Apakah indeks biasan mutlak. Hukum pembiasan cahaya
Proses yang dikaitkan dengan cahaya adalah komponen fizik yang penting dan mengelilingi kita di mana-mana dalam kehidupan seharian kita. Yang paling penting dalam situasi ini ialah undang-undang pantulan dan pembiasan cahaya, di mana optik moden didasarkan. Pembiasan cahaya adalah bahagian penting dalam sains moden.
Kesan herotan
Artikel ini akan memberitahu anda apakah fenomena pembiasan cahaya, serta bagaimana rupa hukum pembiasan dan apa yang berikut daripadanya.
Asas fenomena fizikal
Apabila rasuk jatuh pada permukaan yang dipisahkan oleh dua bahan lutsinar yang mempunyai ketumpatan optik yang berbeza (contohnya, cermin mata yang berbeza atau dalam air), sesetengah sinar akan dipantulkan, dan sebahagian lagi akan menembusi ke dalam struktur kedua (contohnya, mereka akan merambat dalam air atau kaca). Apabila bergerak dari satu medium ke medium lain, sinar biasanya menukar arahnya. Ini adalah fenomena biasan cahaya.
Pantulan dan pembiasan cahaya terutamanya kelihatan dalam air.
Kesan herotan dalam air
Melihat benda-benda di dalam air, ia kelihatan herot. Ini amat ketara pada sempadan antara udara dan air. Secara visual, objek dalam air kelihatan sedikit terpesong. Fenomena fizikal yang diterangkan adalah tepat sebab mengapa semua objek kelihatan herot di dalam air. Apabila sinaran terkena kaca, kesan ini kurang ketara.
Pembiasan cahaya adalah fenomena fizikal yang dicirikan oleh perubahan arah pergerakan sinar matahari pada saat ia bergerak dari satu medium (struktur) ke medium yang lain.
Untuk meningkatkan pemahaman kita tentang proses ini, pertimbangkan contoh rasuk mengenai air dari udara (begitu juga untuk kaca). Dengan melukis garisan serenjang di sepanjang antara muka, sudut biasan dan kembalinya pancaran cahaya boleh diukur. Indeks (sudut biasan) ini akan berubah apabila aliran menembusi air (di dalam kaca).
Catatan! Parameter ini difahami sebagai sudut yang dibentuk oleh serenjang yang dilukis pada pemisahan dua bahan apabila rasuk menembusi dari struktur pertama ke yang kedua.
Laluan Rasuk
Penunjuk yang sama adalah tipikal untuk persekitaran lain. Telah ditetapkan bahawa penunjuk ini bergantung pada ketumpatan bahan. Jika rasuk jatuh dari struktur yang kurang tumpat kepada struktur yang lebih tumpat, maka sudut herotan yang dicipta akan lebih besar. Dan jika sebaliknya, maka ia adalah kurang.
Pada masa yang sama, perubahan dalam cerun penurunan juga akan menjejaskan penunjuk ini. Tetapi hubungan antara mereka tidak kekal. Pada masa yang sama, nisbah sinus mereka akan kekal sebagai nilai malar, yang dicerminkan oleh formula berikut: sinα / sinγ = n, di mana:
- n ialah nilai tetap yang diterangkan untuk setiap bahan tertentu (udara, kaca, air, dll.). Oleh itu, apakah nilai ini boleh ditentukan menggunakan jadual khas;
- α – sudut kejadian;
- γ – sudut biasan.
Untuk menentukan fenomena fizikal ini, undang-undang pembiasan dicipta.
Undang-undang fizikal
Undang-undang pembiasan fluks cahaya membolehkan kita menentukan ciri-ciri bahan lutsinar. Undang-undang itu sendiri terdiri daripada dua peruntukan:
- Bahagian pertama. Rasuk (insiden, diubah suai) dan serenjang, yang telah dipulihkan pada titik kejadian pada sempadan, contohnya, udara dan air (kaca, dll.), akan terletak dalam satah yang sama;
- Bahagian kedua. Nisbah sinus sudut tuju kepada sinus sudut yang sama yang terbentuk apabila melintasi sempadan akan menjadi nilai tetap.
Penerangan undang-undang
Dalam kes ini, pada masa ini rasuk keluar dari struktur kedua ke yang pertama (contohnya, apabila fluks cahaya melepasi udara, melalui kaca dan kembali ke udara), kesan herotan juga akan berlaku.
Parameter penting untuk objek yang berbeza
Penunjuk utama dalam keadaan ini ialah nisbah sinus sudut tuju kepada parameter yang sama, tetapi untuk herotan. Seperti berikut dari undang-undang yang diterangkan di atas, penunjuk ini adalah nilai malar.
Selain itu, apabila nilai cerun penurunan berubah, keadaan yang sama akan menjadi tipikal untuk penunjuk yang serupa. Parameter ini sangat penting kerana ia merupakan ciri penting bagi bahan lutsinar.
Penunjuk untuk objek yang berbeza
Terima kasih kepada parameter ini, anda boleh dengan berkesan membezakan antara jenis kaca, serta pelbagai batu berharga. Ia juga penting untuk menentukan kelajuan cahaya dalam pelbagai persekitaran.
Catatan! Kelajuan tertinggi aliran cahaya adalah dalam vakum.
Apabila bergerak dari satu bahan ke bahan lain, kelajuannya akan berkurangan. Sebagai contoh, dalam berlian, yang mempunyai indeks biasan tertinggi, kelajuan perambatan foton akan menjadi 2.42 kali lebih tinggi daripada udara. Di dalam air, mereka akan merebak 1.33 kali lebih perlahan. Untuk pelbagai jenis kaca, parameter ini berjulat dari 1.4 hingga 2.2.
Catatan! Sesetengah cermin mata mempunyai indeks biasan 2.2, yang sangat hampir dengan berlian (2.4). Oleh itu, tidak selalu mungkin untuk membezakan sekeping kaca daripada berlian sebenar.
Ketumpatan optik bahan
Cahaya boleh menembusi melalui bahan yang berbeza, yang dicirikan oleh ketumpatan optik yang berbeza. Seperti yang kami katakan sebelum ini, menggunakan undang-undang ini anda boleh menentukan ciri ketumpatan medium (struktur). Semakin padat, semakin perlahan kelajuan cahaya akan merambat melaluinya. Sebagai contoh, kaca atau air akan lebih tumpat secara optik daripada udara.
Sebagai tambahan kepada fakta bahawa parameter ini adalah nilai malar, ia juga mencerminkan nisbah kelajuan cahaya dalam dua bahan. Makna fizikal boleh dipaparkan seperti formula berikut:
Penunjuk ini memberitahu bagaimana kelajuan perambatan foton berubah apabila bergerak dari satu bahan ke bahan lain.
Satu lagi penunjuk penting
Apabila fluks cahaya bergerak melalui objek lutsinar, polarisasinya adalah mungkin. Ia diperhatikan semasa laluan fluks cahaya daripada media isotropik dielektrik. Polarisasi berlaku apabila foton melalui kaca.
Kesan polarisasi
Polarisasi separa diperhatikan apabila sudut tuju fluks cahaya pada sempadan dua dielektrik berbeza daripada sifar. Tahap polarisasi bergantung pada sudut tuju (undang-undang Brewster).
Refleksi dalaman penuh
Mengakhiri lawatan singkat kami, masih perlu untuk mempertimbangkan kesan seperti refleksi dalaman penuh.
Fenomena paparan penuh
Untuk kesan ini muncul, adalah perlu untuk meningkatkan sudut tuju fluks cahaya pada saat peralihannya daripada medium yang lebih tumpat kepada medium kurang tumpat pada antara muka antara bahan. Dalam keadaan di mana parameter ini melebihi nilai had tertentu, maka kejadian foton pada sempadan bahagian ini akan dipantulkan sepenuhnya. Sebenarnya, ini akan menjadi fenomena yang kita inginkan. Tanpa itu, adalah mustahil untuk membuat gentian optik.
Kesimpulan
Aplikasi praktikal tingkah laku fluks cahaya telah memberi banyak, mencipta pelbagai peranti teknikal untuk memperbaiki kehidupan kita. Pada masa yang sama, cahaya belum lagi mendedahkan semua kemungkinannya kepada manusia dan potensi praktikalnya masih belum direalisasikan sepenuhnya.
Cara membuat lampu kertas dengan tangan anda sendiri
Bagaimana untuk menyemak prestasi jalur LED
UNTUK KULIAH No 24
"KAEDAH INSTRUMEN ANALISIS"
REFRAKTOMETRI.
kesusasteraan:
1. V.D. Ponomarev "Kimia Analitik" 1983 246-251
2. A.A. Ishchenko "Kimia Analitik" 2004 ms 181-184
REFRAKTOMETRI.
Refraktometri adalah salah satu kaedah analisis fizikal yang paling mudah menggunakan jumlah minimum analit dan dijalankan dalam masa yang sangat singkat.
Refraktometri- kaedah berdasarkan fenomena biasan atau biasan i.e. menukar arah perambatan cahaya apabila melalui satu medium ke medium lain.
Pembiasan, serta penyerapan cahaya, adalah akibat daripada interaksinya dengan medium. Perkataan refraktometri bermaksud pengukuran pembiasan cahaya, yang dianggarkan oleh nilai indeks biasan.
Nilai indeks biasan n bergantung
1) mengenai komposisi bahan dan sistem,
2) daripada fakta dalam kepekatan apa dan molekul apa yang ditemui oleh pancaran cahaya di laluannya, kerana Di bawah pengaruh cahaya, molekul bahan yang berbeza terpolarisasi secara berbeza. Atas pergantungan inilah kaedah refraktometri adalah berdasarkan.
Kaedah ini mempunyai beberapa kelebihan, akibatnya ia telah menemui aplikasi yang luas dalam penyelidikan kimia dan dalam kawalan proses teknologi.
1) Mengukur indeks biasan adalah proses yang sangat mudah yang dijalankan dengan tepat dan dengan masa dan jumlah bahan yang minimum.
2) Biasanya, refraktometer memberikan ketepatan sehingga 10% dalam menentukan indeks biasan cahaya dan kandungan analit
Kaedah refraktometri digunakan untuk mengawal ketulenan dan ketulenan, untuk mengenal pasti bahan individu, dan untuk menentukan struktur sebatian organik dan bukan organik semasa mengkaji penyelesaian. Refraktometri digunakan untuk menentukan komposisi penyelesaian dua komponen dan untuk sistem terner.
Asas fizikal kaedah
INDEKS BISNIS.
Semakin besar perbezaan kelajuan perambatan cahaya dalam kedua-duanya, semakin besar sisihan sinar cahaya dari arah asalnya apabila ia melalui satu medium ke medium yang lain.
persekitaran ini.
Mari kita pertimbangkan pembiasan pancaran cahaya di sempadan mana-mana dua media lutsinar I dan II (Lihat Rajah). Marilah kita bersetuju bahawa medium II mempunyai kuasa biasan yang lebih besar dan, oleh itu, n 1 Dan n 2- menunjukkan pembiasan media yang sepadan. Jika medium I bukan vakum atau udara, maka nisbah sudut tuju sin sinar cahaya kepada sudut biasan sin akan memberikan nilai indeks biasan relatif n rel. Nilai n rel. juga boleh ditakrifkan sebagai nisbah indeks biasan media yang sedang dipertimbangkan.
n rel. = ----- = ---
Nilai indeks biasan bergantung kepada
1) sifat bahan
Sifat bahan dalam kes ini ditentukan oleh tahap kebolehubah bentuk molekulnya di bawah pengaruh cahaya - tahap kebolehpolaran. Lebih kuat kebolehpolaran, lebih kuat pembiasan cahaya.
2)panjang gelombang cahaya kejadian
Pengukuran indeks biasan dilakukan pada panjang gelombang cahaya 589.3 nm (garisan D spektrum natrium).
Kebergantungan indeks biasan pada panjang gelombang cahaya dipanggil penyebaran. Semakin pendek panjang gelombang, semakin besar pembiasan. Oleh itu, sinaran dengan panjang gelombang yang berbeza dibiaskan secara berbeza.
3)suhu , di mana pengukuran dijalankan. Prasyarat untuk menentukan indeks biasan ialah pematuhan dengan rejim suhu. Biasanya penentuan dilakukan pada 20±0.3 0 C.
Apabila suhu meningkat, indeks biasan menurun; apabila suhu menurun, ia meningkat..
Pembetulan untuk kesan suhu dikira menggunakan formula berikut:
n t =n 20 + (20-t) 0.0002, di mana
n t – Selamat tinggal indeks biasan pada suhu tertentu,
n 20 - indeks biasan pada 20 0 C
Pengaruh suhu pada nilai indeks biasan gas dan cecair dikaitkan dengan nilai pekali pengembangan isipadunya. Isipadu semua gas dan cecair bertambah apabila dipanaskan, ketumpatan berkurangan dan, akibatnya, penunjuk berkurangan
Indeks biasan diukur pada 20 0 C dan panjang gelombang cahaya 589.3 nm ditetapkan oleh indeks n D 20
Kebergantungan indeks biasan sistem dua komponen homogen pada keadaannya ditentukan secara eksperimen dengan menentukan indeks biasan untuk beberapa sistem piawai (contohnya, penyelesaian), kandungan komponen yang diketahui.
4) kepekatan bahan dalam larutan.
Bagi kebanyakan larutan akueus bahan, indeks biasan pada kepekatan dan suhu yang berbeza diukur dengan pasti, dan dalam kes ini buku rujukan boleh digunakan jadual refraktometri. Amalan menunjukkan bahawa apabila kandungan bahan terlarut tidak melebihi 10-20%, bersama-sama dengan kaedah grafik, dalam banyak kes adalah mungkin untuk menggunakan persamaan linear seperti:
n=n o +FC,
n- indeks biasan larutan,
tidak- indeks biasan pelarut tulen,
C- kepekatan zat terlarut,%
F-pekali empirikal, nilai yang ditemui
dengan menentukan indeks biasan larutan yang diketahui kepekatannya.
REFRACTOMETER.
Refraktometer ialah alat yang digunakan untuk mengukur indeks biasan. Terdapat 2 jenis peranti ini: jenis Abbe dan refraktometer jenis Pulfrich. Dalam kedua-dua kes, pengukuran adalah berdasarkan penentuan sudut biasan maksimum. Dalam amalan, refraktometer pelbagai sistem digunakan: makmal-RL, RL universal, dll.
Indeks biasan air suling ialah n 0 = 1.33299, tetapi secara praktikal penunjuk ini diambil sebagai rujukan sebagai n 0 =1,333.
Prinsip operasi refraktometer adalah berdasarkan penentuan indeks biasan dengan kaedah sudut mengehadkan (sudut pantulan jumlah cahaya).
Refractometer pegang tangan
Refraktometer Abbe
Bidang penggunaan refraktometri.
Reka bentuk dan prinsip operasi refraktometer IRF-22.
Konsep indeks biasan.
Rancang
Refraktometri. Ciri-ciri dan intipati kaedah.
Untuk mengenal pasti bahan dan memeriksa ketulenannya, mereka menggunakan
pembuat pembiasan.
Indeks biasan sesuatu bahan- nilai yang sama dengan nisbah kelajuan fasa cahaya (gelombang elektromagnet) dalam vakum dan dalam medium yang boleh dilihat.
Indeks biasan bergantung pada sifat bahan dan panjang gelombang
radiasi elektromagnetik. Nisbah sinus sudut tuju relatif kepada
normal yang ditarik ke satah biasan (α) sinar kepada sinus sudut biasan
pembiasan (β) apabila sinar melewati dari sederhana A ke sederhana B dipanggil indeks biasan relatif untuk pasangan media ini.
Nilai n ialah indeks biasan relatif bagi medium B mengikut
hubungan dengan persekitaran A, dan
Indeks biasan relatif bagi medium A berkenaan dengan
Indeks biasan bagi kejadian sinar pada medium daripada tanpa udara
ruang th dipanggil indeks biasan mutlaknya atau
hanya indeks biasan bagi medium tertentu (Jadual 1).
Jadual 1 - Indeks biasan pelbagai media
Cecair mempunyai indeks biasan dalam julat 1.2-1.9. Padat
bahan 1.3-4.0. Sesetengah mineral tidak mempunyai nilai yang tepat
untuk pembiasan. Nilainya adalah dalam beberapa "garpu" dan menentukan
disebabkan oleh kehadiran kekotoran dalam struktur kristal, yang menentukan warna
kristal.
Mengenal pasti mineral dengan "warna" adalah sukar. Oleh itu, korundum mineral wujud dalam bentuk delima, nilam, leucosapphire, berbeza dalam
indeks biasan dan warna. Korundum merah dipanggil delima
(kekotoran krom), biru tidak berwarna, biru muda, merah jambu, kuning, hijau,
ungu - nilam (campuran kobalt, titanium, dll.). Berwarna terang
nilam putih atau korundum tidak berwarna dipanggil leucosapphire (secara meluas
digunakan dalam optik sebagai penapis). Indeks biasan kristal ini
keluli terletak dalam julat 1.757-1.778 dan merupakan asas untuk mengenal pasti
Rajah 3.1 – Ruby Rajah 3.2 – Nilam biru
Cecair organik dan bukan organik juga mempunyai nilai indeks biasan ciri yang mencirikannya sebagai bahan kimia.
Sebatian Rusia dan kualiti sintesisnya (Jadual 2):
Jadual 2 - Indeks biasan bagi sesetengah cecair pada 20 °C
4.2. Refraktometri: konsep, prinsip.
Kaedah untuk mengkaji bahan berdasarkan penentuan penunjuk
(indeks) pembiasan (refraction) dipanggil refraktometri (dari
lat. refractus - dibiaskan dan Yunani. metero - saya ukur). Refraktometri
(kaedah refraktometri) digunakan untuk mengenal pasti bahan kimia
sebatian, analisis kuantitatif dan struktur, penentuan fizikal
parameter kimia bahan. Prinsip refraktometri dilaksanakan
dalam refraktometer Abbe, digambarkan dalam Rajah 1.
Rajah 1 - Prinsip refraktometri
Blok prisma Abbe terdiri daripada dua prisma segi empat tepat: pencahayaan
telial dan pengukur, dilipat oleh muka hipotenus. penerang-
Prisma ini mempunyai muka hipotenus kasar (matte) dan dimaksudkan
chen untuk pencahayaan sampel cecair yang diletakkan di antara prisma.
Cahaya bertaburan melalui lapisan selari satah bagi cecair yang dikaji dan, apabila dibiaskan dalam cecair, jatuh ke atas prisma penyukat. Prisma pengukur diperbuat daripada kaca padat optik (batu berat) dan mempunyai indeks biasan lebih daripada 1.7. Atas sebab ini, refractometer Abbe mengukur n nilai lebih kecil daripada 1.7. Meningkatkan julat pengukuran indeks biasan hanya boleh dicapai dengan menggantikan prisma pengukur.
Sampel ujian dituangkan ke muka hipotenus prisma penyukat dan ditekan dengan prisma bercahaya. Dalam kes ini, jurang 0.1-0.2 mm kekal di antara prisma di mana sampel berada, dan melalui
yang melalui cahaya terbias. Untuk mengukur indeks biasan
menggunakan fenomena pantulan dalaman total. Ia terletak di
seterusnya.
Jika sinar 1, 2, 3 jatuh pada antara muka antara dua media, maka bergantung
bergantung kepada sudut tuju apabila memerhati mereka dalam medium biasan akan
Terdapat peralihan antara kawasan pencahayaan yang berbeza. Ia bersambung
dengan beberapa bahagian cahaya jatuh pada sempadan biasan pada sudut yang hampir dengan
kim kepada 90° berbanding normal (rasuk 3). (Rajah 2).
Rajah 2 – Imej sinar terbias
Bahagian sinar ini tidak dipantulkan dan oleh itu membentuk persekitaran yang lebih ringan.
kuasa semasa pembiasan. Sinar dengan sudut yang lebih kecil juga mengalami pantulan
dan pembiasan. Oleh itu, kawasan yang kurang pencahayaan terbentuk. Dalam kelantangan
Garis sempadan jumlah pantulan dalaman boleh dilihat pada lensa, kedudukannya
yang bergantung kepada sifat biasan sampel.
Penghapusan fenomena penyebaran (mewarnai antara muka antara dua kawasan pencahayaan dalam warna pelangi kerana penggunaan cahaya putih kompleks dalam refractometers Abbe) dicapai dengan menggunakan dua prisma Amici dalam pemampas, yang dipasang di teleskop . Pada masa yang sama, skala ditayangkan ke dalam kanta (Rajah 3). Untuk analisis, 0.05 ml cecair adalah mencukupi.
Rajah 3 - Lihat melalui kanta mata refraktometer. (Skala yang betul mencerminkan
kepekatan komponen yang diukur dalam ppm)
Sebagai tambahan kepada analisis sampel komponen tunggal,
sistem dua komponen (larutan akueus, larutan bahan di mana
atau pelarut). Dalam sistem dua komponen yang ideal (membentuk
tanpa mengubah volum dan kebolehpolaran komponen), pergantungan menunjukkan
Kebergantungan pembiasan pada komposisi adalah hampir kepada linear jika komposisi dinyatakan dalam
pecahan isipadu (peratus)
di mana: n, n1, n2 - indeks biasan campuran dan komponen,
V1 dan V2 ialah pecahan isipadu komponen (V1 + V2 = 1).
Kesan suhu pada indeks biasan ditentukan oleh dua
faktor: perubahan dalam bilangan zarah cecair per unit isipadu dan
pergantungan kebolehpolaran molekul pada suhu. Faktor kedua menjadi
menjadi ketara hanya dengan perubahan suhu yang sangat besar.
Pekali suhu indeks biasan adalah berkadar dengan pekali ketumpatan suhu. Oleh kerana semua cecair mengembang apabila dipanaskan, indeks biasannya berkurangan apabila suhu meningkat. Pekali suhu bergantung pada suhu cecair, tetapi dalam selang suhu yang kecil ia boleh dianggap malar. Atas sebab ini, kebanyakan refraktometer tidak mempunyai kawalan suhu, tetapi beberapa reka bentuk menyediakannya
termostat air.
Ekstrapolasi linear indeks biasan dengan perubahan suhu boleh diterima untuk perbezaan suhu yang kecil (10 – 20°C).
Penentuan tepat indeks biasan dalam julat suhu yang luas dijalankan menggunakan formula empirik dalam bentuk:
nt=n0+at+bt2+…
Untuk refraktometri larutan pada julat kepekatan yang luas
gunakan jadual atau formula empirikal. Paparan kebergantungan -
indeks biasan larutan akueus beberapa bahan bergantung kepada kepekatan
adalah hampir dengan linear dan memungkinkan untuk menentukan kepekatan bahan-bahan ini dalam
air dalam julat kepekatan yang luas (Rajah 4) menggunakan pembiasan
tometer.
Rajah 4 - Indeks biasan beberapa larutan akueus
Biasanya n badan cecair dan pepejal ditentukan oleh refraktometer dengan ketepatan
sehingga 0.0001. Yang paling biasa ialah refraktometer Abbe (Rajah 5) dengan blok prisma dan pemampas serakan, yang membolehkan nD ditentukan dalam cahaya "putih" menggunakan skala atau penunjuk digital.
Rajah 5 - Refractometer Abbe (IRF-454; IRF-22)
Indeks biasan
Indeks biasan bahan - kuantiti yang sama dengan nisbah kelajuan fasa cahaya (gelombang elektromagnet) dalam vakum dan dalam medium tertentu. Juga, indeks biasan kadangkala disebut untuk mana-mana gelombang lain, sebagai contoh, bunyi, walaupun dalam kes-kes seperti yang terakhir, definisi, sudah tentu, perlu diubah suai entah bagaimana.
Indeks biasan bergantung pada sifat bahan dan panjang gelombang sinaran; untuk sesetengah bahan, indeks biasan berubah dengan agak kuat apabila frekuensi gelombang elektromagnet berubah daripada frekuensi rendah kepada optik dan seterusnya, dan juga boleh berubah dengan lebih mendadak dalam kawasan tertentu skala frekuensi. Lalai biasanya merujuk kepada julat optik atau julat yang ditentukan oleh konteks.
Pautan
- Pangkalan data indeks biasan RefractiveIndex.INFO
Yayasan Wikimedia. 2010.
Lihat apa "Indeks Biasan" dalam kamus lain:
Relatif dua media n21, nisbah tak berdimensi bagi kelajuan perambatan sinaran optik (cahaya c) dalam media pertama (c1) dan kedua (c2): n21 = c1/c2. Pada masa yang sama ia berkaitan. P. p. ialah nisbah sinus bagi g l a p a d e n i j dan y g l ... ... Ensiklopedia fizikal
Lihat Indeks Biasan...
Lihat indeks biasan. * * * INDEKS BIAS, lihat Indeks Biasan (lihat INDEKS BIAS) ... Kamus ensiklopedia- INDEKS BISNIS, kuantiti yang mencirikan medium dan sama dengan nisbah kelajuan cahaya dalam vakum kepada kelajuan cahaya dalam medium (indeks biasan mutlak). Indeks biasan n bergantung kepada dielektrik e dan kebolehtelapan magnet m... ... Kamus Ensiklopedia Bergambar
- (lihat INDEKS BISNIS). Kamus ensiklopedia fizikal. M.: Ensiklopedia Soviet. Ketua Pengarang A. M. Prokhorov. 1983 ... Ensiklopedia fizikal
Lihat indeks biasan... Ensiklopedia Soviet yang Hebat
Nisbah kelajuan cahaya dalam vakum kepada kelajuan cahaya dalam medium (indeks biasan mutlak). Indeks biasan relatif 2 media ialah nisbah kelajuan cahaya dalam medium dari mana cahaya jatuh pada antara muka kepada kelajuan cahaya dalam detik... ... Kamus Ensiklopedia Besar
Pembiasan cahaya- fenomena di mana sinar cahaya, melalui satu medium ke medium lain, menukar arah di sempadan media ini.
Pembiasan cahaya berlaku mengikut undang-undang berikut:
Kejadian dan sinar terbias dan serenjang yang dilukis ke antara muka antara dua media pada titik tuju sinar terletak pada satah yang sama. Nisbah sinus sudut tuju kepada sinus sudut biasan ialah nilai tetap untuk dua media:
,
di mana α
- sudut tuju,
β
- sudut biasan,
n - nilai malar bebas daripada sudut tuju.
Apabila sudut tuju berubah, sudut biasan juga berubah. Semakin besar sudut tuju, semakin besar sudut biasan.
Jika cahaya datang dari medium optik kurang tumpat kepada medium lebih tumpat, maka sudut biasan sentiasa kurang daripada sudut tuju: β < α.
Sinar cahaya yang diarahkan berserenjang dengan antara muka antara dua media melalui dari satu medium ke medium yang lain tanpa pembiasan.
indeks biasan mutlak sesuatu bahan- nilai yang sama dengan nisbah kelajuan fasa cahaya (gelombang elektromagnet) dalam vakum dan dalam persekitaran tertentu n=c/v
Kuantiti n termasuk dalam hukum biasan dipanggil indeks biasan relatif untuk sepasang media.
Nilai n ialah indeks biasan relatif bagi medium B berkenaan dengan medium A, dan n" = 1/n ialah indeks biasan relatif bagi medium A berkenaan dengan medium B.
Nilai ini, perkara lain yang sama, adalah lebih besar daripada kesatuan apabila rasuk melepasi dari medium yang lebih tumpat ke medium kurang tumpat, dan kurang daripada kesatuan apabila rasuk melepasi dari medium kurang tumpat ke medium lebih tumpat (contohnya, daripada gas atau daripada vakum kepada cecair atau pepejal). Terdapat pengecualian kepada peraturan ini, dan oleh itu adalah kebiasaan untuk memanggil medium optik lebih atau kurang padat daripada yang lain.
Sinar yang jatuh dari ruang tanpa udara ke permukaan beberapa medium B dibiaskan dengan lebih kuat daripada apabila jatuh ke atasnya dari medium A yang lain; Indeks biasan bagi kejadian sinar pada medium dari ruang tanpa udara dipanggil indeks biasan mutlaknya.
(Mutlak - relatif kepada vakum.
Relatif - relatif kepada mana-mana bahan lain (udara yang sama, sebagai contoh).
Penunjuk relatif dua bahan ialah nisbah penunjuk mutlaknya.)
Jumlah refleksi dalaman- pantulan dalaman, dengan syarat sudut tuju melebihi sudut genting tertentu. Dalam kes ini, gelombang kejadian dipantulkan sepenuhnya, dan nilai pekali pantulan melebihi nilai tertingginya untuk permukaan yang digilap. Pantulan jumlah pantulan dalaman adalah bebas daripada panjang gelombang.
Dalam optik, fenomena ini diperhatikan untuk pelbagai sinaran elektromagnet, termasuk julat sinar-X.
Dalam optik geometri, fenomena ini dijelaskan dalam rangka kerja undang-undang Snell. Memandangkan sudut biasan tidak boleh melebihi 90°, kita dapati bahawa pada sudut tuju yang sinusnya lebih besar daripada nisbah indeks biasan yang lebih rendah kepada indeks yang lebih besar, gelombang elektromagnet mesti dipantulkan sepenuhnya ke dalam medium pertama.
Selaras dengan teori gelombang fenomena, gelombang elektromagnet masih menembusi medium kedua - apa yang dipanggil "gelombang tidak seragam" merambat di sana, yang mereput secara eksponen dan tidak membawa tenaga bersamanya. Kedalaman ciri penembusan gelombang tidak homogen ke dalam medium kedua adalah mengikut urutan panjang gelombang.
Hukum pembiasan cahaya.
Dari semua yang telah dikatakan kami membuat kesimpulan:
1 . Pada antara muka antara dua media dengan ketumpatan optik yang berbeza, sinar cahaya mengubah arahnya apabila melalui satu medium ke medium lain.
2. Apabila pancaran cahaya masuk ke dalam medium dengan ketumpatan optik yang lebih tinggi, sudut biasan adalah kurang daripada sudut tuju; Apabila sinar cahaya melewati dari medium optik yang lebih tumpat ke medium kurang tumpat, sudut biasan adalah lebih besar daripada sudut tuju.
Pembiasan cahaya disertai dengan pantulan, dan dengan peningkatan dalam sudut kejadian, kecerahan pantulan pantulan meningkat, dan pantulan pembiasan menjadi lemah. Ini dapat dilihat dengan menjalankan eksperimen yang ditunjukkan dalam rajah. Akibatnya, pancaran pantulan membawa lebih banyak tenaga cahaya, lebih besar sudut tuju.
biarlah MN- antara muka antara dua media lutsinar, contohnya, udara dan air, JSC- sinar kejadian, OB- sinar biasan, - sudut tuju, - sudut biasan, - kelajuan perambatan cahaya dalam medium pertama, - kelajuan perambatan cahaya dalam medium kedua.