4959
Ethylene bromide	20	1,53789
Ethanol	18,2	1,36242
Ethyl eter	20	1,3538

Talahanayan 5. Mga indeks ng repraktibo ng mga may tubig na solusyon ng asukal.

Ang talahanayan sa ibaba ay nagbibigay ng mga halaga refractive index n may tubig na solusyon asukal (sa 20 ° C) depende sa konsentrasyon Sa solusyon ( Sa nagpapakita ng porsyento ng timbang ng asukal sa solusyon).

may (%)	n	may (%)	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

Talahanayan 6. Repraktibo na indeks ng tubig

Ang talahanayan ay nagbibigay ng mga halaga ng mga indeks ng repraktibo n tubig sa temperatura na 20 ° C sa hanay ng mga wavelength mula sa humigit-kumulang 0.3 hanggang 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

Talahanayan 7. Talaan ng mga refractive na indeks ng mga gas

Ang talahanayan ay nagbibigay ng mga halaga ng mga refractive na indeks n ng mga gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon para sa linya D, ang haba ng daluyong nito ay humigit-kumulang katumbas ng 0.5893 μ.

Gas	n
Nitrogen	1,000298
Ammonia	1,000379
Argon	1,000281
Hydrogen	1,000132
Hangin	1,000292
Gelin	1,000035
Oxygen	1,000271
Neon	1,000067
Carbon monoxide	1,000334
Sulfur dioxide	1,000686
hydrogen sulfide	1,000641
Carbon dioxide	1,000451
Chlorine	1,000768
Ethylene	1,000719
singaw ng tubig	1,000255

Ang pinagmulan ng impormasyon: MAIKLING PISIKAL AT TEKNIKAL NA HANDBOOK / Tomo 1, - M .: 1960.

Ang repraksyon ay tinatawag na isang tiyak na abstract na numero na nagpapakilala sa repraktibo na kapangyarihan ng anumang transparent na daluyan. Nakaugalian na itong italaga n. Mayroong ganap na refractive index at relative coefficient.

Ang una ay kinakalkula gamit ang isa sa dalawang formula:

n = sin α / sin β = const (kung saan ang sin α ay ang sine ng anggulo ng saklaw, at ang sin β ay ang sine ng light beam na pumapasok sa medium na isinasaalang-alang mula sa walang bisa)

n = c / υ λ (kung saan ang c ay ang bilis ng liwanag sa isang vacuum, ang υ λ ay ang bilis ng liwanag sa medium na pinag-aaralan).

Dito, ipinapakita ng pagkalkula kung gaano karaming beses binago ng liwanag ang bilis ng pagpapalaganap nito sa sandali ng paglipat mula sa vacuum patungo sa isang transparent na daluyan. Sa ganitong paraan, natutukoy ang refractive index (absolute). Upang malaman ang kamag-anak, gamitin ang formula:

Iyon ay, ang ganap na mga indeks ng repraktibo ng mga sangkap na may iba't ibang densidad, tulad ng hangin at salamin, ay isinasaalang-alang.

Sa pangkalahatan, ang mga ganap na koepisyent ng anumang mga katawan, maging gas, likido o solid, ay palaging mas malaki kaysa sa 1. Karaniwan, ang kanilang mga halaga ay mula 1 hanggang 2. Sa itaas 2, ang halagang ito ay maaari lamang sa mga pambihirang kaso. Ang halaga ng parameter na ito para sa ilang kapaligiran:

Ang halagang ito, kapag inilapat sa pinakamahirap na natural na substansiya sa planeta, ang brilyante, ay 2.42. Kadalasan, kapag nagsasagawa ng siyentipikong pananaliksik, atbp., kinakailangang malaman ang refractive index ng tubig. Ang parameter na ito ay 1.334.

Dahil ang wavelength ay isang indicator, siyempre, hindi pare-pareho, ang isang index ay itinalaga sa titik n. Nakakatulong ang value nito na maunawaan kung aling wave ng spectrum ang tinutukoy ng coefficient na ito. Kapag isinasaalang-alang ang parehong sangkap, ngunit sa pagtaas ng haba ng daluyong ng liwanag, ang refractive index ay bababa. Ang sitwasyong ito ay naging sanhi ng pagkabulok ng liwanag sa isang spectrum kapag dumadaan sa isang lens, prism, atbp.

Sa pamamagitan ng halaga ng refractive index, maaari mong matukoy, halimbawa, kung gaano karami ng isang sangkap ang natunaw sa isa pa. Ito ay kapaki-pakinabang, halimbawa, sa paggawa ng serbesa o kapag kailangan mong malaman ang konsentrasyon ng asukal, prutas o berry sa juice. Ang tagapagpahiwatig na ito ay mahalaga din sa pagtukoy ng kalidad ng mga produktong petrolyo, at sa alahas, kapag kinakailangan upang patunayan ang pagiging tunay ng isang bato, atbp.

Kung walang paggamit ng anumang sangkap, ang sukat na makikita sa eyepiece ng instrumento ay magiging ganap na asul. Kung ihulog mo ang ordinaryong distilled water sa isang prisma, na may tamang pagkakalibrate ng instrumento, ang hangganan ng asul at puting mga kulay ay mahigpit na dadaan sa kahabaan ng zero mark. Kapag sinusuri ang isa pang substansiya, lilipat ito sa sukat ayon sa kung anong refractive index mayroon ito.

Banayad na repraksyon- isang kababalaghan kung saan ang isang sinag ng liwanag, na dumadaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pa, ay nagbabago ng direksyon sa hangganan ng mga media na ito.

Ang repraksyon ng liwanag ay nangyayari ayon sa sumusunod na batas:
Ang insidente at refracted ray at ang perpendikular na iginuhit sa interface sa pagitan ng dalawang media sa punto ng saklaw ng beam ay nasa parehong eroplano. Ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon ay isang pare-parehong halaga para sa dalawang media:
,
saan α - anggulo ng saklaw,
β - anggulo ng repraksyon
n - isang pare-parehong halaga na hindi nakasalalay sa anggulo ng saklaw.

Kapag nagbabago ang anggulo ng saklaw, nagbabago rin ang anggulo ng repraksyon. Kung mas malaki ang anggulo ng saklaw, mas malaki ang anggulo ng repraksyon.
Kung ang ilaw ay napupunta mula sa isang optically less dense medium patungo sa isang denser medium, kung gayon ang anggulo ng repraksyon ay palaging mas mababa kaysa sa anggulo ng incidence: β < α.
Ang isang sinag ng liwanag na nakadirekta patayo sa interface sa pagitan ng dalawang media ay dumadaan mula sa isang medium patungo sa isa pa nang hindi nasisira.

absolute refractive index ng isang substance- isang halaga na katumbas ng ratio ng phase velocities ng liwanag (electromagnetic waves) sa vacuum at sa isang naibigay na medium n=c/v
Ang halaga n kasama sa batas ng repraksyon ay tinatawag na relative refractive index para sa isang pares ng media.

Ang value n ay ang relative refractive index ng medium B na may kinalaman sa medium A, at n" = 1/n ay ang relative refractive index ng medium A na may kinalaman sa medium B.
Ang halagang ito, ceteris paribus, ay mas malaki kaysa sa pagkakaisa kapag ang sinag ay pumasa mula sa isang mas siksik na daluyan patungo sa isang mas kaunting daluyan, at mas mababa kaysa sa pagkakaisa kapag ang sinag ay dumaan mula sa isang di-gaanong siksik na daluyan patungo sa isang mas daluyan (halimbawa, mula sa isang gas o mula sa vacuum sa isang likido o solid). May mga pagbubukod sa panuntunang ito, at samakatuwid ay kaugalian na tumawag sa isang daluyan ng optical na higit pa o hindi gaanong siksik kaysa sa isa pa.
Ang isang sinag na bumabagsak mula sa walang hangin na espasyo papunta sa ibabaw ng ilang medium B ay mas malakas na na-refracte kaysa kapag nahuhulog dito mula sa isa pang medium A; Ang refractive index ng isang sinag na insidente sa isang daluyan mula sa walang hangin na espasyo ay tinatawag na absolute refractive index nito.

(Ganap - nauugnay sa vacuum.
Kamag-anak - kamag-anak sa anumang iba pang sangkap (halimbawa, ang parehong hangin).
Ang kamag-anak na index ng dalawang sangkap ay ang kanilang ratio ganap na mga tagapagpahiwatig.)

Kabuuang panloob na pagmuni-muni- panloob na pagmuni-muni, sa kondisyon na ang anggulo ng saklaw ay lumampas sa isang tiyak na kritikal na anggulo. Sa kasong ito, ang alon ng insidente ay ganap na nakikita, at ang halaga ng koepisyent ng pagmuni-muni ay lumampas sa pinakamataas na halaga nito para sa pinakintab na mga ibabaw. Ang koepisyent ng pagmuni-muni para sa kabuuang panloob na pagmuni-muni ay hindi nakasalalay sa haba ng daluyong.

Sa optika, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod para sa isang malawak na hanay electromagnetic radiation, kabilang ang hanay ng x-ray.

AT geometric na optika Ang kababalaghan ay ipinaliwanag sa mga tuntunin ng batas ni Snell. Isinasaalang-alang na ang anggulo ng repraksyon ay hindi maaaring lumampas sa 90°, nakuha natin na sa isang anggulo ng saklaw na ang sine ay mas malaki kaysa sa ratio ng mas mababang refractive index sa mas malaking index, ang electromagnetic wave ay dapat na ganap na maipakita sa unang daluyan.

Alinsunod sa teorya ng alon ng kababalaghan, ang electromagnetic wave gayunpaman ay tumagos sa pangalawang daluyan - ang tinatawag na "hindi pantay na alon" ay kumakalat doon, na nabubulok nang husto at hindi nagdadala ng enerhiya kasama nito. Ang katangiang lalim ng pagtagos ng isang hindi magkakatulad na alon sa pangalawang daluyan ay nasa pagkakasunud-sunod ng haba ng daluyong.

Mga batas ng repraksyon ng liwanag.

Mula sa lahat ng nasabi, nagtatapos kami:
1 . Sa interface sa pagitan ng dalawang media na may magkaibang optical density, nagbabago ang direksyon ng isang sinag ng liwanag kapag dumadaan mula sa isang medium patungo sa isa pa.
2. Kapag ang isang light beam ay pumasa sa isang medium na may mas mataas na optical density, ang anggulo ng repraksyon ay mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw; kapag ang isang light beam ay pumasa mula sa isang optically denser medium patungo sa isang mas kaunting siksik na medium, ang anggulo ng repraksyon ay mas malaki kaysa sa anggulo ng saklaw.
Ang repraksyon ng liwanag ay sinamahan ng pagmuni-muni, at sa pagtaas ng anggulo ng saklaw, ang liwanag ng sinasalamin na sinag ay tumataas, habang ang refracted ay humihina. Ito ay makikita sa pamamagitan ng pagsasagawa ng eksperimento na ipinapakita sa figure. Dahil dito, dinadala ng sinasalamin na sinag ang mas maraming liwanag na enerhiya, mas malaki ang anggulo ng saklaw.

Hayaan MN- ang interface sa pagitan ng dalawang transparent na media, halimbawa, hangin at tubig, JSC- bumabagsak na sinag OV- refracted beam, - anggulo ng saklaw, - anggulo ng repraksyon, - bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa unang daluyan, - bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa pangalawang daluyan.

Bumaling tayo sa isang mas detalyadong pagsasaalang-alang ng refractive index na ipinakilala natin sa § 81 kapag bumubuo ng batas ng repraksyon.

Ang refractive index ay nakasalalay sa mga optical na katangian at ang daluyan kung saan bumagsak ang sinag at ang daluyan kung saan ito tumagos. Ang refractive index na nakuha kapag ang liwanag mula sa vacuum ay bumagsak sa isang medium ay tinatawag na absolute refractive index ng medium na ito.

kanin. 184. Relatibong refractive index ng dalawang media:

Hayaang ang absolute refractive index ng unang medium ay at ang pangalawang medium - . Isinasaalang-alang ang repraksyon sa hangganan ng una at pangalawang media, tinitiyak namin na ang refractive index sa panahon ng paglipat mula sa unang medium hanggang sa pangalawa, ang tinatawag na relative refractive index, ay katumbas ng ratio ng absolute refractive index ng ang pangalawa at unang media:

(Larawan 184). Sa kabaligtaran, kapag dumadaan mula sa pangalawang daluyan hanggang sa una, mayroon kaming isang kamag-anak na refractive index

Ang itinatag na koneksyon sa pagitan ng kamag-anak na refractive index ng dalawang media at ang kanilang ganap na mga indeks ng repraktibo ay maaari ding makuha sa teorya, nang walang mga bagong eksperimento, tulad ng magagawa nito para sa batas ng reversibility (§82),

Ang isang medium na may mas mataas na refractive index ay sinasabing optically denser. Karaniwang sinusukat ang refractive index ng iba't ibang media na may kaugnayan sa hangin. Ang absolute refractive index ng hangin ay . Kaya, ang absolute refractive index ng anumang medium ay nauugnay sa refractive index nito na may kaugnayan sa hangin sa pamamagitan ng formula

Talahanayan 6. Refractive index iba't ibang sangkap may kaugnayan sa hangin

Ang refractive index ay nakasalalay sa wavelength ng liwanag, iyon ay, sa kulay nito. Ang iba't ibang kulay ay tumutugma sa iba't ibang mga indeks ng repraktibo. Ang phenomenon na ito, na tinatawag na dispersion, ay gumaganap mahalagang papel sa optika. Tatalakayin natin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang paulit-ulit sa mga susunod na kabanata. Ang data na ibinigay sa talahanayan. 6, sumangguni sa dilaw na ilaw.

Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang batas ng pagmuni-muni ay maaaring pormal na nakasulat sa parehong anyo ng batas ng repraksyon. Alalahanin na napagkasunduan naming palaging sukatin ang mga anggulo mula sa patayo sa kaukulang ray. Samakatuwid, dapat nating isaalang-alang ang anggulo ng saklaw at ang anggulo ng pagmuni-muni upang magkaroon ng magkasalungat na mga palatandaan, i.e. ang batas ng pagninilay ay maaaring isulat bilang

Kung ikukumpara ang (83.4) sa batas ng repraksyon, makikita natin na ang batas ng pagninilay ay maaaring ituring bilang isang espesyal na kaso ng batas ng repraksyon sa . Ang pormal na pagkakatulad na ito sa pagitan ng mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon ay may malaking pakinabang sa paglutas ng mga praktikal na problema.

Sa nakaraang pagtatanghal, ang refractive index ay may kahulugan ng isang pare-pareho ng daluyan, na independiyente sa intensity ng liwanag na dumadaan dito. Ang ganitong interpretasyon ng refractive index ay medyo natural; gayunpaman, sa kaso ng mataas na intensity ng radiation na matamo gamit ang mga modernong laser, hindi ito makatwiran. Ang mga katangian ng daluyan kung saan dumadaan ang malakas na light radiation, sa kasong ito, ay nakasalalay sa intensity nito. Tulad ng sinasabi nila, ang medium ay nagiging non-linear. Ang nonlinearity ng medium ay nagpapakita mismo, sa partikular, sa katotohanan na ang isang liwanag na alon ng mataas na intensity ay nagbabago sa refractive index. Ang pag-asa ng refractive index sa intensity ng radiation ay may anyo

Dito, ay ang karaniwang refractive index, a ay ang non-linear refractive index, at ang proportionality factor. Ang karagdagang termino sa formula na ito ay maaaring maging positibo o negatibo.

Ang mga kamag-anak na pagbabago sa refractive index ay medyo maliit. Sa non-linear refractive index. Gayunpaman, kahit na ang mga maliliit na pagbabago sa refractive index ay kapansin-pansin: ipinakikita nila ang kanilang sarili sa isang kakaibang kababalaghan ng pagtutok sa sarili ng liwanag.

Isaalang-alang ang isang medium na may positibong nonlinear refractive index. Sa kasong ito, ang mga lugar ng tumaas na intensity ng liwanag ay sabay-sabay na mga lugar ng tumaas na refractive index. Karaniwan sa tunay laser radiation ang pamamahagi ng intensity sa cross section ng ray beam ay hindi pare-pareho: ang intensity ay maximum sa kahabaan ng axis at unti-unting bumababa patungo sa mga gilid ng beam, tulad ng ipinapakita sa Fig. 185 solid na kurba. Ang isang katulad na pamamahagi ay naglalarawan din ng pagbabago sa refractive index sa ibabaw ng cross section ng isang cell na may nonlinear medium, kasama ang axis kung saan ang laser beam ay nagpapalaganap. Ang refractive index, na pinakamalaki sa kahabaan ng cell axis, ay unti-unting bumababa patungo sa mga dingding nito (mga putol-putol na kurba sa Fig. 185).

Ang isang sinag ng mga sinag na umuusbong mula sa laser parallel sa axis, na bumabagsak sa isang medium na may variable na refractive index, ay pinalihis sa direksyon kung saan ito ay mas malaki. Samakatuwid, ang isang pagtaas ng intensity sa paligid ng OSP cell ay humahantong sa isang konsentrasyon ng mga light ray sa rehiyon na ito, na ipinapakita sa eskematiko sa mga cross section at sa Fig. 185, at ito ay humahantong sa karagdagang pagtaas sa . Sa huli, ang epektibong cross section ng isang light beam na dumadaan sa isang nonlinear medium ay bumaba nang malaki. Ang liwanag ay dumadaan na parang sa isang makitid na channel na may mas mataas na refractive index. Kaya, ang laser beam ay makitid, at ang nonlinear medium ay kumikilos bilang isang converging lens sa ilalim ng pagkilos ng matinding radiation. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na self-focusing. Maaari itong maobserbahan, halimbawa, sa likidong nitrobenzene.

kanin. 185. Pamamahagi ng intensity ng radiation at refractive index sa cross section ng laser beam ng mga ray sa pasukan sa cuvette (a), malapit sa input end (), sa gitna (), malapit sa output end ng cuvette ( )

Pagpapasiya ng refractive index ng transparent solids

At mga likido

Mga instrumento at accessories: isang mikroskopyo na may light filter, isang plane-parallel plate na may markang AB sa anyo ng isang krus; refractometer brand "RL"; hanay ng mga likido.

Layunin: tukuyin ang mga refractive index ng salamin at likido.

Pagpapasiya ng refractive index ng salamin gamit ang isang mikroskopyo

Upang matukoy ang refractive index ng isang transparent matibay na katawan ginagamit ang isang plane-parallel plate na gawa sa materyal na ito na may marka.

Ang marka ay binubuo ng dalawang magkaparehong patayo na mga gasgas, ang isa ay (A) ay inilapat sa ibaba, at ang pangalawa (B) - sa tuktok na ibabaw ng plato. Ang plato ay iluminado ng monochromatic na ilaw at sinusuri sa ilalim ng mikroskopyo. Sa
kanin. Ang 4.7 ay nagpapakita ng isang seksyon ng sinisiyasat na plato sa pamamagitan ng isang patayong eroplano.

Ang mga sinag AD at AE pagkatapos ng repraksyon sa interface ng salamin-hangin ay pumupunta sa mga direksyon na DD1 at EE1 at nahuhulog sa layunin ng mikroskopyo.

Ang isang tagamasid na tumitingin sa plato mula sa itaas ay nakikita ang punto A sa intersection ng pagpapatuloy ng mga sinag na DD1 at EE1, i.e. sa punto C.

Kaya, ang puntong A ay tila sa tagamasid na matatagpuan sa punto C. Hanapin natin ang kaugnayan sa pagitan ng refractive index n ng materyal na plato, ang kapal d at ang maliwanag na kapal d1 ng plato.

4.7 makikita na ang VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, mula saan

tgi/tgr = AB/BC,

kung saan ang AB = d ay ang kapal ng plato; BC = d1 maliwanag na kapal ng plato.

Kung ang mga anggulo i at r ay maliit, kung gayon

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4.5)

mga. Sini/Sinr = d/d1.

Isinasaalang-alang ang batas ng light refraction, nakukuha natin

Ang pagsukat ng d/d1 ay ginawa gamit ang isang mikroskopyo.

Ang optical scheme ng mikroskopyo ay binubuo ng dalawang sistema: isang sistema ng pagmamasid, na kinabibilangan ng isang layunin at isang eyepiece na naka-mount sa isang tubo, at isang sistema ng pag-iilaw, na binubuo ng isang salamin at isang naaalis na light filter. Ang pagtutok ng imahe ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga hawakan na matatagpuan sa magkabilang panig ng tubo.

Sa axis ng kanang hawakan mayroong isang disk na may sukat ng paa.

Ang pagbabasa ng b sa paa na nauugnay sa nakapirming pointer ay tumutukoy sa distansya h mula sa layunin hanggang sa yugto ng mikroskopyo:

Ang coefficient k ay nagpapahiwatig sa kung anong taas ang gumagalaw na tube ng mikroskopyo kapag ang hawakan ay pinaikot ng 1°.

Ang diameter ng layunin sa setup na ito ay maliit kumpara sa distansya h, kaya ang pinakalabas na sinag na pumapasok sa layunin ay bumubuo ng isang maliit na anggulo i sa optical axis ng mikroskopyo.

Ang anggulo ng repraksyon r ng liwanag sa plato ay mas mababa kaysa sa anggulo i, i.e. ay maliit din, na tumutugma sa kondisyon (4.5).

Order sa trabaho

1. Ilagay ang plato sa entablado ng mikroskopyo upang ang punto ng intersection ng mga stroke A at B (tingnan ang Fig.

Repraktibo index

4.7) ay nasa larangan ng pagtingin.

2. Paikutin ang hawakan ng mekanismo ng pag-aangat upang itaas ang tubo sa tuktok na posisyon.

3. Pagtingin sa eyepiece, dahan-dahang ibaba ang microscope tube sa pamamagitan ng pag-ikot ng handle hanggang sa isang malinaw na imahe ng scratch B, na inilapat sa itaas na ibabaw ng plato, ay nakuha sa larangan ng view. Itala ang indikasyon b1 ng paa, na proporsyonal sa distansya h1 mula sa layunin ng mikroskopyo hanggang sa tuktok na gilid ng plato: h1 = kb1 (Fig.

4. Ipagpatuloy ang pagbaba ng tubo nang maayos hanggang sa makuha ang malinaw na imahe ng scratch A, na sa tingin ng nagmamasid ay matatagpuan sa punto C. Magtala ng bagong pagbasa b2 ng limbus. Ang distansya h1 mula sa layunin hanggang sa itaas na ibabaw ng plato ay proporsyonal sa b2:
h2 = kb2 (Larawan 4.8, b).

Ang mga distansya mula sa mga punto B at C hanggang sa lens ay pantay, dahil ang tagamasid ay nakikita ang mga ito nang pantay na malinaw.

Ang displacement ng tube h1-h2 ay katumbas ng maliwanag na kapal ng plato (Fig.

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

5. Sukatin ang kapal ng plato d sa intersection ng mga stroke. Upang gawin ito, maglagay ng auxiliary glass plate 2 sa ilalim ng test plate 1 (Fig. 4.9) at ibaba ang microscope tube hanggang sa madikit ang lens (bahagyang) sa test plate. Pansinin ang indikasyon ng paa a1. Alisin ang plato na pinag-aaralan at ibaba ang tubo ng mikroskopyo hanggang sa mahawakan ng layunin ang plato 2.

Pahiwatig ng tala a2.

Kasabay nito, ang layunin ng mikroskopyo ay bababa sa isang taas na katumbas ng kapal ng plato sa ilalim ng pag-aaral, i.e.

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

6. Kalkulahin ang refractive index ng plate material gamit ang formula

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

7. Ulitin ang lahat ng mga sukat sa itaas 3-5 beses, kalkulahin ang average na halaga n, ganap at kamag-anak na mga error rn at rn/n.

Pagpapasiya ng refractive index ng mga likido gamit ang isang refractometer

Ang mga instrumento na ginagamit upang matukoy ang mga refractive index ay tinatawag na refractometers.

Pangkalahatang view at optical scheme ng RL refractometer ay ipinapakita sa fig. 4.10 at 4.11.

Ang pagsukat ng refractive index ng mga likido gamit ang isang RL refractometer ay batay sa hindi pangkaraniwang bagay ng repraksyon ng liwanag na dumaan sa interface sa pagitan ng dalawang media na may magkaibang mga indeks ng repraktibo.

Banayad na sinag (Fig.

4.11) mula sa isang pinagmulan 1 (isang maliwanag na lampara o nakakalat na liwanag ng araw) sa tulong ng isang salamin 2 ay nakadirekta sa pamamagitan ng isang bintana sa pabahay ng instrumento papunta sa isang double prism na binubuo ng mga prism 3 at 4, na gawa sa salamin na may refractive index ng 1.540.

Ibabaw ng AA ng itaas na prisma ng pag-iilaw 3 (Fig.

4.12, a) ay matte at nagsisilbing ilawan ang likido na may nakakalat na liwanag, na idineposito sa isang manipis na layer sa puwang sa pagitan ng prisms 3 at 4. Ang liwanag na nakakalat ng matte na ibabaw 3 ay dumadaan sa isang plane-parallel na layer ng likido na pinag-aaralan at bumabagsak sa dayagonal na mukha ng paputok ng mababang prisma 4 sa ilalim ng iba't ibang
ang mga anggulo i mula sa zero hanggang 90°.

Upang maiwasan ang hindi pangkaraniwang bagay ng kabuuang panloob na pagmuni-muni ng liwanag sa ibabaw ng paputok, ang refractive index ng inimbestigahang likido ay dapat na mas mababa kaysa sa refractive index ng baso ng prisma 4, i.e.

mas mababa sa 1,540.

Ang sinag ng liwanag na may anggulo ng saklaw na 90° ay tinatawag na gliding beam.

Ang sliding beam, na na-refracte sa liquid-glass interface, ay mapupunta sa prism 4 sa limitasyon ng anggulo ng repraksyon r atbp< 90о.

Ang repraksyon ng isang sliding beam sa punto D (tingnan ang Figure 4.12, a) ay sumusunod sa batas

nst / nzh \u003d sinipr / sinrpr (4.11)

o nzh = nstsinrpr, (4.12)

since sinipr = 1.

Sa ibabaw BC ng prism 4, ang mga light ray ay muling na-refract at pagkatapos

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

kung saan ang a ay ang refracting beam ng prism 4.

Sama-samang paglutas ng sistema ng mga equation (4.12), (4.13), (4.14), makakakuha tayo ng isang pormula na nag-uugnay sa refractive index nzh ng likidong pinag-aaralan sa nililimitang anggulo ng repraksyon r'pr ng sinag na lumabas mula sa prisma 4:

Kung ang isang spotting scope ay inilalagay sa landas ng mga sinag na umuusbong mula sa prisma 4, kung gayon ang ibabang bahagi ng larangan ng pagtingin nito ay maiilaw, at ang itaas na bahagi ay madilim. Ang interface sa pagitan ng liwanag at madilim na mga patlang ay nabuo sa pamamagitan ng mga sinag na may limitadong anggulo ng repraksyon r¢pr. Walang mga sinag na may anggulo ng repraksyon na mas maliit sa r¢pr sa sistemang ito (Fig.

Ang halaga ng r¢pr, samakatuwid, at ang posisyon ng hangganan ng chiaroscuro ay nakasalalay lamang sa refractive index nzh ng likidong pinag-aaralan, dahil ang nst at a ay mga pare-parehong halaga sa device na ito.

Alam ang nst, a at r¢pr, posibleng kalkulahin ang nzh gamit ang formula (4.15). Sa pagsasagawa, ang formula (4.15) ay ginagamit upang i-calibrate ang refractometer scale.

Sa iskala 9 (tingnan

kanin. 4.11), ang mga halaga ng refractive index para sa ld = 5893 Å ay naka-plot sa kaliwa. Sa harap ng eyepiece 10 - 11 ay may plate 8 na may marka (--).

Sa pamamagitan ng paggalaw ng eyepiece kasama ang plate 8 kasama ang sukat, posible na makamit ang pagkakahanay ng marka sa linya ng paghahati sa pagitan ng madilim at maliwanag na mga larangan ng view.

Ang dibisyon ng nagtapos na sukat 9, na kasabay ng marka, ay nagbibigay ng halaga ng refractive index nzh ng likido sa ilalim ng pag-aaral. Ang layunin 6 at eyepiece 10-11 ay bumubuo ng isang teleskopyo.

Binabago ng rotary prism 7 ang takbo ng beam, na idinidirekta ito sa eyepiece.

Dahil sa pagpapakalat ng salamin at ang likidong pinag-aaralan, sa halip na isang malinaw na linya ng paghahati sa pagitan ng madilim at maliwanag na mga patlang, kapag sinusunod sa puting liwanag, isang iridescent na guhit ang nakuha. Upang maalis ang epektong ito, naka-install ang dispersion compensator 5 sa harap ng lens ng teleskopyo. Ang pangunahing bahagi ng compensator ay isang prisma, na kung saan ay nakadikit mula sa tatlong prisms at maaaring paikutin na may kaugnayan sa axis ng teleskopyo.

Ang mga refractive na anggulo ng prism at ang kanilang materyal ay pinili upang ang dilaw na liwanag na may wavelength ld = 5893 Å ay dumaan sa kanila nang walang repraksyon. Kung ang isang compensatory prism ay naka-install sa landas ng mga kulay na sinag upang ang pagpapakalat nito ay pantay sa magnitude, ngunit kabaligtaran sa sign sa pagpapakalat ng pagsukat ng prisma at ang likido, kung gayon ang kabuuang pagpapakalat ay magiging katumbas ng zero. Sa kasong ito, ang sinag ng liwanag na sinag ay magtitipon sa isang puting sinag, ang direksyon kung saan tumutugma sa direksyon ng nililimitahan na dilaw na sinag.

Kaya, kapag ang compensatory prism ay umiikot, ang kulay ng lilim ng kulay ay tinanggal. Kasama ang prism 5, ang dispersion limb 12 ay umiikot sa nakapirming pointer (tingnan ang Fig. 4.10). Ang anggulo ng pag-ikot ng Z ng paa ay ginagawang posible upang hatulan ang halaga ng average na pagpapakalat ng sinisiyasat na likido.

Ang dial scale ay dapat na nagtapos. Ang iskedyul ay naka-attach sa pag-install.

Order sa trabaho

1. Itaas ang prism 3, ilagay ang 2-3 patak ng test liquid sa ibabaw ng prism 4 at ibaba ang prism 3 (tingnan ang Fig. 4.10).

3. Gamit ang ocular aiming, makamit ang isang matalas na imahe ng sukat at ang interface sa pagitan ng mga field ng view.

4. Pagpihit sa hawakan 12 ng compensator 5, sirain ang kulay na kulay ng interface sa pagitan ng mga larangan ng paningin.

Ilipat ang eyepiece sa kahabaan ng sukat, ihanay ang marka (—-) sa hangganan ng madilim at maliwanag na mga field at itala ang halaga ng liquid index.

6. Siyasatin ang iminungkahing hanay ng mga likido at suriin ang error sa pagsukat.

7. Pagkatapos ng bawat pagsukat, punasan ang ibabaw ng prisms gamit ang filter na papel na binasa sa distilled water.

mga tanong sa pagsusulit

Opsyon 1

Tukuyin ang absolute at relative refractive index ng isang medium.

2. Iguhit ang landas ng mga sinag sa pamamagitan ng interface ng dalawang media (n2> n1, at n2< n1).

3. Kumuha ng relasyon na nag-uugnay sa refractive index n sa kapal d at sa maliwanag na kapal d¢ ng plato.

4. Isang gawain. Ang naglilimitang anggulo ng kabuuang panloob na pagmuni-muni para sa ilang sangkap ay 30°.

Hanapin ang refractive index ng sangkap na ito.

Sagot: n=2.

Opsyon 2

1. Ano ang phenomenon ng total internal reflection?

2. Ilarawan ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng RL-2 refractometer.

3. Ipaliwanag ang papel ng compensator sa isang refractometer.

4. Isang gawain. Ang isang bumbilya ay ibinababa mula sa gitna ng isang bilog na balsa hanggang sa lalim na 10 m. Hanapin ang pinakamababang radius ng balsa, habang walang isang sinag mula sa bombilya ang dapat umabot sa ibabaw.

Sagot: R = 11.3 m.

REFRACTIVE INDEX, o REFRACTIVE COEFFICIENT, ay isang abstract na numero na nagpapakilala sa repraktibo na kapangyarihan ng isang transparent na medium. Ang refractive index ay tinutukoy Latin na titikπ at tinukoy bilang ang ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon ng isang sinag na pumapasok mula sa isang walang laman patungo sa isang naibigay na transparent na medium:

n = sin α/sin β = const o bilang ratio ng bilis ng liwanag sa isang void sa bilis ng liwanag sa isang naibigay na transparent na medium: n = c/νλ mula sa void hanggang sa ibinigay na transparent na medium.

Ang refractive index ay itinuturing na isang sukatan ng optical density ng isang medium

Ang refractive index na tinutukoy sa ganitong paraan ay tinatawag na absolute refractive index, sa kaibahan sa relative refractive index.

e. nagpapakita kung gaano karaming beses bumagal ang bilis ng pagpapalaganap ng liwanag kapag pumasa ang refractive index nito, na tinutukoy ng ratio ng sine ng anggulo ng saklaw sa sine ng anggulo ng repraksyon kapag ang sinag ay pumasa mula sa isang medium ng isa density sa isang medium ng isa pang density. Ang relative refractive index ay katumbas ng ratio ng absolute refractive index: n = n2/n1, kung saan ang n1 at n2 ay ang absolute refractive index ng una at pangalawang media.

Ang absolute refractive index ng lahat ng mga katawan - solid, likido at gas - ay mas malaki kaysa sa isa at mula 1 hanggang 2, na lumalampas sa halaga ng 2 lamang sa mga bihirang kaso.

Ang refractive index ay nakasalalay pareho sa mga katangian ng daluyan at sa haba ng daluyong ng liwanag at tumataas sa pagbaba ng haba ng daluyong.

Samakatuwid, ang isang index ay itinalaga sa titik p, na nagpapahiwatig kung aling wavelength ang tinutukoy ng indicator.

REFRACTIVE INDEX

Halimbawa, para sa TF-1 glass, ang refractive index sa pulang bahagi ng spectrum ay nC=1.64210, at sa violet na bahagi nG’=1.67298.

Mga indeks ng repraktibo ng ilang mga transparent na katawan

Hangin - 1.000292

Tubig - 1,334

Eter - 1,358

Ethyl alcohol - 1.363

Glycerin - 1, 473

Organikong baso (plexiglass) - 1, 49

Benzene - 1.503

(Crown glass - 1.5163

Fir (Canadian), balsamo 1.54

Mabigat na salamin sa korona - 1, 61 26

Flint glass - 1.6164

Carbon disulfide - 1.629

Glass heavy flint - 1, 64 75

Monobromonaphthalene - 1.66

Ang salamin ay ang pinakamabigat na flint - 1.92

Brilyante - 2.42

Ang pagkakaiba sa refractive index para sa iba't ibang bahagi ng spectrum ay ang sanhi ng chromatism, i.e.

agnas ng puting liwanag kapag ito ay dumaan sa mga bahagi ng repraksyon - mga lente, prisma, atbp.

Lab #41

Pagpapasiya ng refractive index ng mga likido gamit ang isang refractometer

Ang layunin ng trabaho: pagpapasiya ng refractive index ng mga likido sa pamamagitan ng paraan ng kabuuang panloob na pagmuni-muni gamit ang isang refractometer IRF-454B; pag-aaral ng pag-asa ng refractive index ng solusyon sa konsentrasyon nito.

Paglalarawan ng pag-install

Kapag ang di-monochromatic na ilaw ay na-refracted, ito ay nabubulok sa mga kulay ng bahagi sa isang spectrum.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay dahil sa pag-asa ng refractive index ng isang sangkap sa dalas (haba ng daluyong) ng liwanag at tinatawag na light dispersion.

Nakaugalian na ipakilala ang repraktibo na kapangyarihan ng isang daluyan sa pamamagitan ng refractive index sa isang wavelength λ \u003d 589.3 nm (average ng mga wavelength ng dalawang malapit na dilaw na linya sa sodium vapor spectrum).

60. Anong mga pamamaraan para sa pagtukoy ng konsentrasyon ng mga sangkap sa solusyon ang ginagamit sa pagtatasa ng atomic absorption?

Ang refractive index na ito ay tinutukoy nD.

Ang sukat ng pagkakaiba ay ang ibig sabihin ng pagkakaiba, na tinukoy bilang pagkakaiba ( nF-nC), saan nF ay ang refractive index ng isang substance sa isang wavelength λ = 486.1 nm (asul na linya sa hydrogen spectrum), nC ay ang refractive index ng isang substance λ - 656.3 nm (pulang linya sa spectrum ng hydrogen).

Ang repraksyon ng isang sangkap ay nailalarawan sa pamamagitan ng halaga ng kamag-anak na pagpapakalat:
Ang mga handbook ay karaniwang nagbibigay ng kapalit ng kamag-anak na pagpapakalat, i.e.

e.
, saan ay ang dispersion coefficient, o ang Abbe number.

Ang isang apparatus para sa pagtukoy ng refractive index ng mga likido ay binubuo ng isang refractometer IRF-454B na may mga limitasyon sa pagsukat ng tagapagpahiwatig; repraksyon nD sa hanay mula 1.2 hanggang 1.7; pagsubok na likido, mga punasan para sa pagpahid ng mga ibabaw ng prisma.

Refractometer IRF-454B ay isang instrumento sa pagsubok na idinisenyo upang direktang sukatin ang refractive index ng mga likido, gayundin upang matukoy ang average na pagpapakalat ng mga likido sa laboratoryo.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparato IRF-454B batay sa kababalaghan ng kabuuang panloob na pagmuni-muni ng liwanag.

Ang schematic diagram ng device ay ipinapakita sa fig. isa.

Ang inimbestigahang likido ay inilalagay sa pagitan ng dalawang mukha ng prism 1 at 2. Prism 2 na may mahusay na makintab na mukha AB ay sumusukat, at ang prism 1 ay may matte na mukha PERO1 AT1 - pag-iilaw. Ang mga sinag mula sa isang pinagmumulan ng liwanag ay nahuhulog sa gilid PERO1 MULA SA1 , refract, mahulog sa isang matte na ibabaw PERO1 AT1 at nakakalat sa ibabaw na ito.

Pagkatapos ay dumaan sila sa layer ng inimbestigahang likido at bumagsak sa ibabaw. AB prisma 2.

Ayon sa batas ng repraksyon
, saan
at ay ang mga anggulo ng repraksyon ng mga sinag sa likido at ang prisma, ayon sa pagkakabanggit.

Habang tumataas ang anggulo ng saklaw
anggulo ng repraksyon tumataas din at umabot sa pinakamataas na halaga nito
, kailan
, t.

e. kapag ang isang sinag sa isang likido ay dumudulas sa ibabaw ng isang ibabaw AB. Dahil dito,
. Kaya, ang mga sinag na lumalabas mula sa prisma 2 ay limitado sa isang tiyak na anggulo
.

Ang mga sinag na nagmumula sa likido papunta sa prisma 2 sa malalaking anggulo ay sumasailalim sa kabuuang panloob na pagmuni-muni sa interface AB at huwag dumaan sa isang prisma.

Ang aparato na isinasaalang-alang ay ginagamit upang pag-aralan ang mga likido, ang refractive index na mas mababa sa refractive index prism 2, samakatuwid, ang mga sinag ng lahat ng direksyon, na na-refracte sa hangganan ng likido at salamin, ay papasok sa prisma.

Malinaw, ang bahagi ng prisma na naaayon sa mga di-naililipat na sinag ay magdidilim. Sa teleskopyo 4, na matatagpuan sa landas ng mga sinag na umuusbong mula sa prisma, makikita ng isang tao ang dibisyon ng larangan ng pagtingin sa liwanag at madilim na mga bahagi.

Sa pamamagitan ng pag-on sa sistema ng prisms 1-2, ang hangganan sa pagitan ng liwanag at madilim na mga patlang ay pinagsama sa krus ng mga thread ng eyepiece ng teleskopyo. Ang sistema ng prisms 1-2 ay nauugnay sa isang sukat na naka-calibrate sa mga halaga ng refractive index.

Ang sukat ay matatagpuan sa ibabang bahagi ng field of view ng pipe at, kapag ang seksyon ng field of view ay pinagsama sa cross ng mga thread, ay nagbibigay ng kaukulang halaga ng refractive index ng likido. .

Dahil sa dispersion, magiging kulay ang interface ng field of view sa puting liwanag. Upang maalis ang kulay, pati na rin upang matukoy ang average na pagpapakalat ng sangkap ng pagsubok, ginagamit ang compensator 3, na binubuo ng dalawang mga sistema ng nakadikit na direktang mga prism ng paningin (Amici prisms).

Ang mga prisma ay maaaring paikutin nang sabay-sabay sa iba't ibang direksyon gamit ang isang tumpak na rotary mechanical device, sa gayon ay binabago ang intrinsic dispersion ng compensator at inaalis ang kulay ng field of view na naobserbahan sa pamamagitan ng optical system 4. Ang isang drum na may sukat ay konektado sa compensator , na tumutukoy sa parameter ng pagpapakalat, na nagbibigay-daan sa pagkalkula ng average na mga sangkap ng pagpapakalat.

Order sa trabaho

Ayusin ang aparato upang ang liwanag mula sa pinagmulan (incandescent lamp) ay pumasok sa nag-iilaw na prisma at pantay na nagliliwanag sa larangan ng pagtingin.

2. Buksan ang pagsukat na prisma.

Maglagay ng ilang patak ng tubig sa ibabaw nito gamit ang isang glass rod at maingat na isara ang prisma. Ang agwat sa pagitan ng mga prisma ay dapat na pantay na puno ng isang manipis na layer ng tubig (magbayad ng espesyal na pansin dito).

Gamit ang turnilyo ng device na may sukat, alisin ang kulay ng field of view at kumuha ng matalim na hangganan sa pagitan ng liwanag at anino. I-align ito, sa tulong ng isa pang turnilyo, gamit ang reference cross ng eyepiece ng device. Tukuyin ang refractive index ng tubig sa sukat ng eyepiece hanggang sa pinakamalapit na ikalibo.

Ihambing ang mga nakuhang resulta sa reference data para sa tubig. Kung ang pagkakaiba sa pagitan ng sinusukat at na-tabulated na refractive index ay hindi lalampas sa ± 0.001, kung gayon ang pagsukat ay isinagawa nang tama.

Ehersisyo 1

1. Maghanda ng solusyon asin (NaCl) na may konsentrasyon na malapit sa limitasyon ng solubility (halimbawa, C = 200 g/litro).

Sukatin ang refractive index ng resultang solusyon.

3. Sa pamamagitan ng diluting ang solusyon sa pamamagitan ng isang integer na bilang ng beses, makuha ang dependence ng indicator; repraksyon mula sa konsentrasyon ng solusyon at punan ang talahanayan. isa.

Talahanayan 1

Isang ehersisyo. Paano makukuha lamang sa pamamagitan ng pagbabanto ang konsentrasyon ng solusyon, katumbas ng 3/4 ng maximum (paunang)?

Plot dependency graph n=n(C). Ang karagdagang pagproseso ng pang-eksperimentong data ay dapat isagawa ayon sa direksyon ng guro.

Pagproseso ng pang-eksperimentong data

a) Paraan ng graphic

Mula sa graph matukoy ang slope AT, na sa ilalim ng mga kondisyon ng eksperimento ay mailalarawan ang solute at ang solvent.

2. Tukuyin ang konsentrasyon ng solusyon gamit ang graph NaCl ibinigay ng laboratory assistant.

b) Paraan ng pagsusuri

Kalkulahin ng hindi bababa sa mga parisukat PERO, AT at SB.

Ayon sa mga nahanap na halaga PERO at AT tukuyin ang ibig sabihin
konsentrasyon ng solusyon NaCl ibinigay ng laboratory assistant

mga tanong sa pagsusulit

pagpapakalat ng liwanag. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng normal at abnormal na pagpapakalat?

2. Ano ang phenomenon ng total internal reflection?

3. Bakit imposibleng sukatin ang refractive index ng isang likido na mas malaki kaysa sa refractive index ng isang prisma gamit ang setup na ito?

4. Bakit ang mukha ng isang prisma PERO1 AT1 gumawa ng matte?

Pagkasira, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Isang paraan upang masuri ang antas ng pagkasira ng isip! mga function na sinusukat ng Wexler-Bellevue test. Ang index ay batay sa obserbasyon na ang antas ng pag-unlad ng ilang mga kakayahan na sinusukat ng pagsubok ay bumababa sa edad, habang ang iba ay hindi.

Index

Sikolohikal na Encyclopedia

- isang index, isang rehistro ng mga pangalan, mga pamagat, atbp Sa sikolohiya - isang digital na tagapagpahiwatig para sa quantifying, characterizing phenomena.

Ano ang nakasalalay sa refractive index ng isang substance?

Index

Sikolohikal na Encyclopedia

1. Karamihan sa pangkalahatang kahulugan: anumang bagay na ginagamit upang markahan, kilalanin, o idirekta; indikasyon, inskripsiyon, palatandaan o simbolo. 2. Isang formula o numero, madalas na ipinahayag bilang isang kadahilanan, na nagpapakita ng ilang kaugnayan sa pagitan ng mga halaga o mga sukat, o sa pagitan ng…

Sociability, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Isang katangian na nagpapahayag ng pagiging palakaibigan ng isang tao. Ang isang sociogram, halimbawa, ay nagbibigay, bukod sa iba pang mga sukat, ng pagtatasa ng pagiging sociability ng iba't ibang miyembro ng isang grupo.

Pagpili, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Isang pormula para sa pagsusuri ng kapangyarihan ng isang partikular na pagsubok o test item sa pagkilala sa mga indibidwal mula sa isa't isa.

Pagiging maaasahan, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Ang isang istatistika na nagbibigay ng isang pagtatantya ng ugnayan sa pagitan ng mga aktwal na halaga na nakuha mula sa pagsubok at ang mga tamang teoretikal na halaga.

Ang index na ito ay ibinibigay bilang ang halaga ng r, kung saan ang r ay ang kalkuladong safety factor.

Kahusayan sa Pagtataya, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Isang sukatan ng lawak kung saan magagamit ang kaalaman tungkol sa isang variable upang makagawa ng mga hula tungkol sa isa pang variable, dahil alam ang ugnayan ng mga variable na iyon. Karaniwan sa simbolikong anyo ito ay ipinahayag bilang E, ang index ay kinakatawan bilang 1 - ((...

Mga Salita, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Isang pangkalahatang termino para sa anumang sistematikong dalas ng paglitaw ng mga salita sa nakasulat at/o sinasalitang wika.

Kadalasan ang mga naturang index ay limitado sa mga partikular na lugar ng lingguwistika, hal. mga aklat-aralin sa unang baitang, pakikipag-ugnayan ng magulang-anak. Gayunpaman, ang mga pagtatantya ay kilala ...

Mga Istraktura ng Katawan, Index

Sikolohikal na Encyclopedia

Isang pagsukat ng katawan na iminungkahi ni Eysenck batay sa ratio ng taas sa circumference ng dibdib.

Ang mga nasa "normal" na hanay ay tinawag na mga mesomorph, ang mga nasa loob ng karaniwang paglihis o higit sa average ay tinatawag na mga leptomorph, at ang mga nasa loob ng karaniwang paglihis o...

SA LECTURE №24

"Mga INSTRUMENTAL NA PARAAN NG PAGSUSURI"

REFRACTOMETRY.

Panitikan:

1. V.D. Ponomarev "Analytical Chemistry" 1983 246-251

2. A.A. Ishchenko "Analytical Chemistry" 2004 pp 181-184

REFRACTOMETRY.

Ang Refractometry ay isa sa pinakasimpleng pisikal na pamamaraan ng pagsusuri sa isang halaga minimum na dami analyte at isinasagawa sa napakaikling panahon.

Refractometry- isang paraan batay sa phenomenon ng repraksyon o repraksyon i.e.

pagbabago sa direksyon ng pagpapalaganap ng liwanag kapag dumadaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pa.

Ang repraksyon, pati na rin ang pagsipsip ng liwanag, ay bunga ng pakikipag-ugnayan nito sa daluyan.

Ang ibig sabihin ng salitang refractometry pagsukat repraksyon ng liwanag, na tinatantya ng halaga ng refractive index.

Halaga ng refractive index n depende

1) sa komposisyon ng mga sangkap at sistema,

2) mula sa sa anong konsentrasyon at kung anong mga molekula ang nakakatugon sa sinag ng liwanag sa daan nito, dahil

sa ilalim ng impluwensya ng mga light molecule iba't ibang mga sangkap iba ang polarized. Ito ay sa pag-asa na ang refractometric na pamamaraan ay batay.

Ang pamamaraang ito ay may isang bilang ng mga pakinabang, bilang isang resulta kung saan natagpuan ang malawak na aplikasyon kapwa sa pananaliksik sa kemikal at sa kontrol ng mga teknolohikal na proseso.

1) Ang pagsukat ng mga refractive index ay isang napakasimpleng proseso na isinasagawa nang tumpak at may pinakamababang puhunan ng oras at dami ng sangkap.

2) Karaniwan, ang mga refractometer ay nagbibigay ng hanggang 10% na katumpakan sa pagtukoy ng refractive index ng liwanag at ang nilalaman ng analyte

Ang pamamaraan ng refractometry ay ginagamit upang kontrolin ang pagiging tunay at kadalisayan, upang makilala ang mga indibidwal na sangkap, upang matukoy ang istraktura ng mga organic at inorganic na compound sa pag-aaral ng mga solusyon.

Ginagamit ang refractometry upang matukoy ang komposisyon ng mga solusyon na may dalawang bahagi at para sa mga ternary system.

Pisikal na batayan ng pamamaraan

REFRACTIVE INDICATOR.

Ang paglihis ng isang sinag ng liwanag mula sa orihinal nitong direksyon kapag ito ay dumaan mula sa isang daluyan patungo sa isa pa ay mas malaki, mas malaki ang pagkakaiba sa bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa dalawa.

mga kapaligirang ito.

Isaalang-alang ang repraksyon ng isang light beam sa hangganan ng alinmang dalawang transparent na media I at II (Tingnan ang Fig.

Bigas.). Sumang-ayon tayo na ang medium II ay may mas malaking repraktibo na kapangyarihan at, samakatuwid, n1 at n2- nagpapakita ng repraksyon ng kaukulang media. Kung ang medium I ay hindi vacuum o hangin, kung gayon ang ratio ng kasalanan ng anggulo ng saklaw ng sinag ng liwanag sa kasalanan ng anggulo ng repraksyon ay magbibigay ng halaga ng kamag-anak na refractive index n rel. Ang halaga ng n rel.

Ano ang refractive index ng salamin? At kailan kailangang malaman?

ay maaari ding tukuyin bilang ratio ng mga refractive index ng media na isinasaalang-alang.

nrel. = —— = —

Ang halaga ng refractive index ay nakasalalay sa

1) ang kalikasan ng mga sangkap

Ang likas na katangian ng isang sangkap sa kasong ito ay tinutukoy ng antas ng deformability ng mga molekula nito sa ilalim ng pagkilos ng liwanag - ang antas ng polarizability.

Kung mas matindi ang polarizability, mas malakas ang repraksyon ng liwanag.

2)wavelength ng liwanag ng insidente

Ang pagsukat ng refractive index ay isinasagawa sa isang light wavelength na 589.3 nm (linya D ng sodium spectrum).

Ang pag-asa ng refractive index sa wavelength ng liwanag ay tinatawag na dispersion.

Ang mas maikli ang wavelength, mas malaki ang repraksyon. Samakatuwid, ang mga sinag ng iba't ibang mga wavelength ay iba-iba ang refracted.

3)temperatura kung saan kinukuha ang pagsukat. Ang isang paunang kinakailangan para sa pagtukoy ng refractive index ay ang pagsunod sa rehimen ng temperatura. Karaniwan, ang pagpapasiya ay ginagawa sa 20±0.30C.

Habang tumataas ang temperatura, bumababa ang refractive index, at habang bumababa ang temperatura, tumataas ito..

Ang pagwawasto ng temperatura ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula:

nt=n20+ (20-t) 0.0002, kung saan

nt- paalam refractive index sa isang naibigay na temperatura,

n20 - refractive index sa 200С

Ang impluwensya ng temperatura sa mga halaga ng mga refractive na indeks ng mga gas at likido ay nauugnay sa mga halaga ng kanilang mga coefficient ng volumetric expansion.

Ang dami ng lahat ng mga gas at likido ay tumataas kapag pinainit, bumababa ang density at, dahil dito, bumababa ang indicator.

Ang refractive index na sinusukat sa 200C at isang light wavelength na 589.3 nm ay ipinahiwatig ng index nD20

Ang pag-asa ng refractive index ng isang homogenous na dalawang bahagi na sistema sa estado nito ay itinatag sa pamamagitan ng eksperimento sa pamamagitan ng pagtukoy ng refractive index para sa isang bilang ng mga karaniwang sistema (halimbawa, mga solusyon), ang nilalaman ng mga bahagi kung saan kilala.

4) ang konsentrasyon ng isang sangkap sa isang solusyon.

Para sa maraming may tubig na solusyon ng mga sangkap, ang mga refractive na indeks sa iba't ibang konsentrasyon at temperatura ay mapagkakatiwalaan na sinusukat, at sa mga kasong ito ay maaaring gamitin ang data ng sanggunian. mga talahanayan ng refractometric.

Ipinapakita ng pagsasanay na kapag ang nilalaman ng dissolved substance ay hindi lalampas sa 10-20%, kasama ang graphical na paraan, sa napakaraming mga kaso posible na gamitin linear equation uri:

n=no+FC,

n- refractive index ng solusyon,

hindi ay ang refractive index ng purong solvent,

C- konsentrasyon ng natunaw na sangkap,%

F-empirical coefficient, ang halaga ng kung saan ay natagpuan

sa pamamagitan ng pagtukoy ng mga refractive index ng mga solusyon ng kilalang konsentrasyon.

MGA REFRACTOMETER.

Ang mga refractometer ay mga device na ginagamit upang sukatin ang refractive index.

Mayroong 2 uri ng mga instrumentong ito: Abbe type refractometer at Pulfrich type. Pareho sa mga iyon at sa iba pa, ang mga sukat ay batay sa pagtukoy sa laki ng paglilimita ng anggulo ng repraksyon. Sa pagsasagawa, ginagamit ang mga refractometer ng iba't ibang mga sistema: laboratoryo-RL, unibersal na RLU, atbp.

Ang refractive index ng distilled water n0 = 1.33299, sa pagsasagawa, ang tagapagpahiwatig na ito ay tumatagal bilang sanggunian bilang n0 =1,333.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo sa mga refractometer ay batay sa pagpapasiya ng refractive index sa pamamagitan ng paraan ng paglilimita ng anggulo (ang anggulo ng kabuuang pagmuni-muni ng liwanag).

Refractometer ng kamay

Refractometer Abbe

Anggulo ng saklaw - suloka sa pagitan ng direksyon ng sinag ng insidente at ang patayo sa interface sa pagitan ng dalawang media, na muling itinayo sa punto ng insidente.

Anggulo ng pagninilay - sulok β sa pagitan ng patayo na ito at ng direksyon ng sinasalamin na sinag.

Mga batas ng pagmuni-muni ng liwanag:

1. Ang sinag ng insidente, patayo sa interface sa pagitan ng dalawang media sa punto ng insidente, at ang nakalarawan na sinag ay nasa parehong eroplano.

2. Anggulo ng pagninilay katumbas ng anggulo pagkahulog.

repraksyon ng liwanag tinatawag na pagbabago sa direksyon ng light rays kapag ang liwanag ay pumasa mula sa isang transparent na medium patungo sa isa pa.

Anggulo ng repraksyon - sulokb sa pagitan ng parehong patayo at direksyon ng refracted beam.

Ang bilis ng liwanag sa isang vacuum Sa \u003d 3 * 10 8 m / s

Ang bilis ng liwanag sa isang daluyan V< c

Ganap na refractive index ng daluyan mga palabas kung gaano karaming beses ang bilis ng liwanagv sa daluyan na ito ay mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag Sa sa isang vacuum.

Ganap na refractive index ng unang medium

Ganap na refractive index ng pangalawang daluyan

Ganap na refractive index para sa vacuum katumbas ng 1

Ang bilis ng liwanag sa hangin ay napakaliit na naiiba sa halaga kasama, kaya lang

Ganap na refractive index para sa hangin ipagpalagay natin na katumbas ng 1

Relatibong refractive index nagpapakita kung gaano karaming beses ang bilis ng liwanag ay nagbabago kapag ang sinag ay pumasa mula sa unang daluyan hanggang sa pangalawa.

kung saan ang V 1 at V 2 ay ang mga bilis ng pagpapalaganap ng liwanag sa una at pangalawang daluyan.

Isinasaalang-alang ang refractive index, ang batas ng light refraction ay maaaring isulat bilang

saan n 21 – kamag-anak na refractive index ang pangalawang kapaligiran na may kaugnayan sa una;

n 2 at n 1– ganap na mga indeks ng repraktibo pangalawa at unang kapaligiran ayon sa pagkakabanggit

Ang refractive index ng medium na may kaugnayan sa hangin (vacuum) ay matatagpuan sa Table 12 (Rymkevich's problem book). Ang mga halaga ay ibinigay para sa kaso ang saklaw ng liwanag mula sa hangin patungo sa daluyan.

Halimbawa, makikita natin sa talahanayan ang refractive index ng brilyante n = 2.42.

Ito ang index ng repraksyon brilyante laban sa hangin(vacuum), ibig sabihin, para sa ganap na mga indeks ng repraktibo:

Ang mga batas ng pagmuni-muni at repraksyon ay may bisa para sa reverse direksyon ng light rays.

Mula sa dalawang transparent na media optically mas siksik tinawag isang daluyan na may mas mataas na bilis ng liwanag, o may mas mababang refractive index.

Kapag nahuhulog sa isang optically denser medium

anggulo ng repraksyon mas mababa kaysa sa anggulo ng saklaw.

Kapag bumabagsak sa isang optically mas siksik na daluyan

anggulo ng repraksyon mas maraming anggulo ng saklaw

Kabuuang panloob na pagmuni-muni

Kung ang liwanag na sinag mula sa isang optically denser medium 1 ay bumagsak sa interface na may optically less dense medium 2 ( n 1 > n 2), kung gayon ang anggulo ng saklaw ay mas mababa kaysa sa anggulo ng repraksyona < b . Sa pagtaas ng anggulo ng saklaw, maaaring lapitan ng isa ang halaga nitoisang pr , kapag ang refracted beam ay dumudulas sa interface sa pagitan ng dalawang media at hindi nahuhulog sa pangalawang medium,

Anggulo ng repraksyon b= 90°, habang lahat ng liwanag na enerhiya ay makikita mula sa interface.

Ang paglilimita ng anggulo ng kabuuang panloob na pagmuni-muni a pr ay ang anggulo kung saan ang isang refracted ray ay dumadausdos sa ibabaw ng dalawang media,

Kapag dumadaan mula sa isang optical na hindi gaanong siksik na medium patungo sa isang mas siksik na medium, ang kabuuang panloob na pagmuni-muni ay imposible.