किसी माध्यम के निरपेक्ष अपवर्तनांक के लिए माप की एक इकाई। निरपेक्ष अपवर्तनांक और सापेक्ष अपवर्तनांक से इसका संबंध

अपवर्तक संकेतक(अपवर्तक सूचकांक) - ऑप्टिकल। पर्यावरण की विशेषता से जुड़ी हुई है प्रकाश का अपवर्तनएक माध्यम से दूसरे माध्यम में संक्रमण के दौरान दो पारदर्शी वैकल्पिक रूप से सजातीय और आइसोट्रोपिक मीडिया के बीच इंटरफेस में और मीडिया में प्रकाश प्रसार के चरण वेग में अंतर के कारण। P. p. का मान इन गतियों के अनुपात के बराबर होता है। रिश्तेदार

इन वातावरणों के पी.पी. यदि प्रकाश दूसरे या पहले माध्यम पर पड़ता है (जहाँ से प्रकाश के संचरण की गति ) साथ), तो मात्राएँ हैं इन वातावरणों का निरपेक्ष पीपी। इस मामले में, अपवर्तन के नियम को इस रूप में लिखा जा सकता है कि आपतन और अपवर्तन कोण कहां हैं।

निरपेक्ष पीपी का परिमाण पदार्थ की प्रकृति और संरचना पर निर्भर करता है, इसकी एकत्रीकरण की स्थिति, तापमान, दबाव, आदि। उच्च तीव्रता पर, पी। पी। प्रकाश की तीव्रता पर निर्भर करता है (देखें। गैर-रैखिक प्रकाशिकी). कई पदार्थों में, पी.पी. बाहरी के प्रभाव में बदल जाता है। बिजली खेत ( केर प्रभाव- तरल पदार्थ और गैसों में; इलेक्ट्रो ऑप्टिकल पॉकल्स प्रभाव- क्रिस्टल में)।

किसी दिए गए माध्यम के लिए, अवशोषण बैंड प्रकाश की तरंग दैर्ध्य l पर निर्भर करता है, और अवशोषण बैंड के क्षेत्र में यह निर्भरता विषम है (चित्र 1 देखें)। प्रकाश फैलाव) लगभग सभी मीडिया के लिए, अवशोषण बैंड 1 के करीब है, तरल और ठोस के दृश्य क्षेत्र में, यह लगभग 1.5 है; आईआर क्षेत्र में कई पारदर्शी मीडिया 4.0 (जीई के लिए) के लिए।

लिट.:लैंड्सबर्ग जी.एस., ऑप्टिक्स, 5वां संस्करण, एम., 1976; सिवुखिन डी.वी., जनरल कोर्स, दूसरा संस्करण, [वॉल्यूम। 4] - ऑप्टिक्स, एम., 1985. वी. I. मालिशेव,

प्रकाश से जुड़ी प्रक्रियाएं भौतिकी का एक महत्वपूर्ण घटक हैं और हमारे दैनिक जीवन में हर जगह हमें घेर लेती हैं। इस स्थिति में सबसे महत्वपूर्ण प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन के नियम हैं, जिन पर आधुनिक प्रकाशिकी आधारित है। प्रकाश का अपवर्तन आधुनिक विज्ञान का एक महत्वपूर्ण अंग है।

विरूपण प्रभाव

यह लेख आपको बताएगा कि प्रकाश अपवर्तन की घटना क्या है, साथ ही साथ अपवर्तन का नियम कैसा दिखता है और इससे क्या होता है।

एक भौतिक घटना की मूल बातें

जब एक बीम एक सतह पर गिरती है जो अलग-अलग ऑप्टिकल घनत्व वाले दो पारदर्शी पदार्थों से अलग होती है (उदाहरण के लिए, अलग चश्माया पानी में), कुछ किरणें परावर्तित होंगी, और कुछ दूसरी संरचना में प्रवेश करेंगी (उदाहरण के लिए, यह पानी या कांच में फैल जाएगी)। एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर, बीम की दिशा में परिवर्तन की विशेषता होती है। यह प्रकाश के अपवर्तन की घटना है।
प्रकाश के परावर्तन और अपवर्तन को विशेष रूप से पानी में अच्छी तरह से देखा जा सकता है।

जल विरूपण प्रभाव

पानी में चीजों को देखने पर वे विकृत लगती हैं। यह हवा और पानी के बीच की सीमा पर विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है। नेत्रहीन ऐसा लगता है कि पानी के नीचे की वस्तुएं थोड़ी विक्षेपित होती हैं। वर्णित भौतिक घटना ठीक यही कारण है कि सभी वस्तुएं पानी में विकृत लगती हैं। जब किरणें कांच से टकराती हैं, तो यह प्रभाव कम ध्यान देने योग्य होता है।
प्रकाश का अपवर्तन एक भौतिक घटना है, जो एक माध्यम (संरचना) से दूसरे माध्यम (संरचना) में जाने के क्षण में सौर किरण की दिशा में परिवर्तन की विशेषता है।
इस प्रक्रिया की समझ में सुधार करने के लिए, हवा से पानी में गिरने वाले बीम के उदाहरण पर विचार करें (इसी तरह कांच के लिए)। इंटरफ़ेस के साथ लंबवत खींचकर, प्रकाश किरण के अपवर्तन और वापसी के कोण को मापा जा सकता है। यह सूचक (अपवर्तन का कोण) तब बदल जाएगा जब प्रवाह पानी (कांच के अंदर) में प्रवेश करेगा।
टिप्पणी! इस पैरामीटर को उस कोण के रूप में समझा जाता है जो दो पदार्थों के पृथक्करण के लिए एक लंबवत बनाता है जब किरण पहली संरचना से दूसरी संरचना में प्रवेश करती है।

बीम मार्ग

वही संकेतक अन्य वातावरणों के लिए विशिष्ट है। यह स्थापित किया गया है कि यह सूचक पदार्थ के घनत्व पर निर्भर करता है। यदि बीम कम सघनता से सघन संरचना की ओर आपतित है, तो निर्मित विरूपण कोण बड़ा होगा। और अगर इसके विपरीत, तो कम।
वहीं, गिरावट के ढलान में बदलाव भी इस सूचक को प्रभावित करेगा। लेकिन उनके बीच का रिश्ता स्थायी नहीं रहता। साथ ही, उनकी ज्याओं का अनुपात स्थिर रहेगा, जिसे निम्न सूत्र द्वारा प्रदर्शित किया जाता है: sinα / sinγ = n, जहाँ:

• n एक स्थिर मान है जो प्रत्येक विशिष्ट पदार्थ (वायु, कांच, पानी, आदि) के लिए वर्णित है। इसलिए, यह मान क्या होगा विशेष तालिकाओं से निर्धारित किया जा सकता है;
• α आपतन कोण है;
• अपवर्तन कोण है।

इस भौतिक घटना को निर्धारित करने के लिए अपवर्तन का नियम बनाया गया था।

भौतिक नियम

प्रकाश प्रवाह के अपवर्तन का नियम आपको पारदर्शी पदार्थों की विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है। कानून में ही दो प्रावधान हैं:

• पहला भाग। बीम (घटना, परिवर्तित) और लंबवत, जिसे सीमा पर घटना के बिंदु पर बहाल किया गया था, उदाहरण के लिए, हवा और पानी (कांच, आदि), एक ही विमान में स्थित होंगे;
• दूसरा भाग। सीमा पार करते समय बने समान कोण की ज्या और आपतन कोण की ज्या के अनुपात का सूचक एक स्थिर मान होगा।

कानून का विवरण

इस मामले में, इस समय बीम दूसरी संरचना से पहले में बाहर निकलता है (उदाहरण के लिए, जब प्रकाश प्रवाह हवा से गुजरता है, कांच के माध्यम से और वापस हवा में), एक विरूपण प्रभाव भी होगा।

विभिन्न वस्तुओं के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर

इस स्थिति में मुख्य संकेतक एक समान पैरामीटर के लिए घटना के कोण के साइन का अनुपात है, लेकिन विरूपण के लिए। जैसा कि ऊपर वर्णित कानून के अनुसार, यह सूचक एक स्थिर मूल्य है।
उसी समय, जब गिरावट के ढलान का मूल्य बदलता है, वही स्थिति समान संकेतक के लिए विशिष्ट होगी। यह सेटिंग है बहुत महत्व, क्योंकि यह पारदर्शी पदार्थों की एक अभिन्न विशेषता है।

विभिन्न वस्तुओं के लिए संकेतक

इस पैरामीटर के लिए धन्यवाद, आप कांच के प्रकारों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के कीमती पत्थरों के बीच काफी प्रभावी ढंग से अंतर कर सकते हैं। यह विभिन्न माध्यमों में प्रकाश की गति निर्धारित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है।

टिप्पणी! प्रकाश प्रवाह की उच्चतम गति निर्वात में होती है।

एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाने पर उसकी गति कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, हीरा, जिसमें सबसे अधिक अपवर्तनांक होता है, की फोटॉन प्रसार गति हवा की तुलना में 2.42 गुना तेज होगी। पानी में, वे 1.33 गुना धीमी गति से फैलेंगे। के लिये अलग - अलग प्रकारचश्मा, यह पैरामीटर 1.4 से 2.2 तक है।

टिप्पणी! कुछ चश्मे का अपवर्तनांक 2.2 होता है, जो हीरे के बहुत करीब होता है (2.4)। इसलिए, कांच के टुकड़े को असली हीरे से अलग करना हमेशा संभव नहीं होता है।

पदार्थों का ऑप्टिकल घनत्व

प्रकाश विभिन्न पदार्थों के माध्यम से प्रवेश कर सकता है, जो विभिन्न ऑप्टिकल घनत्व की विशेषता है। जैसा कि हमने पहले कहा, इस नियम का उपयोग करके आप माध्यम (संरचना) के घनत्व की विशेषता निर्धारित कर सकते हैं। वह जितना सघन होगा, उसमें प्रकाश की गति उतनी ही धीमी होगी। उदाहरण के लिए, कांच या पानी हवा की तुलना में अधिक वैकल्पिक रूप से घना होगा।
इस तथ्य के अलावा कि यह पैरामीटर एक स्थिर मूल्य है, यह दो पदार्थों में प्रकाश की गति के अनुपात को भी दर्शाता है। भौतिक अर्थ को निम्न सूत्र के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है:

यह संकेतक बताता है कि एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाने पर फोटॉन के प्रसार की गति कैसे बदलती है।

एक और महत्वपूर्ण संकेतक

पारदर्शी वस्तुओं के माध्यम से प्रकाश प्रवाह को स्थानांतरित करते समय, इसका ध्रुवीकरण संभव है। यह ढांकता हुआ आइसोट्रोपिक मीडिया से प्रकाश प्रवाह के पारित होने के दौरान मनाया जाता है। ध्रुवीकरण तब होता है जब फोटॉन कांच से गुजरते हैं।

ध्रुवीकरण प्रभाव

आंशिक ध्रुवीकरण तब देखा जाता है जब दो डाइलेक्ट्रिक्स की सीमा पर प्रकाश प्रवाह की घटना का कोण शून्य से भिन्न होता है। ध्रुवीकरण की डिग्री इस बात पर निर्भर करती है कि आपतन कोण क्या थे (ब्रूस्टर का नियम)।

पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब

हमारे संक्षिप्त विषयांतर को समाप्त करते हुए, इस तरह के प्रभाव को पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब के रूप में माना जाना अभी भी आवश्यक है।

पूर्ण प्रदर्शन घटना

इस प्रभाव की उपस्थिति के लिए, पदार्थों के बीच इंटरफेस में एक सघन से कम घने माध्यम में संक्रमण के क्षण में प्रकाश प्रवाह की घटना के कोण को बढ़ाना आवश्यक है। ऐसी स्थिति में जहां यह पैरामीटर एक निश्चित सीमा मान से अधिक हो जाता है, तो इस खंड की सीमा पर फोटॉन घटना पूरी तरह से परिलक्षित होगी। दरअसल, यह हमारी वांछित घटना होगी। इसके बिना फाइबर ऑप्टिक्स बनाना असंभव था।

निष्कर्ष

प्रकाश प्रवाह के व्यवहार की विशेषताओं के व्यावहारिक अनुप्रयोग ने हमारे जीवन को बेहतर बनाने के लिए विभिन्न प्रकार के तकनीकी उपकरणों का निर्माण किया। उसी समय, प्रकाश ने मानव जाति के लिए अपनी सभी संभावनाएं नहीं खोली हैं, और इसकी व्यावहारिक क्षमता अभी तक पूरी तरह से महसूस नहीं की गई है।

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यह लेख प्रकाशिकी की ऐसी अवधारणा के सार को अपवर्तक सूचकांक के रूप में प्रकट करता है। इस मान को प्राप्त करने के सूत्र दिए गए हैं संक्षिप्त समीक्षाविद्युत चुम्बकीय तरंग के अपवर्तन की घटना का अनुप्रयोग।

देखने की क्षमता और अपवर्तनांक

सभ्यता के भोर में, लोगों ने सवाल पूछा: आँख कैसे देखती है? यह सुझाव दिया गया है कि एक व्यक्ति ऐसी किरणों का उत्सर्जन करता है जो आसपास की वस्तुओं को महसूस करती हैं, या, इसके विपरीत, सभी चीजें ऐसी किरणों का उत्सर्जन करती हैं। इस प्रश्न का उत्तर सत्रहवीं शताब्दी में दिया गया था। यह प्रकाशिकी में निहित है और अपवर्तनांक से संबंधित है। विभिन्न अपारदर्शी सतहों से परावर्तन और पारदर्शी लोगों के साथ सीमा पर अपवर्तन, प्रकाश व्यक्ति को देखने का अवसर देता है।

प्रकाश और अपवर्तक सूचकांक

हमारा ग्रह सूर्य के प्रकाश में डूबा हुआ है। और यह ठीक फोटॉन की तरंग प्रकृति के साथ है कि पूर्ण अपवर्तक सूचकांक जैसी अवधारणा जुड़ी हुई है। वैक्यूम में प्रचार करते समय, एक फोटॉन को कोई बाधा नहीं आती है। ग्रह पर, प्रकाश कई अलग-अलग सघन माध्यमों का सामना करता है: वातावरण (गैसों का मिश्रण), पानी, क्रिस्टल। विद्युतचुंबकीय तरंग होने के कारण, प्रकाश के फोटॉनों का निर्वात में एक प्रावस्था वेग होता है सी), और पर्यावरण में - दूसरा (निरूपित .) वी) पहले और दूसरे के अनुपात को निरपेक्ष अपवर्तनांक कहते हैं। सूत्र इस तरह दिखता है: n = c / v।

चरण गति

यह विद्युत चुम्बकीय माध्यम के चरण वेग की परिभाषा देने योग्य है। अन्यथा समझें कि अपवर्तनांक क्या है एन, यह निषिद्ध है। प्रकाश का फोटॉन एक तरंग है। तो, इसे ऊर्जा के एक पैकेट के रूप में दर्शाया जा सकता है जो दोलन करता है (एक साइनसॉइड के एक खंड की कल्पना करें)। चरण - यह साइनसॉइड का वह खंड है जो एक निश्चित समय में तरंग से गुजरता है (याद रखें कि अपवर्तक सूचकांक जैसी मात्रा को समझने के लिए यह महत्वपूर्ण है)।

उदाहरण के लिए, एक चरण अधिकतम साइनसॉइड या इसके ढलान का कुछ खंड हो सकता है। एक तरंग का चरण वेग वह गति है जिस पर वह विशेष चरण चलता है। जैसा कि अपवर्तक सूचकांक की परिभाषा बताती है, एक निर्वात और एक माध्यम के लिए, ये मान भिन्न होते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक पर्यावरण का इस मात्रा का अपना मूल्य होता है। कोई भी पारदर्शी यौगिक, चाहे उसका संघटन कुछ भी हो, उसका अपवर्तनांक अन्य सभी पदार्थों से भिन्न होता है।

निरपेक्ष और सापेक्ष अपवर्तनांक

यह पहले ही ऊपर दिखाया जा चुका है कि निरपेक्ष मान को निर्वात के सापेक्ष मापा जाता है। हालांकि, यह हमारे ग्रह पर मुश्किल है: प्रकाश अधिक बार हवा और पानी या क्वार्ट्ज और स्पिनल की सीमा से टकराता है। इनमें से प्रत्येक मीडिया के लिए, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अपवर्तनांक अलग है। हवा में, प्रकाश का एक फोटॉन एक दिशा के साथ यात्रा करता है और एक चरण वेग (v 1) होता है, लेकिन जब यह पानी में प्रवेश करता है, तो यह प्रसार और चरण वेग (v 2) की दिशा बदल देता है। हालाँकि, ये दोनों दिशाएँ एक ही तल में स्थित हैं। यह समझने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है कि आंख के रेटिना पर या कैमरे के मैट्रिक्स पर आसपास की दुनिया की छवि कैसे बनती है। दो निरपेक्ष मानों का अनुपात सापेक्ष अपवर्तनांक देता है। सूत्र इस तरह दिखता है: n 12 \u003d v 1 / v 2।

लेकिन क्या होगा अगर प्रकाश, इसके विपरीत, पानी से बाहर आता है और हवा में प्रवेश करता है? तब यह मान सूत्र n 21 = v 2 / v 1 द्वारा निर्धारित किया जाएगा। सापेक्ष अपवर्तक सूचकांकों को गुणा करते समय, हमें n 21 * n 12 \u003d (v 2 * v 1) / (v 1 * v 2) \u003d 1 मिलता है। यह अनुपात मीडिया के किसी भी जोड़े के लिए सही है। सापेक्ष अपवर्तनांक आपतन कोणों और अपवर्तन n 12 = sin 1 / sin Ɵ 2 की ज्याओं से प्राप्त किया जा सकता है। यह मत भूलो कि कोणों को सामान्य से सतह तक गिना जाता है। एक सामान्य एक रेखा है जो सतह के लंबवत होती है। अर्थात्, यदि समस्या को एक कोण दिया जाता है α सतह के सापेक्ष गिरने पर, (90 - α) की ज्या पर विचार किया जाना चाहिए।

अपवर्तनांक की सुंदरता और उसके अनुप्रयोग

शांत धूप वाले दिन, झील के तल पर चकाचौंध खेलती है। गहरे नीले रंग की बर्फ चट्टान को ढक लेती है। एक महिला के हाथ में एक हीरा हजारों चिंगारी बिखेरता है। ये घटनाएँ इस तथ्य का परिणाम हैं कि पारदर्शी मीडिया की सभी सीमाओं का एक सापेक्ष अपवर्तनांक होता है। सौंदर्य सुख के अलावा, इस घटना का उपयोग व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए भी किया जा सकता है।

यहाँ कुछ उदाहरण हैं:

• एक कांच का लेंस बीम को इकट्ठा करता है सूरज की रोशनीऔर घास में आग लगा देता है।
• लेजर बीम रोगग्रस्त अंग पर ध्यान केंद्रित करता है और अनावश्यक ऊतक को काट देता है।
• सूरज की रोशनी एक प्राचीन सना हुआ ग्लास खिड़की पर अपवर्तित होती है, जिससे एक विशेष वातावरण बनता है।
• माइक्रोस्कोप बहुत छोटे विवरण को बढ़ाता है
• स्पेक्ट्रोफोटोमीटर लेंस अध्ययन के तहत पदार्थ की सतह से परावर्तित लेजर प्रकाश एकत्र करते हैं। इस प्रकार, संरचना, और फिर नई सामग्रियों के गुणों को समझना संभव है।
• एक फोटोनिक कंप्यूटर के लिए भी एक परियोजना है, जहां सूचना इलेक्ट्रॉनों द्वारा नहीं, जैसा कि अभी है, बल्कि फोटॉन द्वारा प्रेषित की जाएगी। ऐसे उपकरण के लिए निश्चित रूप से अपवर्तक तत्वों की आवश्यकता होगी।

वेवलेंथ

हालाँकि, सूर्य हमें न केवल दृश्यमान स्पेक्ट्रम में फोटॉन की आपूर्ति करता है। इन्फ्रारेड, अल्ट्रावॉयलेट, एक्स-रे रेंज को मानव दृष्टि से नहीं देखा जाता है, लेकिन वे हमारे जीवन को प्रभावित करते हैं। आईआर किरणें हमें गर्म रखती हैं, यूवी फोटॉन ऊपरी वायुमंडल को आयनित करते हैं और पौधों को प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऑक्सीजन का उत्पादन करने में सक्षम बनाते हैं।

और अपवर्तनांक किसके बराबर होता है यह न केवल उन पदार्थों पर निर्भर करता है जिनके बीच सीमा होती है, बल्कि आपतित विकिरण की तरंग दैर्ध्य पर भी निर्भर करता है। यह आमतौर पर संदर्भ से स्पष्ट होता है कि किस मूल्य का उल्लेख किया जा रहा है। यानी अगर किताब एक्स-रे और किसी व्यक्ति पर उसके प्रभाव पर विचार करती है, तो एनवहां इसे इस सीमा के लिए परिभाषित किया गया है। लेकिन आमतौर पर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के दृश्य स्पेक्ट्रम का मतलब होता है, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो।

अपवर्तक सूचकांक और प्रतिबिंब

जैसा कि ऊपर से स्पष्ट हुआ, हम पारदर्शी वातावरण की बात कर रहे हैं। उदाहरण के तौर पर, हमने हवा, पानी, हीरा का हवाला दिया। लेकिन लकड़ी, ग्रेनाइट, प्लास्टिक का क्या? क्या उनके लिए अपवर्तक सूचकांक जैसी कोई चीज है? उत्तर जटिल है, लेकिन सामान्य तौर पर हाँ।

सबसे पहले, हमें विचार करना चाहिए कि हम किस प्रकार के प्रकाश से निपट रहे हैं। वे मीडिया जो दृश्यमान फोटोन के लिए अपारदर्शी हैं, उन्हें एक्स-रे या गामा विकिरण द्वारा काट दिया जाता है। यही है, अगर हम सभी सुपरमैन होते, तो हमारे चारों ओर की पूरी दुनिया हमारे लिए पारदर्शी होती, लेकिन अलग-अलग डिग्री तक। उदाहरण के लिए, कंक्रीट से बनी दीवारें जेली से अधिक घनी नहीं होंगी, और धातु की फिटिंग सघन फल के टुकड़ों की तरह दिखेगी।

अन्य प्राथमिक कणों, म्यूऑन के लिए, हमारा ग्रह आम तौर पर पारदर्शी है। एक समय में, वैज्ञानिकों ने अपने अस्तित्व के तथ्य को साबित करने के लिए बहुत सारी मुसीबतें लाईं। मून्स हमें हर सेकेंड में लाखों में छेदते हैं, लेकिन एक कण के पदार्थ से टकराने की संभावना बहुत कम है, और इसे ठीक करना बहुत मुश्किल है। वैसे, बाइकाल जल्द ही म्यून्स को "पकड़ने" का स्थान बन जाएगा। इसका गहरा और साफ पानी इसके लिए आदर्श है - खासकर सर्दियों में। मुख्य बात यह है कि सेंसर फ्रीज नहीं होते हैं। इस प्रकार, कंक्रीट का अपवर्तनांक, उदाहरण के लिए, एक्स-रे फोटॉन के लिए समझ में आता है। इसके अलावा, किसी पदार्थ का एक्स-रे विकिरण क्रिस्टल की संरचना का अध्ययन करने के लिए सबसे सटीक और महत्वपूर्ण तरीकों में से एक है।

यह भी याद रखने योग्य है कि, गणितीय अर्थ में, पदार्थ जो एक निश्चित सीमा के लिए अपारदर्शी होते हैं, उनका एक काल्पनिक अपवर्तनांक होता है। अंत में, किसी को यह समझना चाहिए कि किसी पदार्थ का तापमान उसकी पारदर्शिता को भी प्रभावित कर सकता है।

निर्वात के सापेक्ष एक माध्यम का अपवर्तनांक, अर्थात, निर्वात से एक माध्यम में प्रकाश किरणों के संक्रमण के मामले में, निरपेक्ष कहा जाता है और सूत्र (27.10) द्वारा निर्धारित किया जाता है: n=c/v।

गणना में, पूर्ण अपवर्तक सूचकांक तालिकाओं से लिए जाते हैं, क्योंकि उनका मूल्य प्रयोगों का उपयोग करके काफी सटीक रूप से निर्धारित किया जाता है। चूँकि c, v से बड़ा है, तो निरपेक्ष अपवर्तनांक हमेशा एकता से बड़ा होता है।

यदि एक प्रकाश उत्सर्जननिर्वात से माध्यम में जाता है, तो अपवर्तन के दूसरे नियम का सूत्र इस प्रकार लिखा जाता है:

पाप मैं/पाप β = n. (29.6)

सूत्र (29.6) का उपयोग अक्सर अभ्यास में तब किया जाता है जब किरणें हवा से माध्यम में जाती हैं, क्योंकि हवा में प्रकाश के प्रसार की गति c से बहुत कम होती है। यह इस तथ्य से देखा जा सकता है कि वायु का पूर्ण अपवर्तनांक 1.0029 है।

जब किरण माध्यम से निर्वात (वायु) में जाती है, तो अपवर्तन के दूसरे नियम का सूत्र रूप लेता है:

पाप मैं/पाप β = 1/एन। (29.7)

इस मामले में, किरणें, जब माध्यम छोड़ती हैं, तो आवश्यक रूप से लंबवत से माध्यम और निर्वात के बीच के अंतरापृष्ठ पर चली जाती हैं।

आइए जानें कि आप निरपेक्ष अपवर्तनांक से आपेक्षिक अपवर्तनांक n21 कैसे प्राप्त कर सकते हैं। प्रकाश को निरपेक्ष सूचकांक n1 वाले माध्यम से निरपेक्ष सूचकांक n2 वाले माध्यम में जाने दें। तब n1 = c/V1 औरn2 = एस/v2, कहाँ से:

n2/n1=v1/v2=n21. (29.8)

ऐसे मामले के लिए अपवर्तन के दूसरे नियम का सूत्र अक्सर इस प्रकार लिखा जाता है:

सिनी/sinβ = n2/n1. (29.9)

आइए याद करते हैं कि मैक्सवेल का सिद्धांत निरपेक्ष प्रतिपादकअपवर्तन संबंध से पाया जा सकता है: n = (με)। चूंकि प्रकाश विकिरण के लिए पारदर्शी पदार्थों के लिए, μ व्यावहारिक रूप से एकता के बराबर है, हम मान सकते हैं कि:

एन = . (29.10)

चूंकि प्रकाश विकिरण में दोलनों की आवृत्ति 10 14 हर्ट्ज के क्रम की होती है, न तो द्विध्रुव और न ही आयनों में एक ढांकता हुआ, जिसमें अपेक्षाकृत बड़ा द्रव्यमान होता है, इस तरह की आवृत्ति के साथ अपनी स्थिति बदलने का समय होता है, और किसी पदार्थ के ढांकता हुआ गुण इन शर्तों के तहत केवल इसके परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक ध्रुवीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह = . के मान के बीच का अंतर बताता हैn 2 से (29.10) और इलेक्ट्रोस्टैटिक्स में सेंट।तो, पानी के लिए \u003d n 2 \u003d 1.77, और सेंट \u003d 81; आयनिक ठोस ढांकता हुआ NaCl ε=2.25, और ε सेंट =5.6। जब किसी पदार्थ में सजातीय परमाणु या गैर-ध्रुवीय अणु होते हैं, अर्थात इसमें न तो आयन होते हैं और न ही प्राकृतिक द्विध्रुव, तो इसका ध्रुवीकरण केवल इलेक्ट्रॉनिक हो सकता है। समान पदार्थों के लिए, से (29.10) और सेंट मेल खाते हैं। ऐसे पदार्थ का एक उदाहरण हीरा है, जिसमें केवल कार्बन परमाणु होते हैं।

ध्यान दें कि निरपेक्ष अपवर्तनांक का मान, पदार्थ के प्रकार के अतिरिक्त, दोलन आवृत्ति या विकिरण तरंगदैर्घ्य पर भी निर्भर करता है। . जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य घटता है, एक नियम के रूप में, अपवर्तक सूचकांक बढ़ता है।

आइए हम अपवर्तन के नियम को तैयार करते समय 81 में हमारे द्वारा पेश किए गए अपवर्तक सूचकांक के अधिक विस्तृत विचार की ओर मुड़ें।

अपवर्तक सूचकांक ऑप्टिकल गुणों और उस माध्यम पर निर्भर करता है जिससे किरण गिरती है और जिस माध्यम से यह प्रवेश करती है। जब निर्वात से प्रकाश किसी माध्यम पर पड़ता है तो प्राप्त अपवर्तनांक इस माध्यम का निरपेक्ष अपवर्तनांक कहलाता है।

चावल। 184. दो मीडिया का सापेक्ष अपवर्तनांक:

माना पहले माध्यम का निरपेक्ष अपवर्तनांक हो और दूसरा माध्यम - . पहले और दूसरे माध्यम की सीमा पर अपवर्तन को ध्यान में रखते हुए, हम यह सुनिश्चित करते हैं कि पहले माध्यम से दूसरे माध्यम में संक्रमण के दौरान अपवर्तक सूचकांक, तथाकथित सापेक्ष अपवर्तक सूचकांक, के पूर्ण अपवर्तक सूचकांक के अनुपात के बराबर है दूसरा और पहला मीडिया:

(चित्र। 184)। इसके विपरीत, दूसरे माध्यम से पहले माध्यम में जाने पर, हमारे पास एक सापेक्ष अपवर्तनांक होता है

के बीच स्थापित संबंध सापेक्ष संकेतकदो मीडिया और उनके पूर्ण अपवर्तक सूचकांकों का अपवर्तन भी सैद्धांतिक रूप से नए प्रयोगों के बिना प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि प्रतिवर्ती कानून (§82) के लिए किया जा सकता है,

उच्च अपवर्तनांक वाले माध्यम को प्रकाशिक रूप से सघन कहा जाता है। वायु के सापेक्ष विभिन्न माध्यमों का अपवर्तनांक सामान्यतः मापा जाता है। निरपेक्ष संकेतकवायु का अपवर्तन किसके बराबर होता है? इस प्रकार, किसी भी माध्यम का निरपेक्ष अपवर्तनांक सूत्र द्वारा वायु के सापेक्ष उसके अपवर्तनांक से संबंधित होता है

तालिका 6. अपवर्तक सूचकांक विभिन्न पदार्थहवा के सापेक्ष

अपवर्तनांक प्रकाश की तरंगदैर्घ्य अर्थात उसके रंग पर निर्भर करता है। अलग-अलग रंग अलग-अलग अपवर्तक सूचकांकों के अनुरूप होते हैं। यह परिघटना, जिसे परिक्षेपण कहते हैं, प्रकाशिकी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। हम बाद के अध्यायों में इस घटना से बार-बार निपटेंगे। तालिका में दिया गया डेटा। 6, पीली रोशनी का संदर्भ लें।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि परावर्तन के नियम को औपचारिक रूप से उसी रूप में लिखा जा सकता है जैसे अपवर्तन का नियम। याद रखें कि हम हमेशा कोणों को लंबवत से संबंधित किरण तक मापने के लिए सहमत हुए थे। इसलिए, हमें आपतन कोण और परावर्तन कोण को विपरीत संकेतों वाला मानना ​​चाहिए, अर्थात। परावर्तन के नियम को इस प्रकार लिखा जा सकता है

अपवर्तन के नियम (83.4) की तुलना करने पर, हम देखते हैं कि परावर्तन के नियम को परावर्तन के नियम का एक विशेष मामला माना जा सकता है। परावर्तन और अपवर्तन के नियमों के बीच यह औपचारिक समानता व्यावहारिक समस्याओं को हल करने में बहुत काम आती है।

पिछली प्रस्तुति में, अपवर्तक सूचकांक का अर्थ माध्यम के एक स्थिरांक का था, जो इससे गुजरने वाले प्रकाश की तीव्रता से स्वतंत्र था। अपवर्तक सूचकांक की इस तरह की व्याख्या काफी स्वाभाविक है; हालांकि, उच्च विकिरण तीव्रता के मामले में जिसे आधुनिक लेजर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, यह उचित नहीं है। इस मामले में, माध्यम के गुण जिससे मजबूत प्रकाश विकिरण गुजरता है, इसकी तीव्रता पर निर्भर करता है। जैसा कि वे कहते हैं, माध्यम अरैखिक हो जाता है। माध्यम की अरैखिकता स्वयं प्रकट होती है, विशेष रूप से, इस तथ्य में कि उच्च तीव्रता की एक प्रकाश तरंग अपवर्तनांक को बदल देती है। विकिरण की तीव्रता पर अपवर्तनांक की निर्भरता का रूप है

यहाँ, सामान्य अपवर्तनांक है, a गैर-रैखिक अपवर्तनांक है, और आनुपातिकता कारक है। इस सूत्र में अतिरिक्त पद या तो धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है।

अपवर्तनांक में आपेक्षिक परिवर्तन अपेक्षाकृत छोटे होते हैं। एक अरेखीय अपवर्तनांक के लिए। हालांकि, अपवर्तनांक में ऐसे छोटे परिवर्तन भी ध्यान देने योग्य हैं: वे स्वयं को प्रकाश के आत्म-केंद्रित होने की एक अजीबोगरीब घटना में प्रकट करते हैं।

एक सकारात्मक अरैखिक अपवर्तनांक वाले माध्यम पर विचार करें। इस मामले में, बढ़ी हुई प्रकाश तीव्रता के क्षेत्र एक साथ बढ़े हुए अपवर्तक सूचकांक के क्षेत्र हैं। आमतौर पर, वास्तविक लेजर विकिरण में, बीम के क्रॉस सेक्शन पर तीव्रता का वितरण असमान होता है: अक्ष के साथ तीव्रता अधिकतम होती है और बीम के किनारों की ओर आसानी से घट जाती है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 185 ठोस वक्र। इसी तरह का वितरण एक गैर-रेखीय माध्यम के साथ सेल के क्रॉस सेक्शन पर अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन का भी वर्णन करता है, जिसके अक्ष के साथ लेजर बीम फैलता है। अपवर्तनांक, जो कोशिका अक्ष के साथ सबसे बड़ा होता है, धीरे-धीरे इसकी दीवारों की ओर घटता है (चित्र 185 में धराशायी वक्र)।

अक्ष के समानांतर लेज़र से निकलने वाली किरणों का एक पुंज एक चर अपवर्तनांक वाले माध्यम में गिरता है, उस दिशा में विक्षेपित होता है जहां यह अधिक होता है। इसलिए, OSP सेल के आसपास के क्षेत्र में एक बढ़ी हुई तीव्रता से इस क्षेत्र में प्रकाश किरणों की सांद्रता होती है, जिसे योजनाबद्ध रूप से क्रॉस सेक्शन और अंजीर में दिखाया गया है। 185, और इससे . अंततः, एक अरेखीय माध्यम से गुजरने वाले प्रकाश पुंज का प्रभावी अनुप्रस्थ काट काफी कम हो जाता है। प्रकाश एक संकीर्ण चैनल के माध्यम से एक बढ़े हुए अपवर्तक सूचकांक के साथ गुजरता है। इस प्रकार, लेज़र बीम संकरी हो जाती है, और अरेखीय माध्यम तीव्र विकिरण की क्रिया के तहत अभिसारी लेंस के रूप में कार्य करता है। इस घटना को आत्म-केंद्रित कहा जाता है। यह देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, तरल नाइट्रोबेंजीन में।

चावल। 185. क्यूवेट के प्रवेश द्वार पर किरणों के लेजर बीम के क्रॉस सेक्शन पर विकिरण तीव्रता और अपवर्तक सूचकांक का वितरण (ए), इनपुट एंड के पास (), बीच में (), क्यूवेट के आउटपुट एंड के पास ( )

पारदर्शी ठोसों के अपवर्तनांक का निर्धारण

और तरल पदार्थ

उपकरण और सहायक उपकरण: एक प्रकाश फिल्टर के साथ एक माइक्रोस्कोप, एक क्रॉस के रूप में एबी चिह्न के साथ एक समतल-समानांतर प्लेट; रेफ्रेक्टोमीटर ब्रांड "आरएल"; तरल पदार्थ का सेट।

उद्देश्य:कांच और तरल पदार्थों के अपवर्तनांक निर्धारित करें।

माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कांच के अपवर्तनांक का निर्धारण

एक पारदर्शी ठोस के अपवर्तनांक को निर्धारित करने के लिए, इस सामग्री से बने एक निशान के साथ एक समतल-समानांतर प्लेट का उपयोग किया जाता है।

निशान में दो परस्पर लंबवत खरोंच होते हैं, जिनमें से एक (ए) नीचे की तरफ लगाया जाता है, और दूसरा (बी) - प्लेट की ऊपरी सतह पर। प्लेट को मोनोक्रोमैटिक प्रकाश से रोशन किया जाता है और एक माइक्रोस्कोप के तहत जांच की जाती है। पर
चावल। 4.7 एक ऊर्ध्वाधर विमान द्वारा जांच की गई प्लेट का एक खंड दिखाता है।

ग्लास-एयर इंटरफेस पर अपवर्तन के बाद किरणें AD और AE DD1 और EE1 दिशाओं में जाती हैं और माइक्रोस्कोप लेंस में गिरती हैं।

एक पर्यवेक्षक जो ऊपर से प्लेट को देखता है, वह बिंदु A को किरणों DD1 और EE1 की निरंतरता के चौराहे पर देखता है, अर्थात। बिंदु सी पर

इस प्रकार, बिंदु A बिंदु C पर स्थित पर्यवेक्षक को लगता है। आइए प्लेट सामग्री के अपवर्तनांक n, मोटाई d और प्लेट की स्पष्ट मोटाई d1 के बीच संबंध खोजें।

4.7 यह देखा जा सकता है कि VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, कहाँ से

टीजीआई/टीजीआर = एबी/बीसी,

जहाँ AB = d प्लेट की मोटाई है; ईसा पूर्व = d1 स्पष्ट प्लेट मोटाई।

यदि कोण i और r छोटे हैं, तो

सिनी/सिनर = टीजीआई/टीजीआर, (4.5)

वे। सिनी/सिनर = d/d1.

प्रकाश के अपवर्तन के नियम को ध्यान में रखते हुए, हम प्राप्त करते हैं

d/d1 की माप माइक्रोस्कोप का उपयोग करके की जाती है।

माइक्रोस्कोप की ऑप्टिकल योजना में दो प्रणालियां होती हैं: एक अवलोकन प्रणाली, जिसमें एक उद्देश्य और एक ट्यूब में एक ऐपिस लगा होता है, और एक रोशनी प्रणाली, जिसमें एक दर्पण और एक हटाने योग्य प्रकाश फिल्टर होता है। छवि फ़ोकसिंग ट्यूब के दोनों किनारों पर स्थित हैंडल को घुमाकर किया जाता है।

दाहिने हैंडल की धुरी पर एक लिम्ब स्केल वाली डिस्क होती है।

निश्चित सूचक के सापेक्ष अंग पर पठन b, उद्देश्य से सूक्ष्मदर्शी चरण तक की दूरी h निर्धारित करता है:

गुणांक k इंगित करता है कि जब हैंडल को 1° घुमाया जाता है तो माइक्रोस्कोप ट्यूब कितनी ऊंचाई तक चलती है।

इस सेटअप में उद्देश्य का व्यास दूरी h की तुलना में छोटा है, इसलिए सबसे बाहरी बीम जो उद्देश्य में प्रवेश करती है, माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल अक्ष के साथ एक छोटा कोण i बनाती है।

प्लेट में प्रकाश का अपवर्तन कोण r कोण i से कम होता है, अर्थात। भी छोटा है, जो स्थिति (4.5) के अनुरूप है।

कार्य आदेश

1. प्लेट को माइक्रोस्कोप स्टेज पर रखें ताकि स्ट्रोक ए और बी के प्रतिच्छेदन बिंदु (चित्र देखें।

अपवर्तक सूचकांक

4.7) देखने के क्षेत्र में था।

2. ट्यूब को ऊपर की स्थिति में उठाने के लिए लिफ्टिंग मैकेनिज्म के हैंडल को घुमाएं।

3. ऐपिस में देखते हुए, माइक्रोस्कोप ट्यूब को सुचारू रूप से कम करने के लिए हैंडल को तब तक घुमाएं जब तक तेज छविखरोंच बी, प्लेट की ऊपरी सतह पर लगाया जाता है। अंग के संकेत b1 को रिकॉर्ड करें, जो माइक्रोस्कोप के उद्देश्य से प्लेट के शीर्ष किनारे तक h1 की दूरी के समानुपाती है: h1 = kb1 (चित्र।

4. खरोंच A की स्पष्ट छवि प्राप्त होने तक ट्यूब को सुचारू रूप से नीचे करना जारी रखें, जो बिंदु C पर स्थित पर्यवेक्षक को प्रतीत होता है। लिंबस का एक नया संकेत b2 रिकॉर्ड करें। उद्देश्य से प्लेट की ऊपरी सतह तक h1 की दूरी b2 के समानुपाती होती है:
h2 = kb2 (चित्र। 4.8, बी)।

बिंदु B और C से लेंस की दूरी समान है, क्योंकि प्रेक्षक उन्हें समान रूप से स्पष्ट रूप से देखता है।

ट्यूब h1-h2 का विस्थापन प्लेट की स्पष्ट मोटाई के बराबर है (चित्र।

d1 = h1-h2 = (b1-b2)k। (4.8)

5. स्ट्रोक के चौराहे पर प्लेट की मोटाई d मापें। ऐसा करने के लिए, एक सहायक कांच की प्लेट 2 को परीक्षण प्लेट 1 (चित्र 4.9) के नीचे रखें और माइक्रोस्कोप ट्यूब को तब तक नीचे करें जब तक कि लेंस परीक्षण प्लेट को (थोड़ा) स्पर्श न कर ले। अंग a1 के संकेत पर ध्यान दें। अध्ययन के तहत प्लेट निकालें और माइक्रोस्कोप की ट्यूब को तब तक नीचे करें जब तक कि उद्देश्य प्लेट 2 को न छू ले।

नोट संकेत a2.

उसी समय, माइक्रोस्कोप का उद्देश्य अध्ययन के तहत प्लेट की मोटाई के बराबर ऊंचाई तक गिर जाएगा, अर्थात।

डी = (ए 1-ए 2) के। (4.9)

6. सूत्र का उपयोग करके प्लेट सामग्री के अपवर्तनांक की गणना करें

n = d/d1 = (a1-a2)/(b1-b2)। (4.10)

7. उपरोक्त सभी मापों को 3 - 5 बार दोहराएं, n, निरपेक्ष और के औसत मान की गणना करें रिश्तेदारों की गलतीआरएन और आरएन / एन।

एक रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करके तरल पदार्थों के अपवर्तनांक का निर्धारण

अपवर्तक सूचकांकों को निर्धारित करने के लिए जिन उपकरणों का उपयोग किया जाता है, उन्हें रेफ्रेक्टोमीटर कहा जाता है।

आरएल रेफ्रेक्टोमीटर की सामान्य दृश्य और ऑप्टिकल योजना को अंजीर में दिखाया गया है। 4.10 और 4.11।

आरएल रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करके तरल पदार्थों के अपवर्तक सूचकांक का मापन प्रकाश के अपवर्तन की घटना पर आधारित होता है जो अलग-अलग अपवर्तक सूचकांकों के साथ दो मीडिया के बीच इंटरफेस के माध्यम से पारित हो गया है।

प्रकाश किरण (चित्र।

4.11) एक स्रोत 1 (एक गरमागरम दीपक या विसरित दिन के उजाले) से एक दर्पण 2 की मदद से उपकरण आवास में एक खिड़की के माध्यम से प्रिज्म 3 और 4 से मिलकर एक डबल प्रिज्म के लिए निर्देशित किया जाता है, जो एक अपवर्तक सूचकांक के साथ कांच से बने होते हैं 1.540 का।

ऊपरी रोशनी प्रिज्म 3 की सतह एए (चित्र।

4.12, ए) मैट है और प्रिज्म 3 और 4 के बीच के अंतराल में एक पतली परत में जमा विसरित प्रकाश के साथ तरल को रोशन करने का कार्य करता है। मैट सतह 3 द्वारा बिखरा हुआ प्रकाश अध्ययन के तहत तरल की एक समतल-समानांतर परत से होकर गुजरता है और विभिन्न के तहत निचले प्रिज्म 4 के विस्फोटक के विकर्ण चेहरे पर पड़ता है
कोण मैं शून्य से लेकर 90° तक।

विस्फोटक सतह पर प्रकाश के पूर्ण आंतरिक परावर्तन की घटना से बचने के लिए, जांच किए गए तरल का अपवर्तनांक प्रिज्म 4 के कांच के अपवर्तनांक से कम होना चाहिए, अर्थात।

1,540 से कम।

90° के आपतन कोण वाले प्रकाश पुंज को ग्लाइडिंग बीम कहते हैं।

लिक्विड-ग्लास इंटरफेस पर अपवर्तित स्लाइडिंग बीम, अपवर्तन के सीमित कोण पर प्रिज्म 4 में जाएगा आरआदि< 90о.

बिंदु D पर एक स्लाइडिंग बीम का अपवर्तन (चित्र 4.12 देखें, a) कानून का पालन करता है

nst / nzh \u003d सिनिप्र / सिनप्र (4.11)

या nzh = nstsinrpr, (4.12)

चूंकि सिनिप्र = 1.

प्रिज्म 4 की सतह BC पर, प्रकाश किरणें फिर से अपवर्तित होती हैं और फिर

सिनि¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

जहाँ a प्रिज्म 4 का अपवर्तक किरणपुंज है।

समीकरणों की प्रणाली (4.12), (4.13), (4.14) को एक साथ हल करते हुए, हम एक सूत्र प्राप्त कर सकते हैं जो अध्ययन के तहत तरल के अपवर्तनांक nzh को बीम के अपवर्तन r'pr के सीमित कोण से संबंधित करता है जो कि प्रिज्म 4:

यदि प्रिज्म 4 से निकलने वाली किरणों के पथ में स्पॉटिंग स्कोप रखा जाए, तो नीचे के भागइसका देखने का क्षेत्र प्रकाशित होगा, जबकि ऊपर वाला अंधेरा होगा। प्रकाश और अंधेरे क्षेत्रों के बीच का इंटरफ़ेस एक सीमित अपवर्तन कोण r¢pr के साथ किरणों द्वारा बनता है। इस प्रणाली में r¢pr से कम अपवर्तन कोण वाली कोई किरणें नहीं हैं (चित्र।

इसलिए r¢pr का मान, और कायरोस्कोरो सीमा की स्थिति अध्ययन के तहत तरल के केवल अपवर्तनांक nzh पर निर्भर करती है, क्योंकि nst और a इस उपकरण में स्थिर मान हैं।

nst, a और r¢pr को जानकर, सूत्र (4.15) का उपयोग करके nzh की गणना करना संभव है। व्यवहार में, रेफ्रेक्टोमीटर स्केल को कैलिब्रेट करने के लिए सूत्र (4.15) का उपयोग किया जाता है।

स्केल 9 पर (देखें

चावल। 4.11), ld = 5893 के लिए अपवर्तनांक के मान बाईं ओर प्लॉट किए गए हैं। ऐपिस 10 - 11 के सामने एक प्लेट 8 होती है जिस पर (--) का निशान होता है।

ऐपिस को प्लेट 8 के साथ स्केल के साथ ले जाकर, अंधेरे और हल्के क्षेत्रों के बीच विभाजन रेखा के साथ निशान के संरेखण को प्राप्त करना संभव है।

स्नातक पैमाने 9 का विभाजन, निशान के साथ मेल खाता है, अध्ययन के तहत तरल के अपवर्तक सूचकांक nzh का मान देता है। उद्देश्य 6 और नेत्रिका 10-11 एक दूरबीन बनाते हैं।

रोटरी प्रिज्म 7 बीम के पाठ्यक्रम को बदल देता है, इसे ऐपिस में निर्देशित करता है।

अध्ययन के तहत काँच और द्रव के फैलाव के कारण, अंधेरे और चमकीले क्षेत्रों के बीच एक स्पष्ट विभाजन रेखा के बजाय, जब सफेद रोशनी में देखा जाता है, तो एक इंद्रधनुषी पट्टी प्राप्त होती है। इस प्रभाव को खत्म करने के लिए, टेलिस्कोप लेंस के सामने फैलाव कम्पेसाटर 5 स्थापित किया गया है। कम्पेसाटर का मुख्य भाग एक प्रिज्म है, जो तीन प्रिज्मों से चिपका होता है और दूरबीन की धुरी के सापेक्ष घूम सकता है।

प्रिज्म और उनकी सामग्री के अपवर्तक कोणों को चुना जाता है ताकि तरंग दैर्ध्य के साथ पीली रोशनी ld = 5893 अपवर्तन के बिना उनके माध्यम से गुजरती है। यदि रंगीन किरणों के पथ पर एक प्रतिपूरक प्रिज्म स्थापित किया जाता है ताकि उसका फैलाव परिमाण में समान हो, लेकिन माप प्रिज्म और तरल के फैलाव के संकेत के विपरीत हो, तो कुल फैलाव शून्य के बराबर होगा। इस मामले में, प्रकाश किरणों की किरण एक सफेद किरण में एकत्रित होगी, जिसकी दिशा सीमित पीली किरण की दिशा के साथ मेल खाती है।

इस प्रकार, जब प्रतिपूरक प्रिज्म घूमता है, तो रंग की छाया का रंग समाप्त हो जाता है। प्रिज्म 5 के साथ, फैलाव अंग 12 स्थिर सूचक के सापेक्ष घूमता है (चित्र 4.10 देखें)। अंग का रोटेशन कोण Z जांच किए गए तरल के औसत फैलाव के मूल्य का न्याय करना संभव बनाता है।

डायल स्केल स्नातक होना चाहिए। शेड्यूल इंस्टॉलेशन से जुड़ा हुआ है।

कार्य आदेश

1. प्रिज्म 3 को ऊपर उठाएं, परीक्षण द्रव की 2-3 बूंदें प्रिज्म 4 की सतह पर रखें और प्रिज्म 3 को नीचे करें (चित्र 4.10 देखें)।

3. ओकुलर लक्ष्यीकरण का उपयोग करके, पैमाने की एक तेज छवि और देखने के क्षेत्रों के बीच इंटरफ़ेस प्राप्त करें।

4. कम्पेसाटर 5 के हैंडल 12 को घुमाते हुए, दृष्टि के क्षेत्रों के बीच इंटरफेस के रंगीन रंग को नष्ट कर दें।

ऐपिस को स्केल के साथ घुमाते हुए, चिह्न (--) को अंधेरे और हल्के क्षेत्रों की सीमा के साथ संरेखित करें और लिक्विड इंडेक्स का मान रिकॉर्ड करें।

6. तरल पदार्थों के प्रस्तावित सेट की जांच करें और माप त्रुटि का मूल्यांकन करें।

7. प्रत्येक माप के बाद, प्रिज्म की सतह को आसुत जल में भिगोए हुए फिल्टर पेपर से पोंछ लें।

परीक्षण प्रश्न

विकल्प 1

किसी माध्यम के निरपेक्ष और सापेक्ष अपवर्तनांक को परिभाषित करें।

2. दो माध्यमों (n2> n1, और n2 . के इंटरफेस के माध्यम से किरणों का पथ बनाएं< n1).

3. एक संबंध प्राप्त करें जो अपवर्तनांक n को मोटाई d और प्लेट की स्पष्ट मोटाई d¢ से संबंधित करता है।

4. एक कार्य।किसी पदार्थ के लिए पूर्ण आंतरिक परावर्तन का सीमित कोण 30° होता है।

इस पदार्थ का अपवर्तनांक ज्ञात कीजिए।

उत्तर: एन = 2।

विकल्प 2

1. पूर्ण आंतरिक परावर्तन की परिघटना क्या है?

2. आरएल-2 रेफ्रेक्टोमीटर के डिजाइन और संचालन के सिद्धांत का वर्णन करें।

3. रेफ्रेक्टोमीटर में कम्पेसाटर की भूमिका स्पष्ट कीजिए।

4. एक कार्य. एक प्रकाश बल्ब को गोल बेड़ा के केंद्र से 10 मीटर की गहराई तक उतारा जाता है। बेड़ा की न्यूनतम त्रिज्या ज्ञात कीजिए, जबकि प्रकाश बल्ब से एक भी किरण सतह तक नहीं पहुंचनी चाहिए।

उत्तर: आर = 11.3 मीटर।

अपवर्तक सूचकांक, या अपवर्तक गुणांक, एक अमूर्त संख्या है जो एक पारदर्शी माध्यम की अपवर्तक शक्ति को दर्शाती है। अपवर्तनांक निरूपित किया जाता है लैटिन अक्षरऔर एक शून्य से दिए गए पारदर्शी माध्यम में प्रवेश करने वाले बीम के अपवर्तन कोण की ज्या और आपतन कोण की ज्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है:

n = sin α/sin β = const या किसी शून्य में प्रकाश की गति के अनुपात के रूप में किसी दिए गए पारदर्शी माध्यम में प्रकाश की गति के अनुपात के रूप में: n = c/νλ शून्य से दिए गए पारदर्शी माध्यम में।

अपवर्तनांक को किसी माध्यम के प्रकाशिक घनत्व का माप माना जाता है

इस तरह से निर्धारित अपवर्तनांक को सापेक्ष अपवर्तनांक के विपरीत निरपेक्ष अपवर्तनांक कहा जाता है।

ई। दिखाता है कि प्रकाश के प्रसार की गति कितनी बार धीमी हो जाती है जब इसका अपवर्तक सूचकांक गुजरता है, जो कि बीम के एक माध्यम से गुजरने पर अपवर्तन कोण की ज्या और अपवर्तन कोण की ज्या के अनुपात से निर्धारित होता है। दूसरे घनत्व के माध्यम से घनत्व। सापेक्ष अपवर्तनांक निरपेक्ष अपवर्तनांक के अनुपात के बराबर है: n = n2/n1, जहां n1 और n2 पहले और दूसरे मीडिया के पूर्ण अपवर्तनांक हैं।

सभी पिंडों का निरपेक्ष अपवर्तनांक - ठोस, तरल और गैसीय - एक से अधिक होता है और 1 से 2 तक होता है, केवल दुर्लभ मामलों में 2 के मान से अधिक होता है।

अपवर्तनांक माध्यम के गुणों और प्रकाश की तरंग दैर्ध्य दोनों पर निर्भर करता है और घटती तरंग दैर्ध्य के साथ बढ़ता है।

इसलिए, एक सूचकांक को अक्षर p को सौंपा गया है, जो दर्शाता है कि संकेतक किस तरंग दैर्ध्य को संदर्भित करता है।

अपवर्तक सूचकांक

उदाहरण के लिए, TF-1 ग्लास के लिए, स्पेक्ट्रम के लाल भाग में अपवर्तनांक nC=1.64210 है, और बैंगनी भाग में nG'=1.67298 है।

कुछ पारदर्शी निकायों के अपवर्तक सूचकांक

वायु - 1.000292

पानी - 1,334

ईथर - 1,358

एथिल अल्कोहल - 1.363

ग्लिसरीन - 1, 473

ऑर्गेनिक ग्लास (प्लेक्सीग्लास) - 1, 49

बेंजीन - 1.503

(क्राउन ग्लास - 1.5163

फ़िर (कनाडाई), बाल्सम 1.54

हैवी क्राउन ग्लास - 1, 61 26

चकमक पत्थर - 1.6164

कार्बन डाइसल्फ़ाइड - 1.629

कांच का भारी चकमक पत्थर - 1, 64 75

मोनोब्रोमोनाफ्थेलीन - 1.66

कांच सबसे भारी चकमक पत्थर है - 1.92

हीरा - 2.42

स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों के लिए अपवर्तनांक में अंतर क्रोमैटिज्म का कारण है, अर्थात।

सफेद प्रकाश का अपवर्तन जब यह अपवर्तक भागों - लेंस, प्रिज्म आदि से होकर गुजरता है।

लैब #41

रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करके तरल पदार्थों के अपवर्तनांक का निर्धारण

कार्य का उद्देश्य: एक रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग करके कुल आंतरिक परावर्तन की विधि द्वारा तरल पदार्थों के अपवर्तनांक का निर्धारण आईआरएफ-454बी; इसकी सांद्रता पर विलयन के अपवर्तनांक की निर्भरता का अध्ययन।

स्थापना विवरण

जब गैर-एकवर्णी प्रकाश अपवर्तित होता है, तो यह अपवर्तित हो जाता है मिश्रित रंगस्पेक्ट्रम में।

यह घटना प्रकाश की आवृत्ति (तरंग दैर्ध्य) पर किसी पदार्थ के अपवर्तनांक की निर्भरता के कारण होती है और इसे प्रकाश फैलाव कहा जाता है।

यह एक तरंग दैर्ध्य पर अपवर्तक सूचकांक द्वारा एक माध्यम की अपवर्तक शक्ति को चिह्नित करने के लिए प्रथागत है λ \u003d 589.3 एनएम (सोडियम वाष्प स्पेक्ट्रम में दो करीबी पीली रेखाओं की तरंग दैर्ध्य का औसत)।

60. परमाणु अवशोषण विश्लेषण में घोल में पदार्थों की सांद्रता निर्धारित करने के लिए किन विधियों का उपयोग किया जाता है?

यह अपवर्तनांक निरूपित किया जाता है एनडी.

विचरण का माप माध्य विचरण है, जिसे अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है ( एनएफ-एनसी), कहाँ पे एनएफतरंग दैर्ध्य पर किसी पदार्थ का अपवर्तनांक है λ = 486.1 एनएम (हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम में नीली रेखा), एनसीकिसी पदार्थ का अपवर्तनांक है λ - 656.3 एनएम (हाइड्रोजन के स्पेक्ट्रम में लाल रेखा)।

किसी पदार्थ का अपवर्तन सापेक्ष फैलाव के मूल्य की विशेषता है: संदर्भ पुस्तकों में, सापेक्ष फैलाव का पारस्परिक आमतौर पर दिया जाता है, अर्थात।

ई।, फैलाव गुणांक, या अब्बे संख्या कहां है।

द्रवों के अपवर्तनांक को निर्धारित करने के लिए एक उपकरण में एक रेफ्रेक्टोमीटर होता है आईआरएफ-454बीसंकेतक की माप सीमा के साथ; अपवर्तन एनडी 1.2 से 1.7 की सीमा में; परीक्षण तरल, प्रिज्म की सतहों को पोंछने के लिए पोंछे।

refractometer आईआरएफ-454बीतरल पदार्थ के अपवर्तनांक को सीधे मापने के साथ-साथ प्रयोगशाला में तरल पदार्थों के औसत फैलाव को निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक परीक्षण उपकरण है।

डिवाइस के संचालन का सिद्धांत आईआरएफ-454बीप्रकाश के पूर्ण आंतरिक परावर्तन की घटना पर आधारित है।

डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। एक।

जांचे गए द्रव को प्रिज्म 1 और 2 के दो फलकों के बीच रखा गया है। प्रिज्म 2 को अच्छी तरह से पॉलिश किए गए चेहरे के साथ रखा गया है अबमाप रहा है, और प्रिज्म 1 का चेहरा मैट है लेकिन1 पर1 - प्रकाश। प्रकाश स्रोत से किरणें किनारे पर पड़ती हैं लेकिन1 से1 , अपवर्तित, एक मैट सतह पर गिरना लेकिन1 पर1 और इस सतह से बिखरा हुआ है।

फिर वे जांचे गए तरल की परत से गुजरते हैं और सतह पर गिरते हैं। अबप्रिज्म 2.

अपवर्तन के नियम के अनुसार, द्रव और प्रिज्म में किरणों के अपवर्तन कोण क्रमशः कहाँ और हैं।

आपतन कोण में वृद्धि के साथ, अपवर्तन कोण भी बढ़ता है और अपने अधिकतम मान तक पहुँच जाता है, जब

ई. जब एक तरल में एक बीम सतह पर स्लाइड करता है अब. फलस्वरूप, । इस प्रकार, प्रिज्म 2 से निकलने वाली किरणें एक निश्चित कोण तक सीमित होती हैं।

तरल से प्रिज्म 2 में बड़े कोणों पर आने वाली किरणें अंतरापृष्ठ पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन से गुजरती हैं अबऔर प्रिज्म से न गुजरें।

विचाराधीन उपकरण पर, तरल पदार्थ की जांच की जाती है जिसका अपवर्तनांक प्रिज्म 2 के अपवर्तनांक से कम है, इसलिए, तरल और कांच के इंटरफेस पर अपवर्तित सभी दिशाओं की किरणें प्रिज्म में प्रवेश करेंगी।

जाहिर है, गैर-संचरित किरणों के अनुरूप प्रिज्म का हिस्सा काला हो जाएगा। प्रिज्म से निकलने वाली किरणों के मार्ग पर स्थित टेलीस्कोप 4 में, व्यक्ति दृश्य क्षेत्र के विभाजन को प्रकाश और अंधेरे भागों में देख सकता है।

प्रिज्म की प्रणाली को 1-2 घुमाकर, प्रकाश और अंधेरे क्षेत्रों के बीच की सीमा को दूरबीन के ऐपिस के धागों के क्रॉस के साथ जोड़ दिया जाता है। प्रिज्म 1-2 की प्रणाली एक पैमाने से जुड़ी होती है जो अपवर्तक सूचकांक मूल्यों में अंशांकित होती है।

स्केल पाइप के देखने के क्षेत्र के निचले हिस्से में स्थित है और, जब देखने के क्षेत्र के खंड को धागे के क्रॉस के साथ जोड़ा जाता है, तो तरल के अपवर्तक सूचकांक का संबंधित मान देता है।

फैलाव के कारण, सफेद रोशनी में देखने के क्षेत्र का इंटरफ़ेस रंगीन हो जाएगा। रंगाई को खत्म करने के लिए, साथ ही परीक्षण पदार्थ के औसत फैलाव को निर्धारित करने के लिए, कम्पेसाटर 3 का उपयोग किया जाता है, जिसमें चिपके हुए प्रत्यक्ष दृष्टि प्रिज्म (एमीसी प्रिज्म) की दो प्रणालियाँ होती हैं।

एक सटीक रोटरी मैकेनिकल डिवाइस का उपयोग करके प्रिज्म को अलग-अलग दिशाओं में एक साथ घुमाया जा सकता है, जिससे कम्पेसाटर का आंतरिक फैलाव बदल जाता है और ऑप्टिकल सिस्टम के माध्यम से देखे गए क्षेत्र के रंग को समाप्त कर देता है। स्केल वाला एक ड्रम कम्पेसाटर से जुड़ा होता है। , जिसके द्वारा फैलाव पैरामीटर निर्धारित किया जाता है, जिससे गणना करना संभव हो जाता है औसत विचरणपदार्थ।

कार्य आदेश

उपकरण को इस प्रकार समायोजित करें कि स्रोत (तापदीप्त लैंप) से प्रकाश प्रदीप्त प्रिज्म में प्रवेश करे और देखने के क्षेत्र को समान रूप से प्रकाशित करे।

2. मापने वाला प्रिज्म खोलें।

पानी की कुछ बूंदों को कांच की छड़ से इसकी सतह पर लगाएं और प्रिज्म को ध्यान से बंद करें। प्रिज्म के बीच की खाई को समान रूप से पानी की एक पतली परत से भरना चाहिए (इस पर विशेष ध्यान दें)।

स्केल के साथ डिवाइस के स्क्रू का उपयोग करके, देखने के क्षेत्र के रंग को समाप्त करें और प्रकाश और छाया के बीच एक तेज सीमा प्राप्त करें। डिवाइस के ऐपिस के रेफरेंस क्रॉस के साथ, इसे दूसरे स्क्रू की मदद से संरेखित करें। ऐपिस के पैमाने पर पानी का अपवर्तनांक निकटतम हजारवें हिस्से तक निर्धारित करें।

पानी के संदर्भ डेटा के साथ प्राप्त परिणामों की तुलना करें। यदि मापा और सारणीबद्ध अपवर्तक सूचकांक के बीच का अंतर ± 0.001 से अधिक नहीं है, तो माप सही ढंग से किया गया था।

अभ्यास 1

1. टेबल सॉल्ट का घोल तैयार करें ( सोडियम क्लोराइड) घुलनशीलता सीमा के करीब एकाग्रता के साथ (उदाहरण के लिए, सी = 200 ग्राम/लीटर)।

परिणामी विलयन के अपवर्तनांक को मापें।

3. समाधान को पूर्णांक संख्या से पतला करके, संकेतक की निर्भरता प्राप्त करें; विलयन की सान्द्रता से अपवर्तन और सारणी में भरें। एक।

तालिका एक

एक व्यायाम।अधिकतम (प्रारंभिक) के 3/4 के बराबर घोल की सांद्रता को केवल कमजोर करके कैसे प्राप्त करें?

प्लॉट निर्भरता ग्राफ एन = एन (सी). प्रायोगिक डेटा की आगे की प्रक्रिया शिक्षक के निर्देशानुसार की जानी चाहिए।

प्रयोगात्मक डेटा का प्रसंस्करण

ए) ग्राफिक विधि

ग्राफ से ढलान निर्धारित करें पर, जो प्रयोग की शर्तों के तहत विलेय और विलायक की विशेषता होगी।

2. ग्राफ का प्रयोग करके विलयन की सांद्रता ज्ञात कीजिए सोडियम क्लोराइडप्रयोगशाला सहायक द्वारा दिया गया।

बी) विश्लेषणात्मक विधि

तरीका कम से कम वर्गों calculate लेकिन, परतथा एसबी.

पाए गए मूल्यों के अनुसार लेकिनतथा परसमाधान एकाग्रता का औसत मूल्य निर्धारित करें सोडियम क्लोराइडप्रयोगशाला सहायक द्वारा दिया गया

परीक्षण प्रश्न

प्रकाश का फैलाव। क्या अंतर है सामान्य फैलावविषम से?

2. पूर्ण आंतरिक परावर्तन की परिघटना क्या है?

3. इस सेटअप का उपयोग करके किसी प्रिज्म के अपवर्तनांक से अधिक तरल के अपवर्तनांक को मापना असंभव क्यों है?

4. प्रिज्म का चेहरा क्यों? लेकिन1 पर1 मैट बनाओ?

गिरावट, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

मानसिक गिरावट की डिग्री का आकलन करने का एक तरीका! वेक्सलर-बेलेव्यू परीक्षण द्वारा मापा गया कार्य। सूचकांक इस अवलोकन पर आधारित है कि परीक्षण द्वारा मापी गई कुछ क्षमताओं के विकास का स्तर उम्र के साथ घटता है, जबकि अन्य नहीं।

अनुक्रमणिका

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

- एक सूचकांक, नामों का एक रजिस्टर, शीर्षक, आदि मनोविज्ञान में - के लिए एक डिजिटल संकेतक मात्रा का ठहराव, घटना की विशेषता।

किसी पदार्थ का अपवर्तनांक किस पर निर्भर करता है?

अनुक्रमणिका

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

1. मोस्ट सामान्य अर्थ: चिह्नित करने, पहचानने या निर्देशित करने के लिए उपयोग की जाने वाली कोई भी चीज़; संकेत, शिलालेख, संकेत या प्रतीक। 2. एक सूत्र या संख्या, जिसे अक्सर एक कारक के रूप में व्यक्त किया जाता है, मूल्यों या मापों के बीच, या के बीच कुछ संबंध दिखाता है ...

सामाजिकता, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

एक विशेषता जो किसी व्यक्ति की सामाजिकता को व्यक्त करती है। एक समाजोग्राम, उदाहरण के लिए, अन्य मापों के साथ, एक समूह के विभिन्न सदस्यों की सामाजिकता का आकलन देता है।

चयन, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

व्यक्तियों को एक दूसरे से अलग करने में किसी विशेष परीक्षण या परीक्षण वस्तु की शक्ति का मूल्यांकन करने का एक सूत्र।

विश्वसनीयता, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

एक आँकड़ा जो परीक्षण से प्राप्त वास्तविक मूल्यों और सैद्धांतिक रूप से सही मूल्यों के बीच संबंध का अनुमान प्रदान करता है।

यह सूचकांक r के मान के रूप में दिया गया है, जहां r परिकलित सुरक्षा कारक है।

पूर्वानुमान क्षमता, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

एक चर के बारे में ज्ञान का उपयोग दूसरे चर के बारे में भविष्यवाणी करने के लिए किस हद तक किया जा सकता है, इसका एक उपाय, यह देखते हुए कि उन चरों का सहसंबंध ज्ञात है। आमतौर पर प्रतीकात्मक रूप में इसे ई के रूप में व्यक्त किया जाता है, सूचकांक को 1 के रूप में दर्शाया जाता है - ((...

शब्द, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

लिखित और/या बोली जाने वाली भाषा में शब्दों के घटित होने की किसी व्यवस्थित आवृत्ति के लिए एक सामान्य शब्द।

अक्सर ऐसे सूचकांक विशिष्ट भाषाई क्षेत्रों तक सीमित होते हैं, जैसे प्रथम श्रेणी की पाठ्यपुस्तकें, माता-पिता-बच्चे की बातचीत। हालांकि, अनुमान ज्ञात हैं ...

शारीरिक संरचनाएं, सूचकांक

मनोवैज्ञानिक विश्वकोश

ऊंचाई और छाती की परिधि के अनुपात के आधार पर ईसेनक द्वारा प्रस्तावित एक शरीर माप।

जिनके स्कोर "सामान्य" श्रेणी में थे, उन्हें मेसोमोर्फ्स कहा जाता था मानक विचलनया औसत से ऊपर - लेप्टोमॉर्फ्स और मानक विचलन के भीतर या ...

व्याख्यान के लिए 24

"विश्लेषण के वाद्य तरीके"

रेफ्रेक्टोमेट्री।

साहित्य:

1. वी.डी. पोनोमारेव "एनालिटिकल केमिस्ट्री" 1983 246-251

2. ए.ए. इशचेंको "एनालिटिकल केमिस्ट्री" 2004 पीपी 181-184

रेफ्रेक्टोमेट्री।

रेफ्रेक्टोमेट्री सबसे सरल में से एक है भौतिक तरीकेविश्लेषण की न्यूनतम मात्रा के साथ विश्लेषण और बहुत कम समय में किया जाता है।

रेफ्रेक्टोमेट्री- अपवर्तन या अपवर्तन की घटना पर आधारित एक विधि अर्थात।

एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर प्रकाश के संचरण की दिशा में परिवर्तन।

अपवर्तन, साथ ही प्रकाश का अवशोषण, माध्यम के साथ इसकी बातचीत का परिणाम है।

रेफ्रेक्टोमेट्री शब्द का अर्थ है माप प्रकाश का अपवर्तन, जिसका अनुमान अपवर्तनांक के मान से लगाया जाता है।

अपवर्तक सूचकांक मूल्य एननिर्भर करता है

1) पदार्थों और प्रणालियों की संरचना पर,

2) से किस एकाग्रता में और रास्ते में प्रकाश किरण किन अणुओं से मिलती है, क्योंकि

प्रकाश की क्रिया के तहत, विभिन्न पदार्थों के अणु अलग-अलग तरीकों से ध्रुवीकृत होते हैं। यह इस निर्भरता पर है कि रेफ्रेक्टोमेट्रिक विधि आधारित है।

इस पद्धति के कई फायदे हैं, जिसके परिणामस्वरूप इसे रासायनिक अनुसंधान और तकनीकी प्रक्रियाओं के नियंत्रण दोनों में व्यापक अनुप्रयोग मिला है।

1) अपवर्तक सूचकांकों का मापन एक बहुत ही सरल प्रक्रिया है जिसे सटीक रूप से और कम से कम समय और पदार्थ की मात्रा के निवेश के साथ किया जाता है।

2) आमतौर पर, रेफ्रेक्टोमीटर प्रकाश के अपवर्तक सूचकांक और विश्लेषण की सामग्री को निर्धारित करने में 10% तक सटीकता प्रदान करते हैं

समाधान के अध्ययन में कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों की संरचना का निर्धारण करने के लिए, अलग-अलग पदार्थों की पहचान करने के लिए, प्रामाणिकता और शुद्धता को नियंत्रित करने के लिए रेफ्रेक्टोमेट्री विधि का उपयोग किया जाता है।

रेफ्रेक्टोमेट्री का उपयोग दो-घटक समाधानों की संरचना और टर्नरी सिस्टम के लिए निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

विधि का भौतिक आधार

अपवर्तक संकेतक।

एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर प्रकाश पुंज का अपनी मूल दिशा से विचलन से अधिक होता है अधिक अंतरदो में प्रकाश प्रसार की गति में

इन वातावरण।

किन्हीं दो पारदर्शी मीडिया I और II की सीमा पर एक प्रकाश पुंज के अपवर्तन पर विचार करें (देखिए चित्र।

चावल।)। आइए हम इस बात से सहमत हों कि माध्यम II की अपवर्तनांक अधिक होती है और इसलिए, एन 1तथा एन 2- संबंधित मीडिया के अपवर्तन को दर्शाता है। यदि माध्यम I न तो निर्वात है और न ही वायु, तो प्रकाश पुंज के आपतन कोण का पाप और अपवर्तन कोण के पाप का अनुपात आपेक्षिक अपवर्तनांक n rel का मान देगा। एन रिले का मान।

कांच का अपवर्तनांक कितना होता है? और कब जानना जरूरी है?

विचाराधीन मीडिया के अपवर्तनांक के अनुपात के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है।

एनआरईएल = —— = —

अपवर्तनांक का मान निर्भर करता है

1) पदार्थों की प्रकृति

इस मामले में किसी पदार्थ की प्रकृति प्रकाश की क्रिया के तहत उसके अणुओं की विकृति की डिग्री से निर्धारित होती है - ध्रुवीकरण की डिग्री।

ध्रुवीकरण जितना तीव्र होगा, प्रकाश का अपवर्तन उतना ही मजबूत होगा।

2)घटना प्रकाश तरंग दैर्ध्य

अपवर्तनांक का माप 589.3 एनएम (सोडियम स्पेक्ट्रम की रेखा डी) के प्रकाश तरंग दैर्ध्य पर किया जाता है।

प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर अपवर्तनांक की निर्भरता को फैलाव कहा जाता है।

कैसे कम लंबाईतरंगें, अधिक से अधिक अपवर्तन. इसलिए, विभिन्न तरंग दैर्ध्य की किरणें अलग तरह से अपवर्तित होती हैं।

3)तापमान जिस पर माप लिया जाता है। दुबारा िवनंतीकरनाअपवर्तक सूचकांक निर्धारण अनुपालन है तापमान व्यवस्था. आमतौर पर, निर्धारण 20 ± 0.30 सी पर किया जाता है ।

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अपवर्तनांक घटता जाता है, और जैसे-जैसे तापमान घटता है, यह बढ़ता जाता है।.

तापमान सुधार की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

nt=n20+ (20-टी) 0.0002, जहां

एनटी-अलविदा किसी दिए गए तापमान पर अपवर्तनांक,

n20 - 200C . पर अपवर्तनांक

गैसों और तरल पदार्थों के अपवर्तक सूचकांकों के मूल्यों पर तापमान का प्रभाव उनके वॉल्यूमेट्रिक विस्तार के गुणांक के मूल्यों से संबंधित है।

गर्म करने पर सभी गैसों और तरल पदार्थों की मात्रा बढ़ जाती है, घनत्व कम हो जाता है और परिणामस्वरूप, संकेतक कम हो जाता है

अपवर्तनांक 200C पर मापा जाता है और 589.3 एनएम की एक प्रकाश तरंग दैर्ध्य सूचकांक द्वारा इंगित किया जाता है एनडी20

अपने राज्य पर एक सजातीय दो-घटक प्रणाली के अपवर्तक सूचकांक की निर्भरता प्रयोगात्मक रूप से कई मानक प्रणालियों (उदाहरण के लिए, समाधान) के लिए अपवर्तक सूचकांक निर्धारित करके स्थापित की जाती है, जिसमें घटकों की सामग्री ज्ञात होती है।

4) किसी विलयन में किसी पदार्थ की सांद्रता।

पदार्थों के कई जलीय घोलों के लिए, विभिन्न सांद्रता और तापमान पर अपवर्तक सूचकांकों को मज़बूती से मापा गया है, और इन मामलों में संदर्भ डेटा का उपयोग किया जा सकता है। रेफ्रेक्टोमेट्रिक टेबल.

अभ्यास से पता चलता है कि जब भंग पदार्थ की सामग्री 10-20% से अधिक नहीं होती है, साथ में ग्राफिक विधिकई मामलों में आप उपयोग कर सकते हैं रेखीय समीकरणप्रकार:

एन = नहीं + एफसी,

एन-विलयन का अपवर्तनांक,

नहींशुद्ध विलायक का अपवर्तनांक है,

सी- भंग पदार्थ की एकाग्रता,%

एफ-अनुभवजन्य गुणांक, जिसका मूल्य पाया जाता है

ज्ञात सांद्रता के विलयनों के अपवर्तनांक का निर्धारण करके।

रेफ्रेक्टोमीटर।

रेफ्रेक्टोमीटर वे उपकरण हैं जिनका उपयोग अपवर्तनांक को मापने के लिए किया जाता है।

इन उपकरणों के 2 प्रकार हैं: एबे टाइप रेफ्रेक्टोमीटर और पुल्फ्रिच प्रकार। उन और अन्य दोनों में, माप अपवर्तन के सीमित कोण के परिमाण को निर्धारित करने पर आधारित होते हैं। व्यवहार में, रेफ्रेक्टोमीटर का उपयोग किया जाता है विभिन्न प्रणालियाँ: प्रयोगशाला-आरएल, यूनिवर्सल आरएलयू, आदि।

आसुत जल का अपवर्तनांक n0 = 1.33299, व्यवहार में, इस सूचक को n0 के रूप में संदर्भ के रूप में लिया जाता है =1,333.

रेफ्रेक्टोमीटर पर संचालन का सिद्धांत सीमित कोण विधि (कोण .) द्वारा अपवर्तक सूचकांक के निर्धारण पर आधारित है पूर्ण प्रतिबिंबस्वेता)।

हाथ रेफ्रेक्टोमीटर

रेफ्रेक्टोमीटर अब्बे