Mikä on absoluuttinen taitekerroin. Valon taittumisen laki

Valoon liittyvät prosessit ovat tärkeä osa fysiikkaa ja ympäröivät meitä kaikkialla jokapäiväisessä elämässämme. Tärkeimmät tässä tilanteessa ovat valon heijastuksen ja taittumisen lait, joihin moderni optiikka perustuu. Valon taittuminen on tärkeä osa nykyaikaista tiedettä.

Vääristymisvaikutus

Tämä artikkeli kertoo sinulle, mikä valon taittumisen ilmiö on, sekä miltä taittumislaki näyttää ja mitä siitä seuraa.

Fysikaalisen ilmiön perusteet

Kun säde putoaa pinnalle, jonka erottaa kaksi läpinäkyvää ainetta, joilla on eri optinen tiheys (esim. eri lasit tai veteen), osa säteistä heijastuu ja osa tunkeutuu toiseen rakenteeseen (esim. ne leviävät vedessä tai lasissa). Siirtyessään väliaineesta toiseen säde muuttaa tyypillisesti suuntaansa. Tämä on valon taittumisen ilmiö.
Valon heijastus ja taittuminen näkyy erityisesti vedessä.

Vääristymisvaikutus vedessä

Vedessä olevia asioita katsottuna ne näyttävät vääristyneiltä. Tämä on erityisen havaittavissa ilman ja veden rajalla. Visuaalisesti vedenalaiset esineet näyttävät olevan hieman taipuneita. Kuvattu fysikaalinen ilmiö on juuri se syy, miksi kaikki esineet näyttävät vääristyneiltä vedessä. Kun säteet osuvat lasiin, tämä vaikutus on vähemmän havaittavissa.
Valon taittuminen on fysikaalinen ilmiö, jolle on ominaista auringonsäteen liikesuunnan muutos sillä hetkellä, kun se siirtyy väliaineesta (rakenteesta) toiseen.
Parantaaksemme ymmärrystämme tästä prosessista, harkitse esimerkkiä säteen osumisesta veteen ilmasta (samalla tavalla kuin lasi). Piirtämällä rajapinnalle kohtisuora viiva, voidaan mitata valonsäteen taittumis- ja paluukulma. Tämä indeksi (taitekulma) muuttuu, kun virtaus tunkeutuu veteen (lasin sisällä).
Huomautus! Tämä parametri ymmärretään kulmaksi, jonka muodostaa kohtisuora, joka on vedetty kahden aineen erottamiseen, kun palkki tunkeutuu ensimmäisestä rakenteesta toiseen.

Säteen kulku

Sama indikaattori on tyypillinen muille ympäristöille. On todettu, että tämä indikaattori riippuu aineen tiheydestä. Jos säde putoaa vähemmän tiheästä tiheämpään rakenteeseen, muodostuva vääristymäkulma on suurempi. Ja jos se on toisinpäin, niin se on vähemmän.
Samanaikaisesti laskun kaltevuuden muutos vaikuttaa myös tähän indikaattoriin. Mutta heidän välinen suhde ei pysy vakiona. Samaan aikaan niiden sinien suhde pysyy vakiona, mikä heijastuu seuraavalla kaavalla: sinα / sinγ = n, jossa:

• n on vakioarvo, joka on kuvattu kullekin tietylle aineelle (ilma, lasi, vesi jne.). Siksi, mikä tämä arvo on, voidaan määrittää erityisillä taulukoilla;
• α – tulokulma;
• γ – taitekulma.

Tämän fyysisen ilmiön määrittämiseksi luotiin taittumislaki.

Fyysinen laki

Valovirtojen taittumislaki antaa meille mahdollisuuden määrittää läpinäkyvien aineiden ominaisuudet. Laki itsessään koostuu kahdesta säännöksestä:

• Ensimmäinen osa. Säde (insidenssi, modifioitu) ja kohtisuora, joka palautettiin osumapisteeseen esimerkiksi ilman ja veden rajalle (lasi jne.), sijoitetaan samaan tasoon;
• Toinen osa. Tulokulman sinin suhde rajan ylittäessä muodostuvaan saman kulman siniin on vakioarvo.

Lain kuvaus

Tässä tapauksessa sillä hetkellä, kun säde poistuu toisesta rakenteesta ensimmäiseen (esim. kun valovirta kulkee ilmasta, lasin läpi ja takaisin ilmaan), esiintyy myös vääristymävaikutus.

Tärkeä parametri eri kohteille

Pääindikaattori tässä tilanteessa on tulokulman sinin suhde samanlaiseen parametriin, mutta vääristymälle. Kuten edellä kuvatusta laista seuraa, tämä indikaattori on vakioarvo.
Lisäksi laskukulman arvon muuttuessa sama tilanne on tyypillinen samanlaiselle indikaattorille. Tämä parametri on erittäin tärkeä, koska se on läpinäkyvien aineiden olennainen ominaisuus.

Indikaattorit eri esineille

Tämän parametrin ansiosta voit erottaa melko tehokkaasti lasityypit sekä erilaiset jalokivet. Se on tärkeä myös valonnopeuden määrittämisessä eri ympäristöissä.

Huomautus! Valon suurin nopeus on tyhjiössä.

Kun siirrytään aineesta toiseen, sen nopeus laskee. Esimerkiksi timantissa, jolla on korkein taitekerroin, fotonien etenemisnopeus on 2,42 kertaa suurempi kuin ilman. Vedessä ne leviävät 1,33 kertaa hitaammin. Eri lasityypeille tämä parametri vaihtelee välillä 1,4 - 2,2.

Huomautus! Joidenkin lasien taitekerroin on 2,2, mikä on hyvin lähellä timanttia (2,4). Siksi ei aina ole mahdollista erottaa lasipalaa oikeasta timantista.

Aineiden optinen tiheys

Valo voi tunkeutua erilaisten aineiden läpi, joille on ominaista erilaiset optiset tiheydet. Kuten aiemmin sanoimme, tämän lain avulla voit määrittää väliaineen (rakenteen) ominaisuuden. Mitä tiheämpi se on, sitä hitaammin valo etenee sen läpi. Esimerkiksi lasi tai vesi on optisesti tiheämpää kuin ilma.
Sen lisäksi, että tämä parametri on vakioarvo, se heijastaa myös valonnopeuden suhdetta kahdessa aineessa. Fyysinen merkitys voidaan näyttää seuraavalla kaavalla:

Tämä indikaattori kertoo, kuinka fotonien etenemisnopeus muuttuu siirryttäessä aineesta toiseen.

Toinen tärkeä indikaattori

Kun valovirta liikkuu läpinäkyvien esineiden läpi, sen polarisaatio on mahdollista. Se havaitaan dielektrisistä isotrooppisista väliaineista kulkevan valovirran aikana. Polarisaatio tapahtuu, kun fotonit kulkevat lasin läpi.

Polarisaatiovaikutus

Osittainen polarisaatio havaitaan, kun valovirran tulokulma kahden eristeen rajalla poikkeaa nollasta. Polarisaatioaste riippuu siitä, mitkä tulokulmat olivat (Brewsterin laki).

Täysi sisäinen heijastus

Lyhyen retkimme päätteeksi on silti tarpeen tarkastella tällaista vaikutusta täydellisenä sisäisenä heijastuksena.

Täyden näytön ilmiö

Tämän vaikutuksen ilmenemiseksi on tarpeen lisätä valovirran tulokulmaa sen siirtyessä tiheämästä vähemmän tiheämpään väliaineeseen aineiden välisellä rajapinnalla. Tilanteessa, jossa tämä parametri ylittää tietyn raja-arvon, tämän jakson rajalle tulevat fotonit heijastuvat täysin. Itse asiassa tämä on toivomamme ilmiö. Ilman sitä oli mahdotonta valmistaa valokuitua.

Johtopäätös

Valovirran käyttäytymisen käytännön soveltaminen on antanut paljon, luomalla erilaisia ​​teknisiä laitteita elämämme parantamiseksi. Samaan aikaan valo ei ole vielä paljastanut kaikkia mahdollisuuksiaan ihmiskunnalle eikä sen käytännön potentiaalia ole vielä täysin toteutunut.

Kuinka tehdä paperilamppu omin käsin
Kuinka tarkistaa LED-nauhan suorituskyky

LUENNOLLE nro 24

"INSTRUMENTAALISET ANALYYSIMENETELMÄT"

REFRAKTOMETRIA.

Kirjallisuus:

1. V.D. Ponomarev "Analyyttinen kemia" 1983 246-251

2. A.A. Ishchenko "Analyyttinen kemia" 2004 s. 181-184

REFRAKTOMETRIA.

Refraktometria on yksi yksinkertaisimmista fysikaalisista analyysimenetelmistä, jossa käytetään vähimmäismäärää analyyttiä, ja se suoritetaan hyvin lyhyessä ajassa.

Refraktometria- menetelmä, joka perustuu taittumiseen tai taittumiseen, ts. valon etenemissuunnan muuttaminen siirtyessään väliaineesta toiseen.

Taittuminen, samoin kuin valon absorptio, on seurausta sen vuorovaikutuksesta väliaineen kanssa. Sana refraktometria tarkoittaa mittaus valon taittuminen, joka arvioidaan taitekertoimen arvolla.

Taitekertoimen arvo n riippuu

1) aineiden ja järjestelmien koostumuksesta,

2) tosiasiasta missä pitoisuudessa ja mitä molekyylejä valonsäde kohtaa polullaan, koska Valon vaikutuksesta eri aineiden molekyylit polarisoituvat eri tavalla. Tähän riippuvuuteen refraktometrinen menetelmä perustuu.

Tällä menetelmällä on useita etuja, minkä seurauksena se on löytänyt laajan käytön sekä kemiallisessa tutkimuksessa että teknisten prosessien ohjauksessa.

1) Taitekertoimien mittaaminen on hyvin yksinkertainen prosessi, joka suoritetaan tarkasti ja minimaalisella aineen määrällä.

2) Yleensä refraktometrit tarjoavat jopa 10 % tarkkuuden valon taitekertoimen ja analyytin pitoisuuden määrittämisessä

Refraktometriamenetelmää käytetään aitouden ja puhtauden valvomiseen, yksittäisten aineiden tunnistamiseen sekä orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden rakenteen määrittämiseen liuoksia tutkittaessa. Refraktometriaa käytetään kaksikomponenttiliuosten koostumuksen määrittämiseen ja kolmikomponenttisiin järjestelmiin.

Menetelmän fyysinen perusta

TAITEKERROIN.

Mitä suurempi ero valon etenemisnopeudessa näissä kahdessa on, sitä suurempi on valonsäteen poikkeama alkuperäisestä suunnastaan, kun se siirtyy väliaineesta toiseen.

näitä ympäristöjä.

Tarkastellaan valonsäteen taittumista minkä tahansa kahden läpinäkyvän väliaineen I ja II rajalla (katso kuva). Olkaamme samaa mieltä siitä, että väliaineella II on suurempi taitekyky ja siksi n 1 Ja n 2- näyttää vastaavan väliaineen taittumisen. Jos väliaine I ei ole tyhjiö tai ilma, niin valonsäteen sinin tulokulman suhde sinitaitekulmaan antaa suhteellisen taitekertoimen n rel arvon. Arvo n rel. voidaan myös määritellä tarkasteltavien väliaineiden taitekertoimien suhteeksi.

n rel. = ----- = ---

Taitekertoimen arvo riippuu

1) aineiden luonne

Aineen luonteen tässä tapauksessa määrää sen molekyylien muodonmuutosaste valon vaikutuksesta - polarisoituvuusaste. Mitä voimakkaampi polarisoituvuus, sitä voimakkaampi valon taittuminen.

2)tulevan valon aallonpituus

Taitekertoimen mittaus suoritetaan valon aallonpituudella 589,3 nm (natriumspektrin viiva D).

Taitekertoimen riippuvuutta valon aallonpituudesta kutsutaan dispersioksi. Mitä lyhyempi aallonpituus, sitä suurempi taittuminen. Siksi eri aallonpituuksilla olevat säteet taittuvat eri tavalla.

3)lämpötila , jossa mittaus suoritetaan. Edellytys taitekertoimen määrittämiselle on lämpötilajärjestelmän noudattaminen. Yleensä määritys suoritetaan 20±0,3 0 C:ssa.

Lämpötilan noustessa taitekerroin pienenee, kun lämpötila laskee, se kasvaa..

Lämpötilavaikutusten korjaus lasketaan seuraavalla kaavalla:

n t = n 20 + (20-t) 0,0002, missä

n t - Hei hei taitekerroin tietyssä lämpötilassa,

n 20 - taitekerroin 20 0 C:ssa

Lämpötilan vaikutus kaasujen ja nesteiden taitekertoimien arvoihin liittyy niiden tilavuuslaajenemiskertoimien arvoihin. Kaikkien kaasujen ja nesteiden tilavuus kasvaa kuumennettaessa, tiheys pienenee ja näin ollen indikaattori pienenee

Taitekerroin, joka on mitattu lämpötilassa 20 0 C ja valon aallonpituudella 589,3 nm, on merkitty indeksillä n D 20

Homogeenisen kaksikomponenttisen järjestelmän taitekertoimen riippuvuus sen tilasta määritetään kokeellisesti määrittämällä taitekerroin useille standardijärjestelmille (esimerkiksi liuoksille), joiden komponenttien sisältö tunnetaan.

4) aineen pitoisuus liuoksessa.

Monien aineiden vesiliuosten taitekertoimet eri pitoisuuksissa ja lämpötiloissa mitataan luotettavasti, ja näissä tapauksissa voidaan käyttää hakukirjoja. refraktometriset taulukot. Käytäntö osoittaa, että kun liuenneen aineen pitoisuus ei ylitä 10-20 %, graafisen menetelmän ohella voidaan monissa tapauksissa käyttää lineaarinen yhtälö, kuten:

n=n o +FC,

n- liuoksen taitekerroin,

ei- puhtaan liuottimen taitekerroin,

C- liuenneen aineen pitoisuus, %

F-empiirinen kerroin, jonka arvo löytyy

määrittämällä tunnetun pitoisuuden omaavien liuosten taitekerroin.

REFRAKTOMETRIT.

Refraktometrit ovat laitteita, joita käytetään taitekertoimen mittaamiseen. Näitä laitteita on 2 tyyppiä: Abbe-tyyppinen ja Pulfrich-tyyppinen refraktometri. Molemmissa tapauksissa mittaukset perustuvat suurimman taitekulman määrittämiseen. Käytännössä käytetään eri järjestelmien refraktometrejä: laboratorio-RL, universaali RL jne.

Tislatun veden taitekerroin on n 0 = 1,33299, mutta käytännössä tätä indikaattoria pidetään viitearvona n 0 =1,333.

Refraktometrien toimintaperiaate perustuu taitekertoimen määrittämiseen rajoituskulmamenetelmällä (valon kokonaisheijastuskulma).

Kädessä pidettävä refraktometri

Abbe refraktometri

Refraktometrian käyttöalueet.

IRF-22 refraktometrin rakenne ja toimintaperiaate.

Taitekertoimen käsite.

Suunnitelma

Refraktometria. Menetelmän ominaisuudet ja ydin.

He käyttävät aineiden tunnistamiseen ja puhtauden tarkistamiseen

taittotekijä.

Aineen taitekerroin- arvo, joka on yhtä suuri kuin valon vaihenopeuksien suhde (sähkömagneettiset aallot) tyhjiössä ja näkyvässä väliaineessa.

Taitekerroin riippuu aineen ominaisuuksista ja aallonpituudesta

elektromagneettinen säteily. Tulokulman sinin suhde suhteessa

normaali piirretty säteen taittotasoon (α) taitekulman siniin

taitekerrointa (β), kun säde siirtyy väliaineesta A väliaineeseen B, kutsutaan tämän väliaineparin suhteelliseksi taitekertoimeksi.

Arvo n on väliaineen B suhteellinen taitekerroin

suhteessa ympäristöön A ja

Väliaineen A suhteellinen taitekerroin suhteessa

Ilmattomasta väliaineesta tulevan säteen taitekerroin

avaruutta kutsutaan sen absoluuttiseksi taitekertoimeksi tai

yksinkertaisesti tietyn väliaineen taitekerroin (taulukko 1).

Taulukko 1 - Eri väliaineiden taitekertoimet

Nesteiden taitekerroin on 1,2-1,9. Kiinteä

aineet 1,3-4,0. Joillakin mineraaleilla ei ole tarkkaa arvoa

taittumista varten. Sen arvo on jossain "haarukassa" ja määrää

kiderakenteessa olevien epäpuhtauksien vuoksi, mikä määrää värin

kristalli.

Mineraalin tunnistaminen "värin" perusteella on vaikeaa. Siten mineraalikorundi esiintyy rubiinin, safiirin, leukosafiirin muodossa, jotka eroavat toisistaan

taitekerroin ja väri. Punaisia ​​korundeja kutsutaan rubiineiksi

(kromiepäpuhtaus), väritön sininen, vaaleansininen, vaaleanpunainen, keltainen, vihreä,

violetti - safiirit (koboltin, titaanin jne. seokset). Vaalean värinen

valkoisia safiireja tai väritöntä korundia kutsutaan leukosafiiriksi (yleensä

käytetään optiikassa suodattimena). Näiden kiteiden taitekerroin

Teräkset ovat välillä 1,757-1,778 ja ovat tunnistamisen perusta

Kuva 3.1 – Rubiini Kuva 3.2 – Sininen safiiri

Orgaanisilla ja epäorgaanisilla nesteillä on myös tunnusomaiset taitekerroinarvot, jotka luonnehtivat niitä kemiallisiksi

Venäläiset yhdisteet ja niiden synteesin laatu (taulukko 2):

Taulukko 2 - Joidenkin nesteiden taitekertoimet 20 °C:ssa

4.2. Refraktometria: käsite, periaate.

Indikaattorin määrittämiseen perustuva menetelmä aineiden tutkimiseksi

(taittumisindeksiä) kutsutaan refraktometriaksi (alkaen

lat. refractus - taitettu ja kreikkalainen. metreo - mittaan). Refraktometria

(refraktometrinen menetelmä) käytetään kemikaalien tunnistamiseen

yhdisteet, kvantitatiivinen ja rakenneanalyysi, fysikaalisten aineiden määritys

aineiden kemialliset parametrit. Refraktometrian periaate toteutettu

Abben refraktometreissä, on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1 - Refraktometrian periaate

Abbe-prismalohko koostuu kahdesta suorakaiteen muotoisesta prismasta: valaistuksesta

teliaalinen ja mittaus, hypotenuusan kasvojen taittama. Valaisin-

Tässä prismassa on karkea (matta) hypotenuusa pinta ja se on tarkoitettu

chen prismojen väliin asetetun nestenäytteen valaisemiseen.

Sironnut valo kulkee tutkittavan nesteen tasosuuntaisen kerroksen läpi ja taittuessaan nesteeseen putoaa mittausprismaan. Mittausprisma on valmistettu optisesti tiheästä lasista (raskas piikivi) ja sen taitekerroin on suurempi kuin 1,7. Tästä syystä Abbe-refraktometri mittaa n arvoa, joka on pienempi kuin 1,7. Taitekertoimen mittausalueen kasvattaminen voidaan saavuttaa vain mittausprisman vaihdolla.

Testinäyte kaadetaan mittausprisman hypotenuusan pinnalle ja puristetaan valaisevalla prismalla. Tässä tapauksessa 0,1-0,2 mm:n rako jää niiden prismien väliin, joissa näyte sijaitsee, ja sen läpi.

joka kulkee taittuneen valon läpi. Taitekertoimen mittaamiseen

käyttää kokonaisvaltaisen sisäisen heijastuksen ilmiötä. Se sijaitsee

Seuraava.

Jos säteet 1, 2, 3 putoavat kahden median väliselle rajapinnalle, niin riippuen

riippuen tulokulmasta, kun niitä tarkkaillaan taiteväliaineessa

Eri valaistusalueiden välillä on siirtymä. Se on yhdistetty

jossa osa valosta putoaa taitekertoimelle kulmassa, joka on lähellä

kim 90°:een verrattuna normaaliin (palkki 3). (Kuva 2).

Kuva 2 – Kuva taittuneista säteistä

Tämä osa säteistä ei heijastu ja muodostaa siksi kevyemmän ympäristön.

teho taittumisen aikana. Myös pienemmillä kulmilla olevat säteet kokevat heijastuksen

ja taittuminen. Siksi muodostuu vähemmän valaistu alue. Määrässä

Sisäisen kokonaisheijastuksen rajaviiva näkyy linssissä, asento

joka riippuu näytteen taiteominaisuuksista.

Dispersioilmiön eliminointi (kahden valaistusalueen rajapinnan värjääminen sateenkaaren väreillä monimutkaisen valkoisen valon käytön vuoksi Abbe-refraktometreissä) saadaan aikaan käyttämällä kompensaattorissa kahta Amici-prismaa, jotka on asennettu kaukoputkeen. . Samanaikaisesti linssiin projisoidaan asteikko (kuva 3). Analyysiin riittää 0,05 ml nestettä.

Kuva 3 - Näkymä refraktometrin okulaarin läpi. (Oikea asteikko heijastaa

mitatun komponentin pitoisuus ppm)

Yksikomponenttisten näytteiden analysoinnin lisäksi

kaksikomponenttiset järjestelmät (vesiliuokset, aineiden liuokset, joissa

tai liuotin). Ihanteellisissa kaksikomponenttisissa järjestelmissä (muovaus

muuttamatta komponenttien äänenvoimakkuutta ja polarisoituvuutta), riippuvuus näkyy

Taittumisen riippuvuus koostumuksesta on lähellä lineaarista, jos koostumus ilmaistaan

tilavuusosuudet (prosenttia)

jossa: n, n1, n2 - seoksen ja komponenttien taitekertoimet,

V1 ja V2 ovat komponenttien tilavuusosia (V1 + V2 = 1).

Lämpötilan vaikutus taitekertoimeen määräytyy kahdella

tekijät: nestehiukkasten määrän muutos tilavuusyksikköä kohti ja

molekyylien polarisoituvuuden riippuvuus lämpötilasta. Toinen tekijä tuli

tulee merkittäväksi vain erittäin suurilla lämpötilan muutoksilla.

Taitekertoimen lämpötilakerroin on verrannollinen tiheyden lämpötilakertoimeen. Koska kaikki nesteet laajenevat kuumennettaessa, niiden taitekertoimet pienenevät lämpötilan noustessa. Lämpötilakerroin riippuu nesteen lämpötilasta, mutta pienillä lämpötilaväleillä sitä voidaan pitää vakiona. Tästä syystä useimmissa refraktometreissä ei ole lämpötilan säätöä, mutta joissakin malleissa on

veden termostaatti.

Taitekertoimen lineaarinen ekstrapolointi lämpötilan muutoksilla on hyväksyttävää pienille lämpötilaeroille (10 – 20°C).

Taitekertoimen tarkka määritys laajoilla lämpötila-alueilla suoritetaan käyttämällä empiirisiä kaavoja, joiden muoto on:

nt=n0+at+bt2+…

Liuosten refraktometriaan laajoilla pitoisuusalueilla

käytä taulukoita tai empiirisiä kaavoja. Näyttöriippuvuus -

joidenkin aineiden vesiliuosten taitekerroin pitoisuudesta riippuen

on lähellä lineaarista ja mahdollistaa näiden aineiden pitoisuuksien määrittämisen

vettä laajalla pitoisuusalueella (kuva 4) käyttämällä taittumista

tometrit.

Kuva 4 - Joidenkin vesiliuosten taitekerroin

Yleensä n nestemäistä ja kiinteää kappaletta määritetään refraktometreillä tarkasti

0,0001 asti. Yleisimmät ovat Abbe-refraktometrit (kuva 5), ​​joissa on prismalohkoja ja dispersiokompensaattoreita, joiden avulla nD voidaan määrittää "valkoisessa" valossa asteikolla tai digitaalisella indikaattorilla.

Kuva 5 - Abbe-refraktometri (IRF-454; IRF-22)

Taitekerroin

Taitekerroin aineet - määrä, joka on yhtä suuri kuin valon vaihenopeuksien suhde (sähkömagneettiset aallot) tyhjiössä ja tietyssä väliaineessa. Myös taitekertoimesta puhutaan joskus mille tahansa muulle aallolle, esimerkiksi äänelle, vaikka jälkimmäisen kaltaisissa tapauksissa määritelmää on tietysti jotenkin muutettava.

Taitekerroin riippuu aineen ominaisuuksista ja säteilyn aallonpituudesta, joidenkin aineiden taitekerroin muuttuu varsin voimakkaasti sähkömagneettisten aaltojen taajuuden muuttuessa matalista optisista taajuuksista optisiin ja yli, ja voi myös muuttua vielä voimakkaammin tietyt taajuusasteikon alueet. Oletusarvo viittaa yleensä optiseen alueeseen tai kontekstin määräämään alueeseen.

Linkit

• RefractiveIndex.INFO taiteindeksitietokanta

Wikimedia Foundation. 2010.

Katso, mitä "Taitekerroin" on muissa sanakirjoissa:

Kahden median suhteellinen n21, optisen säteilyn (c valo) etenemisnopeuksien dimensioton suhde ensimmäisessä (c1) ja toisessa (c2) väliaineessa: n21 = c1/c2. Samalla se liittyy. P. p. on g l a p a d e n i j:n ja y g l:n sinien suhde ... ... Fyysinen tietosanakirja

Katso Taitekerroin...

Katso taitekerroin. * * * TAITTEIDEN INDEKSI TAITTEIDEN INDEKSI, katso Taitekerroin (katso TAITTEIDEN INDEKSI) ... tietosanakirja- Taitekerroin, väliainetta kuvaava suure, joka on yhtä suuri kuin tyhjiössä olevan valon nopeuden ja väliaineen valonnopeuden suhde (absoluuttinen taitekerroin). Taitekerroin n riippuu dielektrisyydestä e ja magneettisesta permeabiliteetista m... ... Kuvitettu tietosanakirja

- (katso TAITTEIDEN INDEKSI). Fyysinen tietosanakirja. M.: Neuvostoliiton tietosanakirja. Päätoimittaja A. M. Prokhorov. 1983... Fyysinen tietosanakirja

Katso Taitekerroin... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

Valon nopeuden suhde tyhjiössä valon nopeuteen väliaineessa (absoluuttinen taitekerroin). Kahden väliaineen suhteellinen taitekerroin on valon nopeuden suhde väliaineessa, josta valo putoaa rajapinnalle valon nopeuteen sekunnissa... ... Suuri Ensyklopedinen sanakirja

Valon taittuminen- ilmiö, jossa väliaineesta toiseen siirtyvä valonsäde muuttaa suuntaa näiden välineiden rajalla.

Valon taittuminen tapahtuu seuraavan lain mukaan:
Tulevat ja taittuneet säteet ja kohtisuora, joka on vedetty kahden väliaineen rajapintaan säteen tulopisteessä, ovat samassa tasossa. Tulokulman sinin suhde taitekulman siniin on vakioarvo kahdelle väliaineelle:
,
Missä α - tulokulma,
β - taitekulma,
n - tulokulmasta riippumaton vakioarvo.

Kun tulokulma muuttuu, muuttuu myös taitekulma. Mitä suurempi tulokulma, sitä suurempi taitekulma.
Jos valo tulee optisesti vähemmän tiheästä väliaineesta tiheämpään väliaineeseen, taitekulma on aina pienempi kuin tulokulma: β < α.
Kahden median rajapintaan nähden kohtisuorassa suunnattu valonsäde siirtyy väliaineesta toiseen ilman taittumaa.

aineen absoluuttinen taitekerroin- arvo, joka on yhtä suuri kuin valon vaihenopeuksien suhde (sähkömagneettiset aallot) tyhjiössä ja tietyssä ympäristössä n=c/v
Taittumislakiin sisältyvää määrää n kutsutaan mediaparin suhteelliseksi taitekertoimeksi.

Arvo n on väliaineen B suhteellinen taitekerroin väliaineen A suhteen ja n" = 1/n on väliaineen A suhteellinen taitekerroin väliaineen B suhteen.
Tämä arvo on muiden tekijöiden ollessa yhtä suuri kuin yksikkö, kun säde siirtyy tiheämmästä väliaineesta vähemmän tiheään väliaineeseen, ja pienempi kuin yksikkö, kun säde siirtyy vähemmän tiheästä väliaineesta tiheämpään väliaineeseen (esimerkiksi kaasusta tai tyhjiöstä nesteeksi tai kiinteäksi). Tästä säännöstä on poikkeuksia, ja siksi on tapana kutsua väliainetta optisesti enemmän tai vähemmän tiheäksi kuin toista.
Ilmattomasta tilasta jonkin väliaineen B pinnalle putoava säde taittuu voimakkaammin kuin pudotessaan sille toisesta väliaineesta A; Ilmattomasta avaruudesta väliaineeseen tulevan säteen taitekerrointa kutsutaan sen absoluuttiseksi taitekertoimeksi.

(Absoluuttinen - suhteessa tyhjiöön.
Suhteellinen - suhteessa mihin tahansa muuhun aineeseen (esimerkiksi samaan ilmaan).
Kahden aineen suhteellinen indikaattori on niiden absoluuttisten indikaattoreiden suhde.)

Täydellinen sisäinen heijastus- sisäinen heijastus edellyttäen, että tulokulma ylittää tietyn kriittisen kulman. Tässä tapauksessa tuleva aalto heijastuu täysin ja heijastuskertoimen arvo ylittää sen korkeimmat arvot kiillotetuille pinnoille. Sisäisen kokonaisheijastuksen heijastuskyky on riippumaton aallonpituudesta.

Optiikassa tämä ilmiö havaitaan laajalla sähkömagneettisen säteilyn alueella, mukaan lukien röntgensädealue.

Geometrisessä optiikassa ilmiö selitetään Snellin lain puitteissa. Ottaen huomioon, että taitekulma ei voi ylittää 90°, havaitsemme, että tulokulmassa, jonka sini on suurempi kuin alemman taitekertoimen suhde suurempaan kertoimeen, sähkömagneettisen aallon on heijastuttava kokonaan ensimmäiseen väliaineeseen.

Ilmiön aaltoteorian mukaan sähkömagneettinen aalto tunkeutuu edelleen toiseen väliaineeseen - siellä etenee ns. "epätasainen aalto", joka vaimenee eksponentiaalisesti eikä kuljeta energiaa mukanaan. Epähomogeenisen aallon tyypillinen tunkeutumissyvyys toiseen väliaineeseen on aallonpituuden luokkaa.

Valon taittumisen lait.

Kaikesta sanotusta päätämme:
1 . Kahden eri optisen tiheyden omaavan median rajapinnassa valonsäde muuttaa suuntaa siirtyessään väliaineesta toiseen.
2. Kun valonsäde siirtyy väliaineeseen, jonka optinen tiheys on suurempi, taitekulma on pienempi kuin tulokulma; Kun valonsäde siirtyy optisesti tiheämmästä väliaineesta vähemmän tiheään väliaineeseen, taitekulma on suurempi kuin tulokulma.
Valon taittumiseen liittyy heijastus, ja tulokulman kasvaessa heijastuneen säteen kirkkaus kasvaa ja taittunut säde heikkenee. Tämä voidaan nähdä suorittamalla kuvassa näkyvä koe. Näin ollen heijastuva säde kuljettaa mukanaan enemmän valoenergiaa, mitä suurempi on tulokulma.

Antaa MN- kahden läpinäkyvän aineen, esimerkiksi ilman ja veden, välinen rajapinta, JSC- sattuva säde, OB- taittunut säde, - tulokulma, - taitekulma, - valon etenemisnopeus ensimmäisessä väliaineessa, - valon etenemisnopeus toisessa väliaineessa.