Jak obliczany jest współczynnik załamania światła

Nazywa się współczynnik załamania światła (współczynnik)pewna liczba abstrakcyjna, która charakteryzuje moc refrakcyjną dowolnego przezroczystego ośrodka. Dopuszcza się oznaczanie go łacińską literą n. Istnieje bezwzględny współczynnik załamania światła i współczynnik względny.

Pierwszy jest obliczany według jednej z dwóch formuł:

n = sin α / sin β = const (gdzie sin α jest sinus kąta padania, a sin β jest sinus kąta załamania promienia światła wchodzącego do ośrodka z pustki)

lub

n = c / υ_λ (gdzie c jest prędkością światła w pustce, υ_λ Jest prędkością światła w badanym medium).

Tutaj obliczenia pokazują, ile razy światłozmienia prędkość jego propagacji w momencie przejścia z próżni do przezroczystego medium. W ten sposób określa się współczynnik załamania światła (absolutny). Aby znaleźć krewnego, użyj wzoru:

n = n₂ / n_1.

Oznacza to, że w tym przypadku brane są pod uwagę bezwzględne współczynniki załamania światła substancji o różnych gęstościach, na przykład powietrza i szkła.

Ogólnie rzecz biorąc, współczynniki bezwzględnewszelkie ciała, czy to gazowe, ciekłe czy stałe, są zawsze większe niż 1. Zasadniczo ich wartości mieszczą się w zakresie od 1 do 2. Powyżej 2 wartość ta może występować tylko w wyjątkowych przypadkach. Wartość tego parametru dla niektórych środowisk:

• współczynnik załamania szkła (korony) - 1,5163;
• powietrze - 1000292;
• gliceryna - 1,473;
• eter - 1,358;
• alkohol etylowy - 1,363;
• disiarczek węgla - 1,629;
• szkło organiczne - 1,49.

Ta wartość jest stosowana do najtrudniejszychnaturalna substancja na naszej planecie, diament, to 2,42. Bardzo często przy prowadzeniu badań naukowych itp. Wymagana jest znajomość współczynnika załamania światła wody. Ten parametr to 1,334.

Ponieważ długość fali jest oczywiście wskaźnikiem,niestabilny, indeks jest przypisany do litery n. Jego wartość pomaga zrozumieć, do której fali widma należy ten współczynnik. Rozważając tę ​​samą substancję, ale wraz ze wzrostem długości fali światła, współczynnik załamania światła zmniejszy się. Ta okoliczność jest spowodowana rozkładem światła na widmo podczas przechodzenia przez soczewkę, pryzmat itp.

Wartość współczynnika załamania światła może wynosićokreślić, na przykład, ile jednej substancji jest rozpuszczone w innej. Jest to przydatne np. Przy warzeniu piwa lub gdy trzeba sprawdzić stężenie cukru, owoców czy jagód w soku. Ten wskaźnik jest ważny przy określaniu jakości produktów ropopochodnych oraz w biżuterii, kiedy konieczne jest udowodnienie autentyczności kamienia itp.

Aby określić współczynnik załamania światłaużyj specjalnego urządzenia zwanego refraktometrem. Aby z niego skorzystać, należy go najpierw wyczyścić miękką szmatką, a następnie nanieść 2-3 krople substancji testowej na pryzmat wchodzący w skład konstrukcji. Następnie zamykana jest specjalna płyta do światła dziennego.

Bez użycia jakiejkolwiek substancji waga,widoczne w okularze instrumentu będą całkowicie niebieskie. Jeśli upuścisz na pryzmat zwykłą wodę destylowaną, przy prawidłowej kalibracji instrumentu, granica między niebieskim i białym kolorem przejdzie dokładnie na punkcie zerowym. Badając inną substancję, przesunie się ona wzdłuż skali, według której charakterystyczny jest dla niej współczynnik załamania światła.