Jak se vypočítá index lomu

Jak se vypočítá index lomu
Jak se vypočítá index lomu
Anonim

Index lomu je nějaké abstraktní číslo, které charakterizuje lomivost průhledného média. Je obvyklé označovat jej latinským písmenem n. Rozlišujte mezi absolutním indexem lomu a relativním koeficientem.

První se vypočítá pomocí jednoho ze dvou vzorců:

n=sin α / sin β=konst (kde sin α je sinus úhlu dopadu a sin β je sinus úhlu lomu světelného paprsku vstupujícího do uvažovaného média z prázdna)

nebo

n=c / υλ (kde c je rychlost světla ve vakuu, υλje rychlost světla v studované médium).

index lomu
index lomu

Výpočet zde ukazuje, kolikrát světlo změní svou rychlost šíření v okamžiku přechodu z vakua do průhledného prostředí. Tímto způsobem se určí index lomu (absolutní). Chcete-li zjistit příbuzného, použijte vzorec:

n=n2 / n1.

To znamená, že jsou uvažovány absolutní indexy lomu látek různých hustot,jako je vzduch a sklo.

Obecně řečeno, absolutní koeficienty jakýchkoli těles, ať už plynných, kapalných nebo pevných, jsou vždy větší než 1. V zásadě se jejich hodnoty pohybují od 1 do 2. Nad 2 může být tato hodnota jen výjimečně případy. Hodnota tohoto parametru pro některá prostředí:

  • index lomu skla
    index lomu skla

    index lomu skla (koruna) - 1,5163;

  • air – 1, 000292;
  • glycerin – 1 473;
  • ether - 1, 358;
  • ethylalkohol – 1 363;
  • sulfid uhličitý - 1 629;
  • organické sklo - 1, 49.

Tato hodnota při aplikaci na nejtvrdší přírodní látku na planetě, diamant, je 2,42 Velmi často je při provádění vědeckého výzkumu atd. vyžadováno znát index lomu vody. Toto nastavení je 1 334.

Vzhledem k tomu, že vlnová délka je samozřejmě nekonstantní indikátor, je písmenu n přiřazen index. Jeho hodnota pomáhá pochopit, ke které vlně spektra se tento koeficient vztahuje. Při uvažování o stejné látce, ale s rostoucí vlnovou délkou světla, bude index lomu klesat. Tato okolnost způsobila rozklad světla na spektrum při průchodu čočkou, hranolem atd.

index lomu vody
index lomu vody

Hodnotu indexu lomu lze použít například k určení toho, jaké množství jedné látky je rozpuštěno v jiné. To se hodí například při vaření piva nebo když potřebujete znát koncentraci cukru, ovoce nebo lesních plodů ve šťávě. Tento ukazatel je důležitý jak při určování kvality ropných produktů, tak u šperků, kdy je potřeba prokázat pravost kamene apod.

K určení indexu lomu se používá speciální zařízení zvané refraktometr. Aby bylo možné jej použít, je nutné jej nejprve očistit měkkým hadříkem a poté na hranol, který je součástí návrhu, nanést 2–3 kapky testované látky. Dále se zavře speciální deska pro denní světlo.

Bez použití jakékoli látky bude stupnice viditelná v okuláru přístroje zcela modrá. Pokud na hranol pustíte obyčejnou destilovanou vodu, při správné kalibraci přístroje bude hranice modré a bílé barvy procházet přesně podél nulové značky. Při zkoumání jiné látky se posouvá na stupnici podle jejího indexu lomu.

Doporučuje: