Chỉ số khúc xạ tuyệt đối trong nước. Chỉ số khúc xạ
Trong môn vật lý lớp 8 các em đã được học về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Bây giờ bạn biết rằng ánh sáng là sóng điện từ có tần số nhất định. Dựa trên kiến thức về bản chất của ánh sáng, bạn có thể hiểu được nguyên nhân vật lý của hiện tượng khúc xạ và giải thích nhiều hiện tượng ánh sáng khác liên quan đến nó.
Cơm. 141. Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác, tia sáng bị khúc xạ, tức là làm thay đổi hướng truyền
Theo định luật khúc xạ ánh sáng (Hình 141):
- tia tới, tia khúc xạ và tia vuông góc vẽ tới mặt phân cách giữa hai môi trường tại điểm tới của tia nằm trong cùng một mặt phẳng; tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ không đổi đối với hai môi trường đó
trong đó n 21 là chiết suất tương đối của môi trường thứ hai so với môi trường thứ nhất.
Nếu chùm tia truyền từ chân không vào môi trường bất kỳ thì
trong đó n là chiết suất tuyệt đối (hay đơn giản là chiết suất) của môi trường thứ hai. Trong trường hợp này, “phương tiện” đầu tiên là chân không, giá trị tuyệt đối của nó được lấy làm đơn vị.
Định luật khúc xạ ánh sáng được nhà khoa học người Hà Lan Willebord Snellius phát hiện bằng thực nghiệm vào năm 1621. Định luật này được xây dựng trong một chuyên luận về quang học, được tìm thấy trong các bài báo của nhà khoa học sau khi ông qua đời.
Sau phát hiện của Snell, một số nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng sự khúc xạ ánh sáng là do sự thay đổi tốc độ của nó khi đi qua ranh giới của hai môi trường. Tính đúng đắn của giả thuyết này được xác nhận bằng các chứng minh lý thuyết được thực hiện độc lập bởi nhà toán học người Pháp Pierre Fermat (năm 1662) và nhà vật lý người Hà Lan Christiaan Huygens (năm 1690). Họ đi đến cùng một kết quả theo những cách khác nhau, chứng minh rằng
- Tỷ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ là một giá trị không đổi đối với hai môi trường này, bằng tỷ số tốc độ ánh sáng trong các môi trường này:
(3)
Từ phương trình (3) suy ra rằng nếu góc khúc xạ β nhỏ hơn góc tới a thì ánh sáng có tần số cho trước trong môi trường thứ hai truyền chậm hơn trong môi trường thứ nhất, tức là V 2 Mối quan hệ giữa các đại lượng trong phương trình (3) là lý do thuyết phục cho sự xuất hiện một công thức khác để định nghĩa chiết suất tương đối: n 21 = v 1 / v 2 (4) Cho một chùm ánh sáng truyền từ chân không vào môi trường nào đó. Thay v1 trong phương trình (4) bằng tốc độ ánh sáng trong chân không c và v 2 bằng tốc độ ánh sáng trong môi trường v, chúng ta thu được phương trình (5), đó là định nghĩa của chiết suất tuyệt đối: Theo các phương trình (4) và (5), n 21 cho thấy tốc độ ánh sáng thay đổi bao nhiêu lần khi nó truyền từ môi trường này sang môi trường khác, và n - khi truyền từ chân không sang môi trường khác. Đây là ý nghĩa vật lý của chỉ số khúc xạ. Giá trị chiết suất tuyệt đối n của bất kỳ chất nào lớn hơn một (điều này được xác nhận bằng dữ liệu có trong bảng sách tham khảo vật lý). Khi đó, theo phương trình (5), c/v > 1 và c > v, tức là tốc độ ánh sáng trong bất kỳ chất nào đều nhỏ hơn tốc độ ánh sáng trong chân không. Không đưa ra những lời biện minh chặt chẽ (chúng phức tạp và cồng kềnh), chúng tôi lưu ý rằng lý do khiến tốc độ ánh sáng giảm trong quá trình chuyển từ chân không sang vật chất là do sự tương tác của sóng ánh sáng với các nguyên tử và phân tử của vật chất. Mật độ quang của một chất càng lớn thì tương tác này càng mạnh, tốc độ ánh sáng càng thấp và chiết suất càng cao. Như vậy, tốc độ ánh sáng trong môi trường và chiết suất tuyệt đối được xác định bởi tính chất của môi trường này. Dựa trên các giá trị số của chiết suất của các chất, có thể so sánh mật độ quang học của chúng. Ví dụ, chiết suất của các loại thủy tinh khác nhau nằm trong khoảng từ 1,470 đến 2,040 và chiết suất của nước là 1,333. Điều này có nghĩa là thủy tinh là môi trường đậm đặc hơn nước. Chúng ta hãy quay lại Hình 142, nhờ đó chúng ta có thể giải thích tại sao tại ranh giới của hai môi trường, khi tốc độ thay đổi thì hướng truyền của sóng ánh sáng cũng thay đổi. Cơm. 142. Khi sóng ánh sáng truyền từ không khí sang nước, tốc độ ánh sáng giảm, mặt trước của sóng và cùng với đó là tốc độ của nó, thay đổi hướng Hình vẽ cho thấy một sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước và tới trên mặt phân cách giữa các môi trường này một góc a. Trong không khí, ánh sáng truyền với tốc độ v1 và trong nước với tốc độ thấp hơn v2. Điểm A của sóng tới biên trước. Trong khoảng thời gian Δt, điểm B chuyển động trong không khí với cùng tốc độ v1 sẽ đến điểm B." Trong cùng thời gian đó, điểm A chuyển động trong nước với tốc độ thấp hơn v2 sẽ đi được quãng đường ngắn hơn , chỉ đạt đến điểm A." Trong trường hợp này, cái gọi là mặt trước của sóng AB trong nước sẽ quay một góc nhất định so với mặt trước của sóng AB trong không khí. Và vectơ vận tốc (luôn vuông góc với mặt trước của sóng và trùng với hướng truyền của nó) quay, tiến đến đường thẳng OO”, vuông góc với mặt phân cách giữa các môi trường. Trong trường hợp này, góc khúc xạ β hóa ra nhỏ hơn góc tới α. Đây là cách xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Trên hình cũng cho thấy rõ rằng khi chuyển sang môi trường khác và làm quay mặt sóng thì bước sóng cũng thay đổi: khi chuyển sang môi trường chiết quang hơn thì tốc độ giảm, bước sóng cũng giảm (λ 2< λ 1). Это согласуется и с известной вам формулой λ = V/v, из которой следует, что при неизменной частоте v (которая не зависит от плотности среды и поэтому не меняется при переходе луча из одной среды в другую) уменьшение скорости распространения волны сопровождается пропорциональным уменьшением длины волны. Các lĩnh vực ứng dụng khúc xạ kế Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khúc xạ kế IRF-22. Khái niệm về chiết suất. Kế hoạch Đo khúc xạ. Đặc điểm và bản chất của phương pháp. Để xác định các chất và kiểm tra độ tinh khiết của chúng, người ta sử dụng nhà sản xuất khúc xạ. Chỉ số khúc xạ của một chất- một giá trị bằng tỷ số giữa tốc độ pha của ánh sáng (sóng điện từ) trong chân không và trong môi trường nhìn thấy được. Chiết suất phụ thuộc vào tính chất của chất đó và bước sóng bức xạ điện từ. Tỉ số giữa sin của góc tới so với pháp tuyến vẽ lên mặt phẳng khúc xạ (α) của tia tới sin của góc khúc xạ khúc xạ (β) khi tia sáng truyền từ môi trường A sang môi trường B được gọi là chiết suất tương đối của cặp môi trường đó. Giá trị n là chiết suất tương đối của môi trường B theo liên quan đến môi trường A, và Chiết suất tương đối của môi trường A đối với Chiết suất của tia tới trong môi trường không có không khí không gian thứ đó được gọi là chiết suất tuyệt đối của nó hoặc chỉ đơn giản là chiết suất của một môi trường nhất định (Bảng 1). Bảng 1 - Chiết suất của các môi trường khác nhau Chất lỏng có chiết suất trong khoảng 1,2-1,9. Chất rắn chất 1,3-4,0. Một số khoáng chất không có giá trị chính xác để khúc xạ. Giá trị của nó nằm ở một số “ngã ba” và quyết định do sự hiện diện của tạp chất trong cấu trúc tinh thể, nó quyết định màu sắc pha lê. Việc xác định một khoáng chất bằng “màu sắc” là rất khó. Như vậy, khoáng chất corundum tồn tại ở dạng ruby, sapphire, leucosapphire, khác nhau về chỉ số khúc xạ và màu sắc. Corundum đỏ được gọi là hồng ngọc (tạp chất crom), xanh không màu, xanh nhạt, hồng, vàng, xanh lục, tím - ngọc bích (hỗn hợp coban, titan, v.v.). Màu sáng ngọc bích trắng hoặc corundum không màu được gọi là leucosapphire (nói rộng rãi được sử dụng trong quang học như một bộ lọc). Chiết suất của các tinh thể này thép nằm trong khoảng 1.757-1.778 và là cơ sở để xác định Hình 3.1 – Ruby Hình 3.2 – Sapphire xanh Các chất lỏng hữu cơ và vô cơ cũng có các giá trị chiết suất đặc trưng đặc trưng cho chúng là chất hóa học Các hợp chất của Nga và chất lượng tổng hợp của chúng (Bảng 2): Bảng 2 - Chiết suất của một số chất lỏng ở 20°C 4.2. Khúc xạ kế: khái niệm, nguyên tắc. Phương pháp nghiên cứu các chất dựa trên việc xác định chất chỉ thị (chỉ số) khúc xạ (khúc xạ) được gọi là khúc xạ kế (từ lat. khúc xạ - khúc xạ và tiếng Hy Lạp. méto - tôi đo). khúc xạ kế (phương pháp đo khúc xạ) được sử dụng để xác định hóa chất hợp chất, phân tích định lượng và cấu trúc, xác định tính chất vật lý thông số hóa học của các chất. Nguyên tắc đo khúc xạ được thực hiện trong khúc xạ kế Abbe, được minh họa trong Hình 1. Hình 1 - Nguyên lý đo khúc xạ Khối lăng kính Abbe gồm có hai lăng kính hình chữ nhật: telial và đo lường, gấp lại bởi các mặt cạnh huyền. Đèn chiếu sáng- Lăng kính này có mặt cạnh huyền thô (mờ) và được thiết kế chen để chiếu sáng một mẫu chất lỏng đặt giữa lăng kính. Ánh sáng tán xạ truyền qua một lớp chất lỏng song song đang được nghiên cứu và bị khúc xạ trong chất lỏng, rơi vào lăng kính đo. Lăng kính đo được làm bằng thủy tinh đậm đặc về mặt quang học (đá lửa nặng) và có chiết suất lớn hơn 1,7. Vì lý do này, khúc xạ kế Abbe đo n giá trị nhỏ hơn 1,7. Việc tăng phạm vi đo chỉ số khúc xạ chỉ có thể đạt được bằng cách thay thế lăng kính đo. Mẫu thử được đổ lên mặt cạnh huyền của lăng kính đo và được ép bằng lăng kính phát sáng. Trong trường hợp này, vẫn còn khoảng cách 0,1-0,2 mm giữa các lăng kính chứa mẫu và thông qua đó truyền qua ánh sáng khúc xạ. Để đo chỉ số khúc xạ sử dụng hiện tượng phản xạ toàn phần. Nó nằm ở Kế tiếp. Nếu các tia 1, 2, 3 rơi vào mặt phân cách giữa hai môi trường thì tùy theo phụ thuộc vào góc tới khi quan sát chúng trong môi trường khúc xạ sẽ là Có sự chuyển tiếp giữa các khu vực chiếu sáng khác nhau. Nó được kết nối với một phần ánh sáng rơi vào ranh giới khúc xạ ở một góc gần bằng kim tới 90° so với bình thường (chùm tia 3). (Hình 2). Hình 2 – Ảnh tia khúc xạ Phần tia này không bị phản xạ và do đó tạo thành môi trường nhẹ hơn. năng lượng trong quá trình khúc xạ. Tia có góc nhỏ hơn cũng bị phản xạ và khúc xạ. Do đó, một khu vực ít chiếu sáng được hình thành. Về khối lượng Đường ranh giới của sự phản xạ toàn phần hiện rõ trên thấu kính, vị trí phụ thuộc vào tính chất khúc xạ của mẫu. Việc loại bỏ hiện tượng tán sắc (tô màu giao diện giữa hai vùng chiếu sáng bằng màu sắc của cầu vồng do sử dụng ánh sáng trắng phức tạp trong khúc xạ kế Abbe) đạt được bằng cách sử dụng hai lăng kính Amici trong bộ bù, được gắn trong kính thiên văn . Đồng thời, một thước đo được chiếu vào thấu kính (Hình 3). Để phân tích, 0,05 ml chất lỏng là đủ. Hình 3 - Quan sát qua thị kính khúc xạ kế. (Thang đo phù hợp phản ánh nồng độ của thành phần đo được tính bằng ppm) Ngoài việc phân tích các mẫu đơn thành phần, hệ hai thành phần (dung dịch nước, dung dịch của các chất trong đó hoặc dung môi). Trong các hệ thống hai thành phần lý tưởng (hình thành mà không làm thay đổi thể tích và độ phân cực của các thành phần), sự phụ thuộc cho thấy Sự phụ thuộc của khúc xạ vào thành phần là gần tuyến tính nếu thành phần được biểu diễn dưới dạng phân số khối lượng (phần trăm) trong đó: n, n1, n2 - chiết suất của hỗn hợp và các thành phần, V1 và V2 là phần thể tích của các thành phần (V1 + V2 = 1). Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chiết suất được xác định bởi hai các yếu tố: thay đổi số lượng hạt chất lỏng trên một đơn vị thể tích và sự phụ thuộc của độ phân cực của phân tử vào nhiệt độ. Yếu tố thứ hai trở thành chỉ trở nên quan trọng khi nhiệt độ thay đổi rất lớn. Hệ số nhiệt độ của chiết suất tỷ lệ thuận với hệ số mật độ nhiệt độ. Vì mọi chất lỏng đều nở ra khi nóng lên nên chiết suất của chúng giảm khi nhiệt độ tăng. Hệ số nhiệt độ phụ thuộc vào nhiệt độ của chất lỏng, nhưng trong khoảng nhiệt độ nhỏ, nó có thể được coi là không đổi. Vì lý do này, hầu hết các khúc xạ kế không có bộ phận kiểm soát nhiệt độ, nhưng một số thiết kế cung cấp điều chỉnh nhiệt độ nước. Phép ngoại suy tuyến tính của chiết suất với sự thay đổi nhiệt độ có thể được chấp nhận đối với những chênh lệch nhiệt độ nhỏ (10 – 20°C). Việc xác định chính xác chỉ số khúc xạ trong phạm vi nhiệt độ rộng được thực hiện bằng cách sử dụng các công thức thực nghiệm có dạng: nt=n0+at+bt2+… Để đo khúc xạ của dung dịch trên phạm vi nồng độ rộng sử dụng bảng biểu hoặc công thức thực nghiệm. Hiển thị sự phụ thuộc - chiết suất của dung dịch nước của một số chất phụ thuộc vào nồng độ gần tuyến tính và có thể xác định được nồng độ của các chất này trong nước ở khoảng nồng độ rộng (Hình 4) sử dụng khúc xạ tomét. Hình 4 - Chiết suất của một số dung dịch nước Thông thường n chất lỏng và chất rắn được xác định bằng khúc xạ kế với độ chính xác lên tới 0,0001. Phổ biến nhất là khúc xạ kế Abbe (Hình 5) với khối lăng kính và bộ bù tán sắc, cho phép xác định nD trong ánh sáng “trắng” bằng cách sử dụng thang đo hoặc chỉ báo kỹ thuật số. Hình 5 - Khúc xạ kế Abbe (IRF-454; IRF-22) Các quá trình liên quan đến ánh sáng là một thành phần quan trọng của vật lý và bao quanh chúng ta ở mọi nơi trong cuộc sống hàng ngày. Điều quan trọng nhất trong tình huống này là các định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng, nền tảng của quang học hiện đại. Sự khúc xạ ánh sáng là một phần quan trọng của khoa học hiện đại. Hiệu ứng biến dạng Bài viết này sẽ cho bạn biết hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì, cũng như định luật khúc xạ trông như thế nào và điều gì dẫn đến nó. Khi một chùm tia rơi trên một bề mặt được ngăn cách bởi hai chất trong suốt có mật độ quang học khác nhau (ví dụ: thủy tinh khác nhau hoặc trong nước), một số tia sẽ bị phản xạ và một số sẽ xuyên qua cấu trúc thứ hai (ví dụ: chúng sẽ lan truyền trong nước hoặc thủy tinh). Khi di chuyển từ môi trường này sang môi trường khác, tia sáng thường thay đổi hướng của nó. Đây là hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Hiệu ứng biến dạng trong nước Nhìn vào những thứ trong nước, chúng có vẻ méo mó. Điều này đặc biệt đáng chú ý ở ranh giới giữa không khí và nước. Nhìn bề ngoài, các vật thể dưới nước dường như bị lệch một chút. Hiện tượng vật lý được mô tả chính xác là lý do tại sao mọi vật thể đều bị biến dạng trong nước. Khi các tia chiếu vào kính, hiệu ứng này ít được chú ý hơn. Tia đi qua Chỉ báo tương tự là điển hình cho các môi trường khác. Người ta đã xác định rằng chỉ số này phụ thuộc vào mật độ của chất. Nếu chùm tia rơi từ cấu trúc ít đậm đặc hơn sang cấu trúc dày đặc hơn thì góc biến dạng được tạo ra sẽ lớn hơn. Và nếu ngược lại thì ít hơn. Để xác định hiện tượng vật lý này, định luật khúc xạ đã được tạo ra. Định luật khúc xạ thông lượng ánh sáng cho phép chúng ta xác định tính chất của các chất trong suốt. Bản thân luật bao gồm hai điều khoản: Mô tả luật Trong trường hợp này, tại thời điểm chùm tia đi từ cấu trúc thứ hai sang cấu trúc thứ nhất (ví dụ, khi luồng ánh sáng truyền từ không khí, xuyên qua kính và quay trở lại không khí), hiệu ứng biến dạng cũng sẽ xảy ra. Chỉ báo chính trong tình huống này là tỷ lệ giữa sin của góc tới với một tham số tương tự, nhưng đối với độ méo. Theo định luật được mô tả ở trên, chỉ báo này là một giá trị không đổi. Các chỉ số cho các đối tượng khác nhau Nhờ thông số này, bạn có thể phân biệt khá hiệu quả giữa các loại thủy tinh cũng như các loại đá quý khác nhau. Nó cũng quan trọng để xác định tốc độ ánh sáng trong các môi trường khác nhau. Ghi chú! Tốc độ truyền ánh sáng cao nhất là trong chân không. Khi di chuyển từ chất này sang chất khác, vận tốc của nó sẽ giảm đi. Ví dụ, ở kim cương, là kim cương có chiết suất cao nhất, tốc độ truyền photon sẽ cao gấp 2,42 lần so với không khí. Trong nước, chúng sẽ lây lan chậm hơn 1,33 lần. Đối với các loại kính khác nhau, thông số này dao động từ 1,4 đến 2,2. Ghi chú! Một số loại kính có chiết suất 2,2, rất gần với kim cương (2,4). Vì vậy, không phải lúc nào cũng có thể phân biệt được một mảnh thủy tinh với một viên kim cương thật. Ánh sáng có thể xuyên qua các chất khác nhau, được đặc trưng bởi mật độ quang học khác nhau. Như chúng tôi đã nói trước đó, sử dụng định luật này, bạn có thể xác định đặc tính mật độ của môi trường (cấu trúc). Nó càng dày đặc thì tốc độ ánh sáng truyền qua nó càng chậm. Ví dụ, thủy tinh hoặc nước sẽ đậm đặc hơn không khí. Chỉ báo này cho biết tốc độ truyền của các photon thay đổi như thế nào khi di chuyển từ chất này sang chất khác. Khi một luồng ánh sáng di chuyển qua các vật thể trong suốt, sự phân cực của nó có thể xảy ra. Nó được quan sát thấy trong quá trình truyền ánh sáng từ môi trường đẳng hướng điện môi. Sự phân cực xảy ra khi các photon đi qua thủy tinh. Hiệu ứng phân cực Sự phân cực một phần được quan sát thấy khi góc tới của luồng ánh sáng ở ranh giới của hai chất điện môi khác 0. Mức độ phân cực phụ thuộc vào góc tới (định luật Brewster). Kết thúc chuyến tham quan ngắn ngủi của chúng ta, vẫn cần phải coi hiệu ứng đó là sự phản ánh nội tâm đầy đủ. Hiện tượng hiển thị đầy đủ Để hiệu ứng này xuất hiện, cần phải tăng góc tới của luồng ánh sáng tại thời điểm nó chuyển từ môi trường đậm đặc hơn sang môi trường ít đậm đặc hơn ở bề mặt tiếp xúc giữa các chất. Trong trường hợp tham số này vượt quá một giá trị giới hạn nhất định thì các photon tới trên ranh giới của phần này sẽ bị phản xạ hoàn toàn. Thực ra đây sẽ là hiện tượng chúng ta mong muốn. Không có nó thì không thể chế tạo được cáp quang. Ứng dụng thực tế của hoạt động của luồng ánh sáng đã mang lại rất nhiều lợi ích, tạo ra nhiều loại thiết bị kỹ thuật để cải thiện cuộc sống của chúng ta. Đồng thời, ánh sáng vẫn chưa bộc lộ hết khả năng của nó cho nhân loại và tiềm năng thực tiễn của nó cũng chưa được phát huy hết.
Chỉ số khúc xạ Chỉ số khúc xạ chất - một đại lượng bằng tỷ số giữa tốc độ pha của ánh sáng (sóng điện từ) trong chân không và trong một môi trường nhất định. Ngoài ra, chiết suất đôi khi được dùng cho bất kỳ sóng nào khác, chẳng hạn như âm thanh, mặc dù trong những trường hợp như sóng sau, định nghĩa, tất nhiên, phải được sửa đổi bằng cách nào đó. Chiết suất phụ thuộc vào tính chất của chất đó và bước sóng của bức xạ; đối với một số chất, chiết suất thay đổi khá mạnh khi tần số của sóng điện từ thay đổi từ tần số thấp sang quang học trở lên, và thậm chí có thể thay đổi mạnh hơn nữa trong các vùng nhất định của thang tần số. Giá trị mặc định thường đề cập đến phạm vi quang học hoặc phạm vi được xác định theo ngữ cảnh. Quỹ Wikimedia. 2010. Tương đối của hai môi trường n21, tỷ số không thứ nguyên của tốc độ truyền của bức xạ quang (c ánh sáng) trong môi trường thứ nhất (c1) và môi trường thứ hai (c2): n21 = c1/c2. Đồng thời nó liên quan. P. p. là tỉ số giữa các sin của g l a p a d e n i j và y g l ... ... Bách khoa toàn thư vật lý Xem chỉ số khúc xạ... Xem chỉ số khúc xạ. * * * CHỈ SỐ KHÁNH XẠCHỈ SỐ KHÁNG XẠ, xem thêm CHỈ SỐ Khúc Xạ (xem CHỈ SỐ KHÁNG XẠ) ... từ điển bách khoa- CHỈ SỐ Khúc xạ, đại lượng đặc trưng cho môi trường và bằng tỉ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong môi trường (chiết suất tuyệt đối). Chiết suất n phụ thuộc vào điện môi e và độ thấm từ m... ... Từ điển bách khoa minh họa - (xem CHỈ SỐ Khúc Xạ). Từ điển bách khoa vật lý. M.: Bách khoa toàn thư Liên Xô. Tổng biên tập A. M. Prokhorov. 1983... Bách khoa toàn thư vật lý Xem chỉ số khúc xạ... Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô Tỷ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong môi trường (chiết suất tuyệt đối). Chiết suất tương đối của 2 môi trường là tỷ số giữa tốc độ ánh sáng trong môi trường mà ánh sáng chiếu vào mặt phân cách với tốc độ ánh sáng trong môi trường thứ hai... ... Từ điển bách khoa lớn Về bản chất, ánh sáng truyền qua các môi trường khác nhau với tốc độ khác nhau. Môi trường càng đặc thì tốc độ truyền ánh sáng trong đó càng thấp. Một thước đo thích hợp đã được thiết lập có liên quan đến cả mật độ của vật liệu và tốc độ truyền ánh sáng trong vật liệu đó. Biện pháp này được gọi là chỉ số khúc xạ. Đối với bất kỳ vật liệu nào, chiết suất được đo tương ứng với tốc độ ánh sáng trong chân không (chân không thường được gọi là không gian tự do). Công thức sau đây mô tả mối quan hệ này. Chỉ số khúc xạ của vật liệu càng cao thì nó càng đậm đặc. Khi một tia sáng truyền từ vật liệu này sang vật liệu khác (có chiết suất khác nhau) thì góc khúc xạ sẽ khác với góc tới. Tia sáng truyền qua môi trường có chiết suất nhỏ hơn sẽ tạo ra góc lớn hơn góc tới. Tia sáng truyền qua môi trường có chiết suất cao sẽ tạo ra góc nhỏ hơn góc tới. Điều này được thể hiện trong hình. 3.5. Trong trường hợp này, θ 1 là góc tới và θ 2 là góc khúc xạ. Một số chỉ số khúc xạ điển hình được liệt kê dưới đây. Điều thú vị cần lưu ý là đối với tia X, chiết suất của thủy tinh luôn nhỏ hơn đối với không khí, nên khi truyền từ không khí vào thủy tinh, chúng bị lệch khỏi phương vuông góc chứ không lệch về phía vuông góc, giống như các tia sáng.
Câu hỏi
Bài tập
Cơ sở của một hiện tượng vật lý
Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng đặc biệt rõ ràng trong nước.
Khúc xạ ánh sáng là một hiện tượng vật lý được đặc trưng bởi sự thay đổi hướng chuyển động của tia mặt trời tại thời điểm nó di chuyển từ môi trường (cấu trúc) này sang môi trường (cấu trúc) khác.
Để nâng cao hiểu biết của chúng ta về quá trình này, hãy xem xét một ví dụ về một chùm tia chạm vào nước từ không khí (tương tự đối với thủy tinh). Bằng cách vẽ một đường vuông góc dọc theo bề mặt, có thể đo được góc khúc xạ và phản xạ của chùm sáng. Chỉ số này (góc khúc xạ) sẽ thay đổi khi dòng nước xuyên qua nước (bên trong kính).
Ghi chú! Thông số này được hiểu là góc tạo bởi đường vuông góc vẽ đường phân cách giữa hai chất khi một chùm tia xuyên qua từ cấu trúc thứ nhất đến cấu trúc thứ hai.
Đồng thời, sự thay đổi độ dốc giảm cũng sẽ ảnh hưởng đến chỉ báo này. Nhưng mối quan hệ giữa họ không duy trì liên tục. Đồng thời, tỷ số sin của chúng sẽ giữ nguyên giá trị không đổi, được thể hiện bằng công thức sau: sinα / sinγ = n, trong đó:Định luật vật lý
Một tham số quan trọng cho các đối tượng khác nhau
Hơn nữa, khi giá trị của độ dốc giảm thay đổi, tình huống tương tự sẽ xảy ra đối với một chỉ báo tương tự. Thông số này có tầm quan trọng lớn vì nó là đặc tính không thể thiếu của các chất trong suốt.
Mật độ quang học của chất
Ngoài việc thông số này là một giá trị không đổi, nó còn phản ánh tỷ số tốc độ ánh sáng trong hai chất. Ý nghĩa vật lý có thể được biểu diễn dưới dạng công thức sau:Một chỉ số quan trọng khác
Phản ánh nội bộ đầy đủ
Phần kết luận
Cách làm đèn giấy bằng tay của chính bạn
Cách kiểm tra hiệu suất của dải đèn LEDLiên kết
Xem “Chỉ số khúc xạ” là gì trong các từ điển khác:
Cơm. 3.5.a. Chùm tia truyền từ môi trường có N 1 cao đến môi trường có N 2 thấp
Cơm. 3.5.b. Tia truyền từ môi trường có N 1 thấp sang môi trường có N 2 cao