คำนวณดัชนีหักเหอย่างไร

เรียกดัชนี (สัมประสิทธิ์) ของการหักเหของแสงจำนวนนามธรรมที่แสดงถึงอำนาจการหักเหของแสงของตัวกลางโปร่งใส เป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดด้วยตัวอักษรละติน n แยกความแตกต่างระหว่างดัชนีหักเหสัมบูรณ์และค่าสัมประสิทธิ์สัมพัทธ์

สูตรแรกคำนวณโดยใช้หนึ่งในสองสูตร:

n = sin α / sin β = const (โดยที่ sin αคือไซน์ของมุมตกกระทบและ sin βคือไซน์ของมุมการหักเหของแสงที่เข้าสู่ตัวกลางภายใต้การพิจารณาจากโมฆะ)

หรือ

n = c / υ_λ (โดยที่ c คือความเร็วของแสงในความว่างเปล่าυ_λ คือความเร็วของแสงในตัวกลางที่ศึกษา).

ที่นี่การคำนวณจะแสดงจำนวนครั้งของแสงเปลี่ยนความเร็วของการแพร่กระจายในช่วงเวลาที่เปลี่ยนจากสุญญากาศเป็นสื่อโปร่งใส นี่คือวิธีกำหนดดัชนีหักเห (สัมบูรณ์) ในการค้นหาญาติให้ใช้สูตร:

n = n₂ / n_1.

นั่นคือมีการพิจารณาดัชนีการหักเหของแสงสัมบูรณ์ของสารที่มีความหนาแน่นต่างกันเช่นอากาศและแก้ว

โดยทั่วไปสัมประสิทธิ์สัมบูรณ์ร่างกายใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นก๊าซของเหลวหรือของแข็งจะมีค่ามากกว่า 1 เสมอโดยทั่วไปค่าของพวกมันจะอยู่ในช่วง 1 ถึง 2 เหนือ 2 ค่านี้จะอยู่ในกรณีพิเศษเท่านั้น ค่าของพารามิเตอร์นี้สำหรับบางสภาพแวดล้อม:

• ดัชนีหักเหของแก้ว (มงกุฎ) - 1.5163;
• อากาศ - 1,000292;
• กลีเซอรีน - 1.473;
• อีเธอร์ - 1.358;
• เอทิลแอลกอฮอล์ - 1.363;
• คาร์บอนไดซัลไฟด์ - 1.629;
• แก้วอินทรีย์ - 1.49

ค่านี้ใช้กับค่าที่ยากที่สุดสารธรรมชาติบนโลกเพชรคือ 2.42 บ่อยครั้งเมื่อทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ คุณจำเป็นต้องทราบดัชนีหักเหของน้ำ พารามิเตอร์นี้คือ 1.334

เนื่องจากความยาวคลื่นเป็นตัวบ่งชี้แน่นอนไม่เสถียรดัชนีถูกกำหนดให้กับตัวอักษร n ค่าของมันช่วยให้เข้าใจว่าค่าสัมประสิทธิ์นี้เป็นคลื่นของสเปกตรัมใด เมื่อพิจารณาสารชนิดเดียวกัน แต่เมื่อความยาวคลื่นของแสงเพิ่มขึ้นดัชนีการหักเหของแสงจะลดลง สถานการณ์นี้เกิดจากการสลายตัวของแสงเป็นสเปกตรัมเมื่อผ่านเลนส์ปริซึม ฯลฯ

ค่าของดัชนีหักเหได้ตัวอย่างเช่นพิจารณาว่าสารหนึ่งละลายในสารอื่นได้เท่าใด สิ่งนี้มีประโยชน์เช่นในการต้มเบียร์หรือเมื่อคุณต้องการหาความเข้มข้นของน้ำตาลผลไม้หรือเบอร์รี่ในน้ำผลไม้ ตัวบ่งชี้นี้มีความสำคัญในการกำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและในเครื่องประดับเมื่อจำเป็นต้องพิสูจน์ความถูกต้องของหินเป็นต้น

เพื่อกำหนดดัชนีหักเหใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าเครื่องวัดการหักเหของแสง ในการใช้งานก่อนอื่นคุณต้องทำความสะอาดด้วยผ้านุ่ม ๆ จากนั้นใช้สารทดสอบ 2-3 หยดกับปริซึมที่รวมอยู่ในโครงสร้าง ถัดไปปิดจานพิเศษสำหรับแสงกลางวัน

โดยไม่ต้องใช้สเกลสสารใด ๆที่มองเห็นได้ในช่องมองภาพของเครื่องมือจะเป็นสีน้ำเงินทั้งหมด หากคุณหยดน้ำกลั่นธรรมดาลงบนปริซึมด้วยการปรับเทียบเครื่องมือที่ถูกต้องขอบเขตระหว่างสีฟ้าและสีขาวจะอยู่ที่เครื่องหมายศูนย์อย่างเคร่งครัด เมื่อตรวจสอบสารอื่นมันจะเลื่อนไปตามมาตราส่วนตามที่ดัชนีหักเหเป็นลักษณะของมัน