Мерна единица за абсолютния индекс на пречупване на среда. Абсолютен индекс на пречупване и връзката му с относителния показател на пречупване

ИНДИКАТОР НА ПРЕРЕФРАКЦИЯ(индекс на пречупване) - optical. характеристика на околната среда, свързана с пречупване на светлинатана границата между две прозрачни оптически хомогенни и изотропни среди по време на прехода от една среда в друга и поради разликата във фазовите скорости на разпространение на светлината в средата. Стойността на P. p., равна на съотношението на тези скорости. роднина

П. стр. на тези среди. Ако светлината пада върху втората или първата среда от (където скоростта на разпространение на светлината с), тогава количествата са абсолютна P. p. на тези среди. В този случай законът за пречупване може да бъде записан във формата където и са ъглите на падане и пречупване.

Големината на абсолютното P. p. зависи от естеството и структурата на веществото, неговата агрегатно състояние, температури, налягания и т.н. При високи интензитети P.p. зависи от интензитета на светлината (вж. нелинейна оптика). В редица вещества P. p. се променя под въздействието на външни. електрически полета ( Ефект на Кер- в течности и газове; електрооптичен Ефект на Pockels- в кристали).

За дадена среда лентата на поглъщане зависи от дължината на вълната l на светлината, а в областта на лентите на поглъщане тази зависимост е аномална (виж фиг. Светлинна дисперсия). За почти всички среди лентата на поглъщане е близка до 1; във видимата област за течности и твърди вещества тя е около 1,5; в IR областта за редица прозрачни среди 4.0 (за Ge).

Лит.:Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976; Сивухин Д.В., Общ курс, 2-ро изд., [том. 4] - Оптика, М., 1985. В. И. Малишев,

Процесите, които са свързани със светлината, са важен компонент на физиката и ни заобикалят навсякъде в ежедневието ни. Най-важните в тази ситуация са законите за отражение и пречупване на светлината, на които се основава съвременната оптика. Пречупването на светлината е важна част от съвременната наука.

Ефект на изкривяване

Тази статия ще ви разкаже какво представлява явлението пречупване на светлината, както и как изглежда законът за пречупване и какво следва от него.

Основи на физическото явление

Когато лъчът падне върху повърхност, която е разделена от две прозрачни вещества с различна оптична плътност (напр. различни очилаили във вода), част от лъчите ще се отразят, а някои ще проникнат във втората структура (например ще се разпространява във вода или стъкло). При преминаване от една среда в друга лъчът се характеризира с промяна в посоката си. Това е явлението пречупване на светлината.
Отражението и пречупването на светлината може да се види особено добре във водата.

ефект на изкривяване на водата

Гледайки нещата във водата, те изглеждат изкривени. Това е особено забележимо на границата между въздух и вода. Визуално изглежда, че подводните обекти са леко отклонени. Описаният физичен феномен е именно причината всички обекти да изглеждат изкривени във водата. Когато лъчите ударят стъклото, този ефект е по-малко забележим.
Пречупването на светлината е физическо явление, което се характеризира с промяна на посоката на слънчевия лъч в момента на преминаване от една среда (структура) в друга.
За да подобрите разбирането на този процес, разгледайте примера за падане на лъч от въздух във вода (подобно за стъкло). Чрез начертаване на перпендикуляр по интерфейса може да се измери ъгълът на пречупване и връщането на светлинния лъч. Този индикатор (ъгълът на пречупване) ще се промени, когато потокът проникне във водата (вътре в стъклото).
Забележка! Този параметър се разбира като ъгъл, който образува перпендикуляр, изтеглен към разделянето на две вещества, когато лъчът прониква от първата структура към втората.

Преминаване на лъча

Същият показател е характерен и за други среди. Установено е, че този показател зависи от плътността на веществото. Ако лъчът пада от по-малко плътна към по-плътна структура, тогава създаденият ъгъл на изкривяване ще бъде по-голям. И ако обратното, тогава по-малко.
В същото време промяната в наклона на падането също ще повлияе на този показател. Но връзката между тях не остава постоянна. В същото време съотношението на синусите им ще остане постоянно, което се показва по следната формула: sinα / sinγ = n, където:

• n е постоянна стойност, която се описва за всяко конкретно вещество (въздух, стъкло, вода и др.). Следователно каква ще бъде тази стойност може да се определи от специални таблици;
• α е ъгълът на падане;
• γ е ъгълът на пречупване.

За да се определи това физическо явление, е създаден законът за пречупването.

физически закон

Законът за пречупване на светлинните потоци ви позволява да определите характеристиките на прозрачните вещества. Самият закон се състои от две разпоредби:

• Първа част. Лъчът (инцидент, променен) и перпендикулярът, който е възстановен в точката на падане на границата, например въздух и вода (стъкло и т.н.), ще бъдат разположени в една и съща равнина;
• Втората част. Индикаторът за съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на същия ъгъл, образуван при пресичане на границата, ще бъде постоянна стойност.

Описание на закона

В този случай, в момента, в който лъчът излезе от втората структура в първата (например, когато светлинният поток преминава от въздуха, през стъклото и обратно във въздуха), също ще се появи ефект на изкривяване.

Важен параметър за различни обекти

Основният индикатор в тази ситуация е съотношението на синуса на ъгъла на падане към подобен параметър, но за изкривяване. Както следва от закона, описан по-горе, този показател е постоянна стойност.
В същото време, когато стойността на наклона на падането се промени, същата ситуация ще бъде типична за подобен индикатор. Тази настройка има голямо значение, тъй като е неразделна характеристика на прозрачните вещества.

Индикатори за различни обекти

Благодарение на този параметър можете доста ефективно да разграничите видовете стъкло, както и различни скъпоценни камъни. Също така е важно за определяне на скоростта на светлината в различни среди.

Забележка! Най-високата скорост на светлинния поток е във вакуум.

При преминаване от едно вещество към друго скоростта му ще намалява. Например диамантът, който има най-висок индекс на пречупване, ще има скорост на разпространение на фотона 2,42 пъти по-бърза от въздуха. Във вода те ще се разпространяват 1,33 пъти по-бавно. За различни видовеочила, този параметър варира от 1,4 до 2,2.

Забележка! Някои стъкла имат индекс на пречупване 2,2, което е много близко до диаманта (2,4). Следователно не винаги е възможно да се различи парче стъкло от истински диамант.

Оптична плътност на веществата

Светлината може да прониква през различни вещества, които се характеризират с различна оптична плътност. Както казахме по-рано, използвайки този закон, можете да определите характеристиката на плътността на средата (структурата). Колкото по-плътен е той, толкова по-бавна ще бъде скоростта на светлината в него. Например, стъклото или водата ще бъдат оптически по-плътни от въздуха.
В допълнение към факта, че този параметър е постоянна стойност, той също отразява съотношението на скоростта на светлината в две вещества. Физическото значение може да се покаже като следната формула:

Този индикатор показва как скоростта на разпространение на фотоните се променя при преминаване от едно вещество към друго.

Друг важен показател

При движение на светлинния поток през прозрачни обекти е възможна неговата поляризация. Наблюдава се при преминаване на светлинен поток от диелектрични изотропни среди. Поляризацията възниква, когато фотоните преминават през стъкло.

поляризационен ефект

Частична поляризация се наблюдава, когато ъгълът на падане на светлинния поток на границата на два диелектрика е различен от нула. Степента на поляризация зависи от това какви са били ъглите на падане (закон на Брустър).

Пълно вътрешно отражение

Завършвайки нашето кратко отклонение, все още е необходимо да се разглежда такъв ефект като пълноценно вътрешно отражение.

Феномен пълен дисплей

За да се прояви този ефект, е необходимо да се увеличи ъгълът на падане на светлинния поток в момента на прехода му от по-плътна към по-малко плътна среда на границата между веществата. В ситуация, в която този параметър надвишава определена гранична стойност, тогава фотоните, падащи на границата на този участък, ще бъдат напълно отразени. Всъщност това ще бъде нашият желан феномен. Без него беше невъзможно да се направи оптика.

Заключение

Практическото приложение на характеристиките на поведението на светлинния поток даде много, създавайки различни технически устройства за подобряване на живота ни. В същото време светлината не е отворила всичките си възможности за човечеството и нейният практически потенциал все още не е напълно реализиран.

Как да направите лампа от хартия със собствените си ръце Как да проверите ефективността на LED лентата

Тази статия разкрива същността на такава концепция за оптика като индекс на пречупване. Дадени са формули за получаване на тази стойност кратък прегледприложение на явлението пречупване на електромагнитна вълна.

Способност за виждане и индекс на пречупване

В зората на цивилизацията хората си задават въпроса: как вижда окото? Предполага се, че човек излъчва лъчи, които усещат околните предмети, или, обратно, всички неща излъчват такива лъчи. Отговорът на този въпрос е даден през седемнадесети век. Той се съдържа в оптиката и е свързан с това какъв е индексът на пречупване. Отразявайки се от различни непрозрачни повърхности и пречупвайки се на границата с прозрачни, светлината дава възможност на човек да вижда.

Светлина и показател на пречупване

Нашата планета е обвита в светлината на Слънцето. И именно с вълновата природа на фотоните се свързва такова понятие като абсолютния индекс на пречупване. Когато се разпространява във вакуум, фотонът не среща препятствия. На планетата светлината среща много различни по-плътни среди: атмосфера (смес от газове), вода, кристали. Като електромагнитна вълна, фотоните на светлината имат една фазова скорост във вакуум (обозначена ° С), а в околната среда - друг (обознач v). Съотношението на първото и второто е това, което се нарича абсолютен индекс на пречупване. Формулата изглежда така: n = c / v.

Фазова скорост

Струва си да се даде определение на фазовата скорост на електромагнитната среда. Иначе разберете какво е индексът на пречупване н, забранено е. Фотон от светлина е вълна. Така че може да се представи като пакет от енергия, който осцилира (представете си сегмент от синусоида). Фаза - това е сегментът от синусоидата, който вълната преминава в даден момент (припомнете си, че това е важно за разбирането на такава величина като индекса на пречупване).

Например, една фаза може да бъде максимум синусоида или някакъв сегмент от нейния наклон. Фазовата скорост на вълната е скоростта, с която се движи тази конкретна фаза. Както обяснява дефиницията на индекса на пречупване, за вакуум и за среда тези стойности се различават. Освен това всяка среда има своя собствена стойност на това количество. Всяко прозрачно съединение, независимо от неговия състав, има индекс на пречупване, различен от всички други вещества.

Абсолютен и относителен показател на пречупване

Вече беше показано по-горе, че абсолютната стойност се измерва спрямо вакуума. Това обаче е трудно на нашата планета: светлината по-често попада на границата между въздух и вода или кварц и шпинел. За всяка от тези среди, както беше споменато по-горе, индексът на пречупване е различен. Във въздуха фотон от светлина се движи в една посока и има една фазова скорост (v 1), но когато навлезе във водата, той променя посоката на разпространение и фазовата скорост (v 2). И двете посоки обаче лежат в една и съща равнина. Това е много важно за разбирането как се формира образът на околния свят върху ретината на окото или върху матрицата на камерата. Съотношението на двете абсолютни стойности дава относителния индекс на пречупване. Формулата изглежда така: n 12 \u003d v 1 / v 2.

Но какво ще стане, ако светлината, напротив, излезе от водата и влезе във въздуха? Тогава тази стойност ще се определи по формулата n 21 = v 2 / v 1. Когато умножаваме относителните индекси на пречупване, получаваме n 21 * n 12 \u003d (v 2 * v 1) / (v 1 * v 2) \u003d 1. Това съотношение е вярно за всяка двойка медии. Относителният индекс на пречупване може да се намери от синусите на ъглите на падане и пречупване n 12 = sin Ɵ 1 / sin Ɵ 2. Не забравяйте, че ъглите се броят от нормалата към повърхността. Нормал е линия, която е перпендикулярна на повърхността. Това е, ако на проблема е даден ъгъл α падаща спрямо самата повърхност, тогава трябва да се вземе предвид синусът на (90 - α).

Красотата на индекса на пречупване и неговите приложения

В спокоен слънчев ден отблясъците играят на дъното на езерото. Тъмносиният лед покрива скалата. На женската ръка диамантът разпръсква хиляди искри. Тези явления са следствие от факта, че всички граници на прозрачни среди имат относителен индекс на пречупване. Освен за естетическо удоволствие, този феномен може да се използва и за практически приложения.

Ето няколко примера:

• Стъклена леща събира лъча слънчева светлинаи запалва тревата.
• Лазерният лъч се фокусира върху болния орган и отрязва ненужните тъкани.
• Слънчевата светлина се пречупва върху древен витраж, създавайки специална атмосфера.
• Микроскопът увеличава много малки детайли
• Лещите на спектрофотометъра събират лазерна светлина, отразена от повърхността на изследваното вещество. По този начин е възможно да се разбере структурата, а след това и свойствата на новите материали.
• Има дори проект за фотонен компютър, където информацията ще се предава не от електрони, както е сега, а от фотони. За такова устройство определено ще са необходими пречупващи елементи.

Дължина на вълната

Слънцето обаче ни доставя фотони не само във видимия спектър. Инфрачервените, ултравиолетовите, рентгеновите лъчи не се възприемат от човешкото зрение, но оказват влияние върху живота ни. IR лъчите ни топлят, UV фотоните йонизират горните слоеве на атмосферата и позволяват на растенията да произвеждат кислород чрез фотосинтеза.

А на какво е равен коефициентът на пречупване зависи не само от веществата, между които лежи границата, но и от дължината на вълната на падащото лъчение. Обикновено от контекста става ясно за коя стойност става въпрос. Тоест, ако книгата разглежда рентгеновите лъчи и ефекта им върху човек, тогава нтам е дефинирано за този диапазон. Но обикновено се има предвид видимият спектър на електромагнитните вълни, освен ако не е посочено друго.

Индекс на пречупване и отражение

Както стана ясно от горното, става дума за прозрачни среди. Като примери посочихме въздух, вода, диамант. Но какво да кажем за дърво, гранит, пластмаса? Има ли такова нещо като индекс на пречупване за тях? Отговорът е сложен, но като цяло да.

На първо място, трябва да преценим с какъв вид светлина имаме работа. Средите, които са непрозрачни за видимите фотони, се прорязват от рентгеново или гама лъчение. Тоест, ако всички бяхме супермени, то целият свят около нас щеше да е прозрачен за нас, но в различна степен. Например стените, изработени от бетон, не биха били по-плътни от желе, а металните фитинги биха изглеждали като парчета по-плътни плодове.

За други елементарни частици, мюони, нашата планета като цяло е напълно прозрачна. По едно време учените донесоха много проблеми, за да докажат самия факт на тяхното съществуване. Миони ни пробиват в милиони всяка секунда, но вероятността една частица да се сблъска с материята е много малка и е много трудно да се поправи това. Между другото, Байкал скоро ще стане място за "улавяне" на мюони. Неговата дълбока и чиста вода е идеална за това - особено през зимата. Основното е, че сензорите не замръзват. По този начин индексът на пречупване на бетона, например, за рентгенови фотони има смисъл. Освен това рентгеновото облъчване на вещество е един от най-точните и важни методи за изследване на структурата на кристалите.

Също така си струва да запомните, че в математически смисъл веществата, които са непрозрачни за даден диапазон, имат въображаем индекс на пречупване. И накрая, човек трябва да разбере, че температурата на веществото също може да повлияе на неговата прозрачност.

Коефициентът на пречупване на средата спрямо вакуума, т.е. в случай на преминаване на светлинни лъчи от вакуум към среда, се нарича абсолютен и се определя по формула (27.10): n=c/v.

При изчисленията абсолютните индекси на пречупване се вземат от таблиците, тъй като тяхната стойност се определя доста точно с помощта на експерименти. Тъй като c е по-голямо от v, тогава абсолютният индекс на пречупване винаги е по-голям от единица.

Ако излъчване на светлинапреминава от вакуум към среда, тогава формулата за втория закон на пречупването се записва като:

sin i/sin β = n. (29.6)

Формула (29.6) също често се използва на практика, когато лъчите преминават от въздух към среда, тъй като скоростта на разпространение на светлината във въздуха се различава много малко от c. Това се вижда от факта, че абсолютният индекс на пречупване на въздуха е 1,0029.

Когато лъчът премине от средата към вакуум (към въздух), тогава формулата за втория закон на пречупването приема формата:

sin i/sin β = 1/n. (29.7)

В този случай лъчите, когато напускат средата, задължително се отдалечават от перпендикуляра към границата между средата и вакуума.

Нека да разберем как можете да намерите относителния индекс на пречупване n21 от абсолютните индекси на пречупване. Нека светлината преминава от средата с абсолютен индекс n1 към средата с абсолютен индекс n2. Тогава n1 = c/V1 иn2 = s/v2, от където:

n2/n1=v1/v2=n21. (29,8)

Формулата за втория закон на пречупването за такъв случай често се записва, както следва:

sini/sinβ = n2/n1. (29,9)

Нека си припомним това с Абсолютен показател на теорията на Максуелпречупването може да се намери от връзката: n = √(με). Тъй като за вещества, прозрачни за светлинно лъчение, μ е практически равно на единица, можем да приемем, че:

n = √ε. (29.10)

Тъй като честотата на трептенията в светлинното излъчване е от порядъка на 10 14 Hz, нито диполи, нито йони в диелектрик, които имат относително голяма маса, имат време да променят позицията си с такава честота и диелектричните свойства на веществото при тези условия се определят само от електронната поляризация на неговите атоми. Това обяснява разликата между стойността ε=n 2 от (29.10) и ε st в електростатиката.И така, за вода ε \u003d n 2 \u003d 1,77 и ε st \u003d 81; йонният твърд диелектрик NaCl ε=2,25 и ε st =5,6. Когато едно вещество се състои от хомогенни атоми или неполярни молекули, т.е. няма нито йони, нито естествени диполи, тогава неговата поляризация може да бъде само електронна. За подобни вещества ε от (29.10) и ε st съвпадат. Пример за такова вещество е диамантът, който се състои само от въглеродни атоми.

Имайте предвид, че стойността на абсолютния индекс на пречупване, в допълнение към вида на веществото, също зависи от честотата на трептене или от дължината на вълната на излъчване . С намаляването на дължината на вълната, като правило, индексът на пречупване се увеличава.

Нека се обърнем към по-подробно разглеждане на индекса на пречупване, въведен от нас в § 81 при формулирането на закона за пречупване.

Коефициентът на пречупване зависи от оптичните свойства и средата, от която пада лъчът и средата, в която прониква. Коефициентът на пречупване, получен при падане на светлина от вакуум върху среда, се нарича абсолютен индекс на пречупване на тази среда.

Ориз. 184. Относителен индекс на пречупване на две среди:

Нека абсолютният индекс на пречупване на първата среда е , а на втората среда - . Като се има предвид пречупването на границата на първата и втората среда, ние се уверяваме, че индексът на пречупване по време на прехода от първата среда към втората, така нареченият относителен индекс на пречупване, е равен на съотношението на абсолютните показатели на пречупване на втората и първата медия:

(фиг. 184). Напротив, при преминаване от втората среда към първата имаме относителен показател на пречупване

Установена връзка между относителен показателпречупването на две среди и техните абсолютни индекси на пречупване също могат да бъдат получени теоретично, без нови експерименти, точно както може да се направи за закона за обратимостта (§82),

Среда с по-висок индекс на пречупване се нарича оптически по-плътна. Обикновено се измерва коефициентът на пречупване на различни среди спрямо въздуха. Абсолютен показателпречупването на въздуха е равно на . По този начин абсолютният индекс на пречупване на всяка среда е свързан с нейния индекс на пречупване спрямо въздуха по формулата

Таблица 6. Индекс на пречупване различни веществаспрямо въздуха

Коефициентът на пречупване зависи от дължината на вълната на светлината, тоест от нейния цвят. Различните цветове съответстват на различни индекси на пречупване. Това явление, наречено дисперсия, играе важна роля в оптиката. Ще се занимаваме с това явление многократно в следващите глави. Данните, дадени в табл. 6, се отнасят до жълта светлина.

Интересно е да се отбележи, че законът за отражението може да бъде официално написан в същата форма като закона за пречупването. Спомнете си, че се съгласихме винаги да измерваме ъглите от перпендикуляра към съответния лъч. Следователно трябва да считаме, че ъгълът на падане и ъгълът на отражение имат противоположни знаци, т.е. законът за отражение може да бъде написан като

Сравнявайки (83.4) със закона за пречупване, виждаме, че законът за отражение може да се разглежда като специален случай на закона за пречупване при . Това формално сходство между законите на отражението и пречупването е от голяма полза при решаването на практически проблеми.

В предишното изложение индексът на пречупване имаше значението на константа на средата, независимо от интензитета на светлината, преминаваща през нея. Подобно тълкуване на индекса на пречупване е съвсем естествено, но в случай на висок интензитет на излъчване, постижим с помощта на съвременни лазери, то не е оправдано. Свойствата на средата, през която преминава силно светлинно лъчение, в този случай зависят от нейния интензитет. Както се казва, средата става нелинейна. Нелинейността на средата се проявява по-специално във факта, че светлинна вълна с висок интензитет променя индекса на пречупване. Зависимостта на коефициента на пречупване от интензитета на излъчване има формата

Тук е обичайният индекс на пречупване, a е нелинейният индекс на пречупване и е факторът на пропорционалност. Допълнителният член в тази формула може да бъде положителен или отрицателен.

Относителните промени в индекса на пречупване са относително малки. За нелинеен индекс на пречупване. Въпреки това, дори такива малки промени в индекса на пречупване са забележими: те се проявяват в особен феномен на самофокусиране на светлината.

Помислете за среда с положителен нелинеен индекс на пречупване. В този случай зоните с повишен интензитет на светлината са едновременно зони с повишен индекс на пречупване. Обикновено при реално лазерно лъчение разпределението на интензитета по напречното сечение на лъча е неравномерно: интензитетът е максимален по оста и плавно намалява към краищата на лъча, както е показано на фиг. 185 плътни криви. Подобно разпределение описва и изменението на показателя на пречупване по напречното сечение на клетка с нелинейна среда, по оста на която се разпространява лазерният лъч. Коефициентът на пречупване, който е най-голям по оста на клетката, постепенно намалява към стените й (пунктирани криви на фиг. 185).

Сноп от лъчи, излизащи от лазера успоредно на оста, попадащи в среда с променлив коефициент на пречупване, се отклоняват в посоката, където той е по-голям. Следователно, повишеният интензитет в близост до OSP клетката води до концентрация на светлинни лъчи в тази област, която е показана схематично в напречни сечения и на фиг. 185, а това води до допълнително увеличение на . В крайна сметка ефективното напречно сечение на светлинен лъч, преминаващ през нелинейна среда, намалява значително. Светлината преминава сякаш през тесен канал с повишен коефициент на пречупване. По този начин лазерният лъч се стеснява и нелинейната среда действа като събирателна леща под действието на интензивно лъчение. Това явление се нарича самофокусиране. Може да се наблюдава например в течен нитробензен.

Ориз. 185. Разпределение на интензитета на излъчване и индекса на пречупване върху напречното сечение на лазерния лъч от лъчи на входа на кюветата (а), близо до входния край (), в средата (), близо до изходния край на кюветата ( )

Определяне на коефициента на пречупване на прозрачни твърди тела

И течности

Инструменти и аксесоари: микроскоп със светлинен филтър, плоскопаралелна плака със знак АВ под формата на кръст; рефрактометър марка "РЛ"; набор от течности.

Обективен:определят показателите на пречупване на стъкло и течности.

Определяне на индекса на пречупване на стъкло с помощта на микроскоп

За определяне на коефициента на пречупване на прозрачно твърдо вещество се използва плоскопаралелна плоча, изработена от този материал с маркировка.

Марката се състои от две взаимно перпендикулярни драскотини, едната от които (А) е нанесена на дъното, а втората (В) - на горната повърхност на табелата. Плаката се осветява с монохроматична светлина и се изследва под микроскоп. На
ориз. 4.7 показва разрез на изследваната плоча във вертикална равнина.

Лъчите AD и AE след пречупване на границата стъкло-въздух отиват в посоките DD1 и EE1 и попадат в обектива на микроскопа.

Наблюдател, който гледа плочата отгоре, вижда точка А в пресечната точка на продължението на лъчите DD1 и EE1, т.е. в точка С.

По този начин точка А изглежда на наблюдателя разположена в точка С. Нека намерим връзката между индекса на пречупване n на материала на плочата, дебелината d и видимата дебелина d1 на плочата.

4.7 се вижда, че VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, от където

tgi/tgr = AB/BC,

където AB = d е дебелината на плочата; BC = d1 видима дебелина на плочата.

Ако ъглите i и r са малки, тогава

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4.5)

тези. Sini/Sinr = d/d1.

Като вземем предвид закона за пречупване на светлината, получаваме

Измерването на d/d1 се извършва с помощта на микроскоп.

Оптичната схема на микроскопа се състои от две системи: система за наблюдение, която включва обектив и окуляр, монтирани в тръба, и система за осветяване, състояща се от огледало и подвижен светлинен филтър. Фокусирането на изображението се извършва чрез завъртане на дръжките, разположени от двете страни на тръбата.

По оста на дясната дръжка има диск с люспа на крайника.

Отчитането b на крайника спрямо фиксирания показалец определя разстоянието h от обектива до предмета на микроскопа:

Коефициентът k показва на каква височина се движи тръбата на микроскопа, когато дръжката се завърти с 1°.

Диаметърът на обектива при тази настройка е малък в сравнение с разстоянието h, така че най-външният лъч, който влиза в обектива, образува малък ъгъл i с оптичната ос на микроскопа.

Ъгълът на пречупване r на светлината в плочата е по-малък от ъгъла i, т.е. също е малък, което отговаря на условие (4.5).

Работен ред

1. Поставете плаката върху предметния стол на микроскопа, така че точката на пресичане на щрихите A и B (вижте фиг.

Индекс на пречупване

4.7) беше в зрителното поле.

2. Завъртете дръжката на повдигащия механизъм, за да повдигнете тръбата в горна позиция.

3. Гледайки в окуляра, завъртете дръжката, за да спуснете плавно тръбата на микроскопа, докато рязко изображениедраскотини B, нанесени върху горната повърхност на плочата. Запишете индикацията b1 на крайника, която е пропорционална на разстоянието h1 от обектива на микроскопа до горния ръб на плаката: h1 = kb1 (фиг.

4. Продължете да спускате тръбата плавно, докато се получи ясно изображение на драскотина А, която изглежда на наблюдателя в точка С. Запишете ново отчитане b2 на лимба. Разстоянието h1 от обектива до горната повърхност на плочата е пропорционално на b2:
h2 = kb2 (фиг. 4.8, b).

Разстоянията от точки B и C до лещата са равни, тъй като наблюдателят ги вижда еднакво ясно.

Преместването на тръбата h1-h2 е равно на видимата дебелина на плочата (фиг.

d1 = h1-h2 = (b1-b2)k. (4,8)

5. Измерете дебелината на плочата d в ​​пресечната точка на щрихите. За да направите това, поставете спомагателна стъклена плоча 2 под тестовата плоча 1 (фиг. 4.9) и спуснете тръбата на микроскопа, докато лещата докосне (леко) тестовата плоча. Обърнете внимание на индикацията на крайника a1. Отстранете изследваната плака и спуснете тръбата на микроскопа, докато обективът докосне плаката 2.

Индикация за бележка a2.

В същото време обективът на микроскопа ще падне на височина, равна на дебелината на изследваната плоча, т.е.

d = (a1-a2)k. (4,9)

6. Изчислете индекса на пречупване на материала на плочата, като използвате формулата

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

7. Повторете всички горепосочени измервания 3 - 5 пъти, изчислете средната стойност на n, абсолютната и относителна грешка rn и rn/n.

Определяне на коефициента на пречупване на течности с помощта на рефрактометър

Уредите, които се използват за определяне на показателите на пречупване, се наричат ​​рефрактометри.

Общ изглед и оптична схема на RL рефрактометъра са показани на фиг. 4.10 и 4.11.

Измерването на коефициента на пречупване на течности с помощта на RL рефрактометър се основава на явлението пречупване на светлината, преминала през границата между две среди с различни коефициенти на пречупване.

Светлинен лъч (фиг.

4.11) от източник 1 (лампа с нажежаема жичка или дифузна дневна светлина) с помощта на огледало 2 се насочва през прозорец в корпуса на инструмента към двойна призма, състояща се от призми 3 и 4, които са направени от стъкло с индекс на пречупване от 1.540.

Повърхност AA на горната осветителна призма 3 (фиг.

4.12, а) е матова и служи за осветяване на течността с разсеяна светлина, нанесена в тънък слой в междината между призмите 3 и 4. Светлината, разсеяна от матовата повърхност 3, преминава през плоскопаралелен слой на изследваната течност и пада върху диагоналната повърхност на експлозива на долната призма 4 под разн
ъгли i вариращи от нула до 90°.

За да се избегне явлението пълно вътрешно отражение на светлината върху експлозивната повърхност, индексът на пречупване на изследваната течност трябва да бъде по-малък от индекса на пречупване на стъклото на призма 4, т.е.

по-малко от 1540.

Светлинен лъч с ъгъл на падане 90° се нарича плъзгащ се лъч.

Плъзгащият се лъч, пречупен на границата течност-стъкло, ще премине в призма 4 при ограничаващия ъгъл на пречупване rи т.н< 90о.

Пречупването на плъзгащ се лъч в точка D (виж Фигура 4.12, а) се подчинява на закона

nst / nzh \u003d sinipr / sinrpr (4.11)

или nzh = nstsinrpr, (4.12)

тъй като sinipr = 1.

На повърхността BC на призма 4 светлинните лъчи се пречупват и след това

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a, (4.14)

където a е пречупващият лъч на призмата 4.

Решавайки заедно системата от уравнения (4.12), (4.13), (4.14), можем да получим формула, която свързва индекса на пречупване nzh на изследваната течност с граничния ъгъл на пречупване r'pr на лъча, който излиза от призма 4:

Ако на пътя на лъчите, излизащи от призмата 4, се постави зрителна тръба, тогава Долна частзрителното му поле ще бъде осветено, докато горното ще бъде тъмно. Границата между светлите и тъмните полета се образува от лъчи с граничен ъгъл на пречупване r¢pr. В тази система няма лъчи с ъгъл на пречупване, по-малък от r¢pr (фиг.

Стойността на r¢pr, следователно, и позицията на границата на chiaroscuro зависят само от индекса на пречупване nzh на изследваната течност, тъй като nst и a са постоянни стойности в това устройство.

Познавайки nst, a и r¢pr, е възможно да се изчисли nzh по формула (4.15). На практика формулата (4.15) се използва за калибриране на скалата на рефрактометъра.

По скала 9 (вж

ориз. 4.11), стойностите на индекса на пречупване за ld = 5893 Å са нанесени отляво. Пред окуляра 10 - 11 има табелка 8 с маркировка (--).

Чрез преместване на окуляра заедно с пластина 8 по скалата е възможно да се постигне изравняване на маркировката с разделителната линия между тъмното и светлото зрително поле.

Разделянето на градуираната скала 9, съвпадащо с маркировката, дава стойността на индекса на пречупване nzh на изследваната течност. Обектив 6 и окуляр 10-11 образуват телескоп.

Ротационната призма 7 променя хода на лъча, насочвайки го в окуляра.

Поради дисперсията на стъклото и изследваната течност, вместо ясна разделителна линия между тъмни и светли полета, при наблюдение в бяла светлина се получава преливаща се ивица. За да се елиминира този ефект, компенсаторът на дисперсията 5 е монтиран пред лещата на телескопа. Основната част на компенсатора е призма, която е слепена от три призми и може да се върти спрямо оста на телескопа.

Ъглите на пречупване на призмата и техния материал са избрани така, че жълтата светлина с дължина на вълната ld = 5893 Å преминава през тях без пречупване. Ако на пътя на цветните лъчи се монтира компенсаторна призма, така че нейната дисперсия да е равна по величина, но противоположна по знак на дисперсията на измервателната призма и течността, тогава общата дисперсия ще бъде равна на нула. В този случай лъчът от светлинни лъчи ще се събере в бял лъч, чиято посока съвпада с посоката на ограничаващия жълт лъч.

По този начин, когато компенсаторната призма се върти, цветът на цветния нюанс се елиминира. Заедно с призмата 5 дисперсионният крайник 12 се върти спрямо неподвижния показалец (виж фиг. 4.10). Ъгълът на въртене Z на крайника позволява да се прецени стойността на средната дисперсия на изследваната течност.

Скалата на циферблата трябва да е градуирана. Графикът е приложен към инсталацията.

Работен ред

1. Повдигнете призмата 3, поставете 2-3 капки от тестовата течност върху повърхността на призмата 4 и спуснете призмата 3 (виж Фиг. 4.10).

3. Използвайки окулярно насочване, постигнете рязко изображение на скалата и интерфейса между зрителните полета.

4. Завъртайки дръжката 12 на компенсатора 5, унищожете цветното оцветяване на интерфейса между зрителните полета.

Придвижвайки окуляра по скалата, подравнете знака (—-) с границата на тъмните и светлите полета и запишете стойността на индекса на течността.

6. Проучете предложения набор от течности и оценете грешката на измерване.

7. След всяко измерване избършете повърхността на призмите с филтърна хартия, напоена с дестилирана вода.

тестови въпроси

Опция 1

Определете абсолютния и относителен индекс на пречупване на среда.

2. Начертайте пътя на лъчите през интерфейса на две среди (n2> n1 и n2< n1).

3. Получете връзка, която свързва индекса на пречупване n с дебелината d и видимата дебелина d¢ на плочата.

4. Задача.Граничният ъгъл на пълно вътрешно отражение за дадено вещество е 30°.

Намерете индекса на пречупване на това вещество.

Отговор: n=2.

Вариант 2

1. Какво представлява явлението пълно вътрешно отражение?

2. Опишете устройството и принципа на работа на рефрактометъра RL-2.

3. Обяснете ролята на компенсатора в рефрактометъра.

4. Задача. Електрическа крушка се спуска от центъра на кръгъл сал на дълбочина 10 m. Намерете минималния радиус на сала, докато нито един лъч от електрическата крушка не трябва да достига повърхността.

Отговор: R = 11,3 m.

ИНДЕКС НА ПРЕКРЪПЛЕНИЕ, или КОЕФИЦИЕНТ НА ​​ПРЕКРЪПЛЕНИЕ, е абстрактно число, характеризиращо силата на пречупване на прозрачна среда. Коефициентът на пречупване е означен латиницаπ и се определя като съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване на лъч, влизащ от празно пространство в дадена прозрачна среда:

n = sin α/sin β = const или като съотношението на скоростта на светлината в празно пространство към скоростта на светлината в дадена прозрачна среда: n = c/νλ от празното пространство към дадената прозрачна среда.

Коефициентът на пречупване се счита за мярка за оптичната плътност на средата

Определеният по този начин показател на пречупване се нарича абсолютен показател на пречупване, за разлика от относителния показател на пречупване.

д. показва колко пъти се забавя скоростта на разпространение на светлината, когато нейният индекс на пречупване преминава, което се определя от съотношението на синуса на ъгъла на падане към синуса на ъгъла на пречупване, когато лъчът преминава от среда от един плътност към среда с друга плътност. Относителният показател на пречупване е равен на отношението на абсолютните показатели на пречупване: n = n2/n1, където n1 и n2 са абсолютните показатели на пречупване на първата и втората среда.

Абсолютният индекс на пречупване на всички тела - твърди, течни и газообразни - е по-голям от единица и варира от 1 до 2, като само в редки случаи надвишава стойността 2.

Коефициентът на пречупване зависи както от свойствата на средата, така и от дължината на вълната на светлината и нараства с намаляване на дължината на вълната.

Следователно на буквата p се присвоява индекс, който показва към коя дължина на вълната се отнася индикаторът.

ИНДЕКС НА ПРЕКРЪПЛЕНИЕ

Например за стъкло TF-1 коефициентът на пречупване в червената част на спектъра е nC=1.64210, а във виолетовата част nG’=1.67298.

Показатели на пречупване на някои прозрачни тела

Въздух - 1.000292

Вода - 1,334

Етер - 1,358

Етилов алкохол - 1.363

Глицерин - 1, 473

Органично стъкло (плексиглас) - 1, 49

Бензол - 1,503

(Крон стъкло - 1.5163

Ела (канадска), балсам 1.54

Тежко коронно стъкло - 1, 61 26

Кремено стъкло - 1.6164

Въглероден дисулфид - 1,629

Стъклен тежък кремък - 1, 64 75

Монобромнафталин - 1,66

Стъклото е най-тежкият кремък - 1,92

Диамант - 2.42

Разликата в индекса на пречупване за различните части на спектъра е причина за хроматизма, т.е.

разлагане на бялата светлина при преминаването й през пречупващи части – лещи, призми и др.

Лаборатория #41

Определяне на коефициента на пречупване на течности с помощта на рефрактометър

Целта на работата: определяне на коефициента на пречупване на течности чрез метода на пълно вътрешно отражение с помощта на рефрактометър IRF-454B; изследване на зависимостта на коефициента на пречупване на разтвора от неговата концентрация.

Описание на инсталацията

Когато немонохроматичната светлина се пречупи, тя се разлага на композитни цветовев спектъра.

Това явление се дължи на зависимостта на коефициента на пречупване на дадено вещество от честотата (дължината на вълната) на светлината и се нарича светлинна дисперсия.

Обичайно е да се характеризира силата на пречупване на среда чрез индекса на пречупване при дължина на вълната λ \u003d 589,3 nm (средна стойност на дължините на вълните на две близки жълти линии в спектъра на натриевите пари).

60. Какви методи за определяне на концентрацията на веществата в разтвора се използват в атомно-абсорбционния анализ?

Този индекс на пречупване се обозначава нд.

Мярката за дисперсия е средната дисперсия, дефинирана като разликата ( нЕ-н° С), където нЕе индексът на пречупване на вещество при дължина на вълната λ = 486,1 nm (синя линия във водородния спектър), н° Се индексът на пречупване на веществото λ - 656,3 nm (червена линия в спектъра на водорода).

Пречупването на веществото се характеризира със стойността на относителната дисперсия: В справочниците обикновено се дава реципрочната стойност на относителната дисперсия, т.е.

където е коефициентът на дисперсия или числото на Абе.

Апаратът за определяне на индекса на пречупване на течности се състои от рефрактометър IRF-454Bс границите на измерване на индикатора; пречупване ндв диапазона от 1,2 до 1,7; тестова течност, кърпички за избърсване на повърхностите на призми.

Рефрактометър IRF-454Bе тестов уред, предназначен за директно измерване на индекса на пречупване на течности, както и за определяне на средната дисперсия на течности в лаборатория.

Принципът на работа на устройството IRF-454Bвъз основа на явлението пълно вътрешно отражение на светлината.

Принципната схема на устройството е показана на фиг. един.

Изследваната течност се поставя между двете стени на призма 1 и 2. Призма 2 с добре полирано лице ABсе измерва, а призма 1 има матово лице НО1 AT1 - осветление. Лъчите от светлинен източник падат върху ръба НО1 ОТ1 , пречупват се, падат върху матова повърхност НО1 AT1 и разпръснати от тази повърхност.

След това преминават през слоя на изследваната течност и падат на повърхността. ABпризма 2.

Според закона за пречупване, където и са ъглите на пречупване на лъчите съответно в течността и призмата.

С увеличаване на ъгъла на падане ъгълът на пречупване също се увеличава и достига максималната си стойност, когато , т.е.

д. когато лъч в течност се плъзга по повърхност AB. Следователно,. По този начин лъчите, излизащи от призмата 2, са ограничени до определен ъгъл.

Лъчите, идващи от течността в призмата 2 под големи ъгли, претърпяват пълно вътрешно отражение на интерфейса ABи не минават през призма.

На разглежданото устройство се изследват течности, чийто индекс на пречупване е по-малък от индекса на пречупване на призма 2, следователно лъчите от всички посоки, пречупени на границата на течността и стъклото, ще влязат в призмата.

Очевидно частта от призмата, съответстваща на непреминаващите лъчи, ще бъде затъмнена. В телескоп 4, разположен по пътя на лъчите, излизащи от призмата, може да се наблюдава разделянето на зрителното поле на светла и тъмна част.

Чрез завъртане на системата от призми 1-2 границата между светлите и тъмните полета се съчетава с кръста на резбите на окуляра на телескопа. Системата от призми 1-2 е свързана със скала, която е калибрирана по стойности на индекса на пречупване.

Скалата се намира в долната част на зрителното поле на тръбата и, когато участъкът на зрителното поле се комбинира с кръста на нишките, дава съответната стойност на коефициента на пречупване на течността.

Поради дисперсията интерфейсът на зрителното поле в бяла светлина ще бъде оцветен. За премахване на оцветяването, както и за определяне на средната дисперсия на тестваното вещество се използва компенсатор 3, състоящ се от две системи от залепени призми за директно виждане (призми на Amici).

Призмите могат да се въртят едновременно в различни посоки с помощта на прецизно ротационно механично устройство, като по този начин се променя присъщата дисперсия на компенсатора и се елиминира оцветяването на зрителното поле, наблюдавано през оптичната система 4. Към компенсатора е свързан барабан със скала , чрез който се определя параметърът на дисперсията, което позволява да се изчисли средна дисперсиявещества.

Работен ред

Настройте устройството така, че светлината от източника (лампа с нажежаема жичка) да навлезе в осветителната призма и да осветява равномерно зрителното поле.

2. Отворете измервателната призма.

Нанесете няколко капки вода върху повърхността й със стъклена пръчка и внимателно затворете призмата. Празнината между призмите трябва да бъде равномерно запълнена с тънък слой вода (обърнете специално внимание на това).

С помощта на винта на устройството със скала елиминирайте оцветяването на зрителното поле и получете рязка граница между светлина и сянка. Подравнете го с помощта на друг винт с референтния кръст на окуляра на устройството. Определете индекса на пречупване на водата по скалата на окуляра с точност до хилядна.

Сравнете получените резултати с референтни данни за водата. Ако разликата между измерения и табличния индекс на пречупване не надвишава ± 0,001, тогава измерването е извършено правилно.

Упражнение 1

1. Пригответе разтвор на готварска сол ( NaCl) с концентрация, близка до границата на разтворимост (например C = 200 g/l).

Измерете индекса на пречупване на получения разтвор.

3. Чрез разреждане на разтвора с цяло число пъти се получава зависимостта на индикатора; пречупване от концентрацията на разтвора и попълнете таблицата. един.

маса 1

Упражнение.Как да получите само чрез разреждане концентрацията на разтвора, равна на 3/4 от максималната (първоначалната)?

Начертайте графика на зависимостта n=n(C). По-нататъшната обработка на експерименталните данни трябва да се извърши според указанията на учителя.

Обработка на експериментални данни

а) Графичен метод

От графиката определете наклона AT, които при условията на експеримента ще характеризират разтвореното вещество и разтворителя.

2. Определете концентрацията на разтвора с помощта на графиката NaClдадено от лаборанта.

б) Аналитичен метод

Метод най-малки квадратиизчисли НО, ATи Сб.

Според намерените стойности НОи ATопределяне на средната стойност на концентрацията на разтвора NaClдадено от лаборанта

тестови въпроси

дисперсия на светлината. Каква е разликата нормална дисперсияот аномално?

2. Какво представлява явлението пълно вътрешно отражение?

3. Защо е невъзможно да се измери индексът на пречупване на течност, по-голям от индекса на пречупване на призма, като се използва тази настройка?

4. Защо лицето на призмата НО1 AT1 направи мат?

Деградация, индекс

Психологическа енциклопедия

Начин за оценка на степента на умствена деградация! функции, измерени чрез теста на Wexler-Bellevue. Индексът се основава на наблюдението, че нивото на развитие на някои способности, измерени от теста, намалява с възрастта, докато други не.

Индекс

Психологическа енциклопедия

- указател, регистър на имена, титли и др. В психологията - цифров индикатор за количествено определяне, характеристика на явленията.

От какво зависи коефициентът на пречупване на дадено вещество?

Индекс

Психологическа енциклопедия

1. Повечето общо значение: всичко, използвано за маркиране, идентифициране или насочване; указания, надписи, знаци или символи. 2. Формула или число, често изразено като фактор, показващо някаква връзка между стойности или измервания, или между...

Общителност, индекс

Психологическа енциклопедия

Характеристика, която изразява общителността на човек. Социограмата, например, дава, наред с други измервания, оценка на общителността на различни членове на група.

Избор, индекс

Психологическа енциклопедия

Формула за оценка на силата на определен тест или тестов елемент при разграничаването на индивидите един от друг.

Надеждност, индекс

Психологическа енциклопедия

Статистика, която осигурява оценка на корелацията между действителните стойности, получени от теста, и теоретично правилните стойности.

Този индекс се дава като стойността на r, където r е изчисленият коефициент на безопасност.

Ефективност на прогнозирането, индекс

Психологическа енциклопедия

Мярка за степента, до която знанието за една променлива може да се използва за правене на прогнози за друга променлива, като се има предвид, че корелацията на тези променливи е известна. Обикновено в символна форма това се изразява като E, индексът е представен като 1 - ((...

Думи, индекс

Психологическа енциклопедия

Общ термин за всяка систематична честота на срещане на думи в писмен и/или говорим език.

Често такива индекси са ограничени до специфични лингвистични области, например учебници за първи клас, взаимодействие родител-дете. Въпреки това, оценките са известни ...

Структури на тялото, индекс

Психологическа енциклопедия

Измерване на тялото, предложено от Eysenck въз основа на съотношението на височината към гръдната обиколка.

Тези, чиито резултати бяха в „нормалния“ диапазон, се наричаха мезоморфи стандартно отклонениеили над средното - лептоморфи и в рамките на стандартното отклонение или ...

КЪМ ЛЕКЦИЯ №24

"ИНСТРУМЕНТАЛНИ МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗ"

РЕФРАКТОМЕТРИЯ.

Литература:

1. В.Д. Пономарев "Аналитична химия" 1983 246-251

2. А.А. Ishchenko "Аналитична химия" 2004 стр. 181-184

РЕФРАКТОМЕТРИЯ.

Рефрактометрията е една от най-простите физични методианализ с минимално количество аналит и се извършва за много кратко време.

Рефрактометрия- метод, базиран на явлението рефракция или пречупване, т.е.

промяна в посоката на разпространение на светлината при преминаване от една среда в друга.

Пречупването, както и поглъщането на светлината, е следствие от нейното взаимодействие със средата.

Думата рефрактометрия означава измерение пречупване на светлината, което се оценява по стойността на индекса на пречупване.

Стойност на индекса на пречупване нЗависи

1) върху състава на веществата и системите,

2) от при каква концентрация и какви молекули среща светлинният лъч по пътя си, защото

Под действието на светлината молекулите на различните вещества се поляризират по различен начин. Именно на тази зависимост се основава рефрактометричният метод.

Този метод има редица предимства, в резултат на което е намерил широко приложение както в химичните изследвания, така и в контрола на технологичните процеси.

1) Измерването на показателите на пречупване е много прост процес, който се извършва точно и с минимална инвестиция на време и количество вещество.

2) Обикновено рефрактометрите осигуряват до 10% точност при определяне на индекса на пречупване на светлината и съдържанието на аналита

Методът на рефрактометрията се използва за контрол на автентичността и чистотата, за идентифициране на отделни вещества, за определяне на структурата на органични и неорганични съединения при изследване на разтвори.

Рефрактометрията се използва за определяне на състава на двукомпонентни разтвори и за тройни системи.

Физическа основа на метода

ИНДИКАТОР НА ПРЕРЕФРАКЦИЯ.

Отклонението на светлинния лъч от първоначалната му посока при преминаване от една среда в друга е по-голямо от повече разликав скоростите на разпространение на светлината на две

тези среди.

Помислете за пречупването на светлинен лъч на границата на всеки две прозрачни среди I и II (вижте фиг.

Ориз.). Нека се съгласим, че среда II има по-голяма пречупваща сила и следователно, n1и n2- показва пречупването на съответните среди. Ако средата I не е нито вакуум, нито въздух, тогава съотношението sin на ъгъла на падане на светлинния лъч към sin на ъгъла на пречупване ще даде стойността на относителния индекс на пречупване n rel. Стойността на n rel.

Какъв е индексът на пречупване на стъклото? И кога е необходимо да се знае?

може също да се определи като съотношението на индексите на пречупване на разглежданата среда.

nrel. = —— = —

Стойността на коефициента на пречупване зависи от

1) естеството на веществата

Естеството на веществото в този случай се определя от степента на деформируемост на неговите молекули под действието на светлината - степента на поляризуемост.

Колкото по-интензивна е поляризуемостта, толкова по-силно е пречупването на светлината.

2)дължина на вълната на падаща светлина

Измерването на индекса на пречупване се извършва при дължина на светлинната вълна 589,3 nm (линия D на натриевия спектър).

Зависимостта на показателя на пречупване от дължината на вълната на светлината се нарича дисперсия.

как по-малка дължинавълни, толкова по-голямо е пречупването. Следователно лъчите с различна дължина на вълната се пречупват по различен начин.

3)температура при което се извършва измерването. Предпоставкаопределянето на индекса на пречупване е съответствие температурен режим. Обикновено определянето се извършва при 20±0.30C.

С повишаване на температурата индексът на пречупване намалява, а с понижаване на температурата се увеличава..

Температурната корекция се изчислява по следната формула:

nt=n20+ (20-t) 0,0002, където

nt-чао индекс на пречупване при дадена температура,

n20 - показател на пречупване при 200С

Влиянието на температурата върху стойностите на индексите на пречупване на газове и течности е свързано със стойностите на техните коефициенти на обемно разширение.

Обемът на всички газове и течности се увеличава при нагряване, плътността намалява и следователно индикаторът намалява

Индексът на пречупване, измерен при 200C и дължина на светлинната вълна от 589,3 nm, е показан от индекса nD20

Зависимостта на коефициента на пречупване на хомогенна двукомпонентна система от нейното състояние се установява експериментално чрез определяне на коефициента на пречупване за редица стандартни системи (например разтвори), съдържанието на компонентите в които е известно.

4) концентрацията на вещество в разтвор.

За много водни разтвори на вещества показателите на пречупване при различни концентрации и температури са надеждно измерени и в тези случаи могат да се използват референтни данни. рефрактометрични таблици.

Практиката показва, че когато съдържанието на разтвореното вещество не надвишава 10-20%, заедно с графичен методв много случаи можете да използвате линейно уравнениеТип:

n=не+FC,

н-индекс на пречупване на разтвора,

нее индексът на пречупване на чистия разтворител,

° С— концентрация на разтвореното вещество, %

Е-емпиричен коефициент, чиято стойност се намира

чрез определяне на показателите на пречупване на разтвори с известна концентрация.

РЕФРАКТОМЕТРИ.

Рефрактометрите са устройства, използвани за измерване на индекса на пречупване.

Има 2 вида от тези инструменти: рефрактометър тип Abbe и тип Pulfrich. Както в тези, така и в други, измерванията се основават на определяне на големината на граничния ъгъл на пречупване. В практиката се използват рефрактометри различни системи: лаборатория-РЛ, универсална РЛУ и др.

Коефициентът на пречупване на дестилирана вода n0 = 1,33299, на практика този показател се приема като референтен като n0 =1,333.

Принципът на работа на рефрактометрите се основава на определянето на индекса на пречупване чрез метода на ограничаващия ъгъл (ъгъл пълно отражениеСвета).

Ръчен рефрактометър

Рефрактометър Abbe