Keling, sinishi qonunini shakllantirishda biz §81 da kiritilgan sinishi ko'rsatkichini batafsilroq ko'rib chiqaylik.

Sindirish ko'rsatkichi nur tushadigan muhitning ham, u kiradigan muhitning ham optik xususiyatlariga bog'liq. Vakuumdan yorug'lik muhitga tushganda olinadigan sindirish ko'rsatkichi bu muhitning absolyut sindirish ko'rsatkichi deyiladi.

Guruch. 184. Ikki muhitning nisbiy sinishi ko'rsatkichi:

Birinchi muhitning absolyut sindirish ko'rsatkichi ikkinchi muhit - bo'lsin. Birinchi va ikkinchi muhitlar orasidagi chegaradagi sinishi hisobga olinsa, biz birinchi muhitdan ikkinchi muhitga o'tish paytida nisbiy sinishi ko'rsatkichi mutlaq sinishi ko'rsatkichlari nisbatiga teng ekanligiga ishonch hosil qilamiz. ikkinchi va birinchi ommaviy axborot vositalaridan:

(184-rasm). Aksincha, ikkinchi muhitdan birinchisiga o'tishda biz nisbiy sindirish ko'rsatkichiga ega bo'lamiz

Ikki muhitning nisbiy sindirish ko'rsatkichi va ularning mutlaq sinishi ko'rsatkichlari o'rtasidagi o'rnatilgan bog'liqlik, xuddi teskarilik qonunida bo'lgani kabi, nazariy jihatdan ham yangi tajribalarsiz olinishi mumkin edi (§82),

Sinishi ko'rsatkichi yuqori bo'lgan muhit optik jihatdan zichroq deb ataladi. Odatda havoga nisbatan turli xil muhitlarning sinishi indeksi o'lchanadi. Havoning mutlaq sinishi ko'rsatkichi. Shunday qilib, har qanday muhitning mutlaq sinishi ko'rsatkichi uning havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichi bilan formula bo'yicha bog'liq.

Jadval 6. Har xil moddalarning havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichi

Sinishi ko'rsatkichi yorug'likning to'lqin uzunligiga, ya'ni rangiga bog'liq. Turli xil ranglarga turli xil sinishi ko'rsatkichlari mos keladi. Dispersiya deb ataladigan bu hodisa optikada muhim rol o'ynaydi. Ushbu hodisani keyingi boblarda qayta-qayta ko'rib chiqamiz. Jadvalda keltirilgan ma'lumotlar. 6 sariq chiroqqa ishora qiladi.

Shunisi qiziqki, aks ettirish qonuni sinishi qonuni bilan bir xil shaklda rasmiy ravishda yozilishi mumkin. Eslatib o'tamiz, biz har doim mos keladigan nurga perpendikulyar burchaklarni o'lchashga kelishib oldik. Shuning uchun biz tushish burchagini va aks ettirish burchagini qarama-qarshi belgilarga ega bo'lishini hisobga olishimiz kerak, ya'ni. aks ettirish qonuni quyidagicha yozilishi mumkin

(83.4) ni sinish qonuni bilan solishtirsak, aks ettirish qonunini at sinishi qonunining maxsus holati sifatida ko'rib chiqish mumkinligini ko'ramiz. Ko'zgu va sinish qonunlari o'rtasidagi bu rasmiy o'xshashlik amaliy masalalarni hal qilishda katta qo'llaniladi.

Oldingi ekspozitsiyada sindirish ko'rsatkichi u orqali o'tadigan yorug'lik intensivligiga bog'liq bo'lmagan muhitning doimiysi ma'nosiga ega edi. Sinishi indeksining bunday talqini juda tabiiy, ammo zamonaviy lazerlardan foydalanish bilan erishish mumkin bo'lgan yuqori nurlanish intensivligida bu oqlanmaydi. Kuchli yorug'lik nurlanishi o'tadigan muhitning xususiyatlari, bu holda, uning intensivligiga bog'liq. Atrof-muhit nochiziqli deyiladi. Muhitning nochiziqliligi, xususan, yuqori intensivlikdagi yorug'lik to'lqinining sinishi ko'rsatkichini o'zgartirishida namoyon bo'ladi. Sinishi indeksining nurlanish intensivligiga bog'liqligi shaklga ega

Bu erda odatiy sinishi ko'rsatkichi va chiziqli bo'lmagan sinishi ko'rsatkichi proportsionallik omilidir. Ushbu formuladagi qo'shimcha atama ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin.

Sinishi indeksidagi nisbiy o'zgarishlar nisbatan kichikdir. Chiziqli bo'lmagan sinishi indeksida. Biroq, hatto sinishi indeksidagi bunday kichik o'zgarishlar ham seziladi: ular o'zlarini yorug'likning o'ziga qaratilishining o'ziga xos hodisasida namoyon bo'ladi.

Musbat chiziqli bo'lmagan sinishi indeksiga ega bo'lgan muhitni ko'rib chiqing. Bunday holda, yorug'lik intensivligi oshgan joylar bir vaqtning o'zida o'sib borayotgan sinishi indeksining joylari hisoblanadi. Odatda, haqiqiy lazer nurlanishida nurlar nurlarining kesimi bo'ylab intensivlikning taqsimlanishi bir xil emas: intensivlik o'q bo'ylab maksimal bo'lib, shaklda ko'rsatilganidek, nurning chetlariga qarab asta-sekin kamayadi. 185 qattiq egri chiziq. Xuddi shunday taqsimot, shuningdek, lazer nuri o'qi bo'ylab tarqaladigan chiziqli bo'lmagan muhitga ega bo'lgan hujayraning kesishishi bo'yicha sinishi ko'rsatkichining o'zgarishini ham tavsiflaydi. Hujayraning o'qi bo'ylab eng yuqori bo'lgan sinishi ko'rsatkichi uning devorlariga qarab asta-sekin kamayadi (185-rasmdagi chiziqli egri chiziqlar).

Lazerni o'qqa parallel qoldirib, o'zgaruvchan sinishi indeksiga ega bo'lgan muhitga tushgan nurlar nurlari kattaroq bo'lgan tomonga buriladi. Shu sababli, chechak kyuvetasi yaqinidagi kuchaygan intensivlik bu mintaqada yorug'lik nurlarining kontsentratsiyasiga olib keladi, sxematik ravishda bo'limlarda va rasmda ko'rsatilgan. 185, va bu yanada o'sishiga olib keladi. Oxir-oqibat, chiziqli bo'lmagan muhitdan o'tadigan yorug'lik nurining samarali kesimi sezilarli darajada kamayadi. Yorug'lik sinishi ko'rsatkichi yuqori bo'lgan tor kanaldan o'tadi. Shunday qilib, nurlarning lazer nurlari torayadi, kuchli nurlanish ta'sirida chiziqli bo'lmagan muhit yig'uvchi linza sifatida ishlaydi. Bu hodisa o'z-o'ziga qaratilgan deb ataladi. Buni, masalan, suyuq nitrobenzolda kuzatish mumkin.

Guruch. 185. Kyuvetaga kiraverishda (a), kirish uchi yaqinida (), o'rtada (), kyuvetaning chiqish uchi yaqinida () lazer nurining ko'ndalang kesimi bo'yicha nurlanish intensivligi va sindirish ko'rsatkichining taqsimlanishi.

Shaffof qattiq jismlarning sindirish ko'rsatkichini aniqlash

Va suyuqliklar

Qurilmalar va aksessuarlar: yorug'lik filtrli mikroskop, xoch shaklida AB belgisi bo'lgan tekislik-parallel plastinka; RL markali refraktometr; suyuqliklar to'plami.

Ishning maqsadi: shisha va suyuqliklarning sindirish ko'rsatkichlarini aniqlang.

Mikroskop yordamida shishaning sindirish ko'rsatkichini aniqlash

Shaffof qattiq jismning sindirish ko'rsatkichini aniqlash uchun ushbu materialdan markali tekis-parallel plastinka qo'llaniladi.

Belgi ikkita o'zaro perpendikulyar chizishdan iborat bo'lib, ulardan biri (A) pastki qismga, ikkinchisi (B) - plastinkaning yuqori yuzasiga qo'llaniladi. Plastinka monoxromatik yorug'lik bilan yoritiladi va mikroskop orqali ko'riladi. Yoniq
guruch. 4.7 o'rganilayotgan plastinkaning vertikal qismini ko'rsatadi.

AD va AE nurlari shisha-havo interfeysida singandan keyin DD1 va EE1 yo'nalishlari bo'ylab boradi va mikroskop ob'ektiviga kiradi.

Plitaga yuqoridan qaragan kuzatuvchi A nuqtani DD1 va EE1 nurlarining cho'zilishi kesishmasida ko'radi, ya'ni. C nuqtasida.

Shunday qilib, A nuqta kuzatuvchiga C nuqtada joylashgandek tuyuladi. Plastinka materialining sindirish ko'rsatkichi n, qalinligi d va plastinkaning ko'rinadigan qalinligi d1 o'rtasidagi bog'liqlikni topaylik.

4.7 ko'rinib turibdiki, VD = VStgi, BD = AVtgr, qayerdan

tgi / tgr = AB / BC,

bu erda AB = d - plastinka qalinligi; VS = d1 - plastinkaning ko'rinadigan qalinligi.

Agar i va r burchaklar kichik bo'lsa, u holda

Sini / Sinr = tgi / tgr, (4.5)

bular. Sini / Sinr = d / d1.

Yorug'likning sinishi qonunini hisobga olgan holda, biz olamiz

d / d1 o'lchovi mikroskop yordamida amalga oshiriladi.

Mikroskopning optik sxemasi ikkita tizimdan iborat: trubkaga o'rnatilgan ob'ektiv va okulyarni o'z ichiga olgan kuzatish tizimi va oyna va olinadigan yorug'lik filtridan iborat yorug'lik tizimi. Tasvirni fokuslash trubaning ikkala tomonida joylashgan tutqichlarni aylantirish orqali amalga oshiriladi.

O'ng tutqichning o'qida terish shkalasi bo'lgan disk mavjud.

Ruxsat etilgan ko'rsatgichga nisbatan siferblatdagi b ko'rsatkichi ob'ektivdan mikroskop bosqichigacha bo'lgan masofani h aniqlaydi:

K koeffitsienti tutqichni 1 ° ga burilganda mikroskop trubasining siljishi balandligini ko'rsatadi.

Ushbu o'rnatishdagi ob'ektivning diametri h masofaga nisbatan kichik; shuning uchun ob'ektivga kiradigan ekstremal nur mikroskopning optik o'qi bilan kichik i burchak hosil qiladi.

Plastinkadagi yorug'likning sinishi r burchagi i burchakdan kichik, ya'ni. ham kichik, bu (4.5) shartga mos keladi.

Ish tartibi

1. Plitani mikroskop sahnasiga shunday qo'yingki, A va B chiziqlari kesishadi (rasmga qarang).

Sinishi indeksi

4.7) ko'rish sohasida edi.

2. Yuk ko'tarish mexanizmining tutqichini burab, trubkani yuqori holatga ko'taring.

3. Okuyar orqali qarab, ko'rish sohasida plastinkaning yuqori yuzasida hosil bo'lgan tirnalgan B ning aniq tasviri olinmaguncha mikroskop trubkasini silliq tushirish uchun tutqichni aylantiring. Mikroskop ob'ektividan plastinkaning yuqori chetigacha bo'lgan h1 masofasiga proportsional bo'lgan terishning b1 ko'rsatkichini yozing: h1 = kb1 (1-rasm).

4. Kuzatuvchiga C nuqtada joylashgandek ko'rinadigan A tirnalishning aniq tasviri olinmaguncha trubkani silliq ravishda tushirishni davom eting. Teruvchining yangi b2 ko'rsatkichini yozib oling. Ob'ektivdan plastinkaning yuqori yuzasigacha bo'lgan masofa h1 b2 ga proportsionaldir:
h2 = kb2 (4.8-rasm, b).

B va C nuqtalaridan linzalargacha bo'lgan masofalar teng, chunki kuzatuvchi ularni bir xil darajada aniq ko'radi.

Naychaning h1-h2 siljishi plastinkaning ko'rinadigan qalinligiga teng (1-rasm).

d1 = h1-h2 = (b1-b2) k. (4.8)

5. Chiziqlar kesishmasida d plitasining qalinligini o'lchang. Buning uchun tekshirilayotgan plastinka 1 (4.9-rasm) ostiga yordamchi shisha plastinka 2 qo'ying va mikroskop trubkasini ob'ektiv (bir oz) o'rganilayotgan plastinkaga tegguncha tushiring. a1 terishidagi o'qishni kuzating. O'rganilayotgan plastinkani olib tashlang va mikroskop trubkasini ob'ektiv 2-plastinkaga tegguncha tushiring.

a2 o'qishga e'tibor bering.

Bunday holda, mikroskop ob'ektivi o'rganilayotgan plastinkaning qalinligiga teng balandlikka tushiriladi, ya'ni.

d = (a1-a2) k. (4.9)

6. Plastinka materialining sindirish ko'rsatkichini formula bo'yicha hisoblang

n = d / d1 = (a1-a2) / (b1-b2). (4.10)

7. Yuqoridagi barcha o'lchovlarni 3 - 5 marta takrorlang, n ning o'rtacha qiymatini, rn va rn / n ning mutlaq va nisbiy xatolarini hisoblang.

Refraktometr yordamida suyuqliklarning sindirish ko'rsatkichini aniqlash

Sindirish ko'rsatkichlarini aniqlash uchun ishlatiladigan asboblar refraktometrlar deb ataladi.

RL refraktometrining umumiy ko'rinishi va optik sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 4.10 va 4.11.

RL refraktometri yordamida suyuqliklarning sindirish ko'rsatkichini o'lchash turli xil sindirish ko'rsatkichlariga ega bo'lgan ikkita muhit orasidagi interfeys orqali o'tadigan yorug'likning sinishi fenomeniga asoslanadi.

Nur nurlari (rasm.

4.11) 1-manbadan (cho‘g‘lanma lampa yoki kunduzgi yorug‘lik) 2-oyna yordamida qurilma korpusidagi deraza orqali sindirish ko‘rsatkichi 1,540 bo‘lgan shishadan yasalgan 3 va 4 prizmalardan iborat qo‘sh prizmaga yo‘naltiriladi. .

Yuqori yorituvchi prizmaning AA yuzasi (3-rasm).

4.12, a) mat bo'lib, suyuqlikni 3 va 4 prizmalar orasidagi bo'shliqda yupqa qatlamda qo'llaniladigan sochilgan yorug'lik bilan yoritishga xizmat qiladi. Mat sirt 3 tomonidan sochilgan yorug'lik o'rganilayotgan suyuqlikning tekis-parallel qatlamidan o'tib tushadi va tushadi. turli ostida pastki prizma 4 portlovchi diagonal yuzida
burchaklar i noldan 90 ° gacha.

Portlovchi moddaning yuzasida yorug'likning to'liq ichki aks etishi fenomenini oldini olish uchun tekshirilayotgan suyuqlikning sinishi ko'rsatkichi prizma 4 oynasining sinishi ko'rsatkichidan kam bo'lishi kerak, ya'ni.

1540 dan kam.

Tushish burchagi 90 ° bo'lgan yorug'lik nuriga o'tlash deyiladi.

Suyuq shisha interfeysida sinuvchi toymasin nur sinishining cheklovchi burchagida 4-prizmada boradi. r NS< 90о.

D nuqtasida yaylov nurining sinishi (4.12, a-rasmga qarang) qonunga bo'ysunadi

nst / nzh = sinipr / sinrpr (4.11)

yoki nzh = nstsinrpr, (4.12)

chunki sinpr = 1.

Prizma 4 ning BC yuzasida yorug'lik nurlari yana sinadi va keyin

Sini ¢ pr / sinr ¢ pr = 1 / nst, (4.13)

r ¢ pr + i ¢ pr = i ¢ pr = a, (4.14)

bu yerda a prizmaning sindiruvchi nuri 4.

(4.12), (4.13), (4.14) tenglamalar sistemasini birgalikda yechib, tekshirilayotgan suyuqlikning sindirish ko'rsatkichi nl ni prizmadan chiqayotgan nurning r'pr chegaralovchi sinishi burchagi bilan bog'lovchi formulani olishimiz mumkin. :

Agar 4-prizmadan chiqqan nurlar yo'liga teleskop qo'yilsa, u holda uning ko'rish maydonining pastki qismi yoritiladi, yuqori qismi esa qorong'i bo'ladi. Yorug'lik va qorong'i maydonlar orasidagi interfeys sinishining cheklash burchagi r ¢ pr bo'lgan nurlar bilan hosil bo'ladi. Ushbu tizimda sinishi burchagi r ¢ pr dan kichik bo'lgan nurlar yo'q (1-rasm).

r ¢ pr qiymati, shuning uchun yorug'lik-soya chegarasining pozitsiyasi faqat o'rganilayotgan suyuqlikning nl sinishi ko'rsatkichiga bog'liq, chunki bu qurilmada nst va a doimiydir.

Nst, a va r ¢ pr ni bilib, (4.15) formuladan foydalanib nzh ni hisoblash mumkin. Amalda refraktometr shkalasini kalibrlash uchun (4.15) formuladan foydalaniladi.

9 ballik shkalada (qarang.

guruch. 4.11) chap tomonda ld = 5893 Å uchun sinishi indeksining qiymatlari chizilgan. Okuyar 10 - 11 oldida (---) belgisi bo'lgan plastinka 8 joylashgan.

Okuyarni plastinka 8 bilan birga masshtab bo'ylab harakatlantirib, belgining qorong'u va yorug'lik ko'rish maydonlari orasidagi interfeysga mos kelishiga erishish mumkin.

Belgilangan shkalaning 9 bo'linishi, o'rganilayotgan suyuqlikning nl sinishi ko'rsatkichining qiymatini beradi. Ob'ektiv 6 va okulyar 10 - 11 teleskopni tashkil qiladi.

Aylanadigan prizma 7 nurning kursini o'zgartirib, uni okulyarga yo'naltiradi.

Shisha va o'rganilayotgan suyuqlikning tarqalishi tufayli qorong'u va yorug'lik maydonlari orasidagi aniq interfeys o'rniga, oq yorug'likda ko'rilganda, kamalak chizig'i olinadi. Ushbu ta'sirni bartaraf etish uchun teleskop linzalari oldiga o'rnatilgan dispersiya kompensatori 5 xizmat qiladi. Kompensatorning asosiy qismi prizma bo'lib, u uchta prizmadan yopishtirilgan va teleskop o'qi atrofida aylana oladi.

Prizmaning sinishi burchaklari va ularning materiali shunday tanlanganki, ular orqali to'lqin uzunligi ld = 5893 Å bo'lgan sariq yorug'lik sinmasdan o'tadi. Agar rangli nurlar yo'liga kompensator prizma o'rnatilsa, uning dispersiyasi kattaligi bo'yicha teng, lekin o'lchov prizmasi va suyuqlik dispersiyasi belgisiga qarama-qarshi bo'lsa, u holda umumiy dispersiya nolga teng bo'ladi. Bunday holda, yorug'lik nurlarining nurlari oq nurda to'planadi, uning yo'nalishi chegaralangan sariq nurning yo'nalishiga to'g'ri keladi.

Shunday qilib, kompensatsion prizma aylantirilganda, rang soyasi yo'q qilinadi. Prizma 5 bilan birgalikda dispersiya a'zosi 12 statsionar ko'rsatgichga nisbatan aylanadi (4.10-rasmga qarang). Oyoqning Z burilish burchagi o'rganilayotgan suyuqlikning o'rtacha dispersiyasi qiymatini baholashga imkon beradi.

Dial tugatilgan bo'lishi kerak. Jadval o'rnatishga ilova qilingan.

Ish tartibi

1. 3-prizmani ko'taring, 4-prizma yuzasiga 2-3 tomchi tekshiriluvchi suyuqlik qo'ying va 3-prizmani pastga tushiring (4.10-rasmga qarang).

3. O'lchovning aniq tasviriga va ko'rish maydonlari orasidagi interfeysga erishishga qaratilgan ko'z.

4. Kompensatorning 5 tutqichini 12 aylantirib, vizual maydonlar interfeysining rang rangini yo'q qiling.

Okuyarni shkala bo'ylab harakatlantiring, (--) belgini qorong'u va yorug'lik maydonlarining chegarasi bilan tekislang va suyuqlik indikatorining qiymatini yozing.

6. Tavsiya etilgan suyuqliklar to'plamini o'rganing va o'lchash xatosini baholang.

7. Har bir o'lchovdan so'ng prizmalarning sirtini distillangan suvga namlangan filtr qog'ozi bilan artib oling.

Nazorat savollari

Variant 1

Muhitning absolyut va nisbiy sindirish ko'rsatkichlarining ta'rifini bering.

2. Ikki muhit (n2> n1 va n2) orasidagi interfeys boʻylab nurlar yoʻlini chizing.< n1).

3. Sindirish ko'rsatkichi n ni plastinkaning d qalinligi va ko'rinadigan qalinligi d ¢ bilan bog'laydigan munosabatni oling.

4. Vazifa. Ba'zi moddalar uchun umumiy ichki aks ettirishning cheklash burchagi 30 ° dir.

Ushbu moddaning sindirish ko'rsatkichini toping.

Javob: n = 2.

Variant 2

1. Umumiy ichki aks ettirish hodisasi nima?

2. RL-2 refraktometrining konstruksiyasi va ishlash prinsipini aytib bering.

3. Refraktometrdagi kompensatorning rolini tushuntiring.

4. Vazifa... Lampochka dumaloq raftning markazidan 10 m chuqurlikka tushiriladi. Lampochkaning biron bir nuri sirtga tushmasligi kerak bo'lsa, rafning minimal radiusini toping.

Javob: R = 11,3 m.

SINDIRISH INDIKATORI, yoki SINDIRISH KOFEFISIENT, Shaffof muhitning sindirish kuchini tavsiflovchi mavhum raqam. Sinishi ko'rsatkichi lotincha p harfi bilan belgilanadi va bo'shliqdan ma'lum shaffof muhitga kiruvchi nurning tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati sifatida aniqlanadi:

n = sin a / sin b = const yoki bo'shlikdagi yorug'lik tezligining ma'lum shaffof muhitdagi yorug'lik tezligiga nisbati sifatida: n = c / nl bo'shlikdan berilgan shaffof muhitga.

Sinishi indeksi muhitning optik zichligi o'lchovi hisoblanadi

Shu tarzda aniqlangan sindirish ko'rsatkichi nisbiy r dan farqli ravishda mutlaq sindirish ko'rsatkichi deb ataladi.

Ya'ni, yorug'likning tarqalish tezligi uning sinishi ko'rsatkichi o'tganda necha marta sekinlashishini ko'rsatadi, bu nur muhitdan o'tganda tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati bilan belgilanadi. bir zichlikdagi boshqa zichlikdagi muhitga. Nisbiy sindirish ko'rsatkichi mutlaq sindirish ko'rsatkichlari nisbatiga teng: n = n2 / n1, bu erda n1 va n2 birinchi va ikkinchi muhitning mutlaq sinishi ko'rsatkichlari.

Barcha jismlarning mutlaq sinishi ko'rsatkichi - qattiq, suyuq va gazsimon - birdan katta va 1 dan 2 gacha, kamdan-kam hollarda 2 qiymatidan oshadi.

Sinishi indeksi muhitning xususiyatlariga ham, yorug'lik to'lqin uzunligiga ham bog'liq va to'lqin uzunligi kamayishi bilan ortadi.

Shuning uchun, indikator qaysi to'lqin uzunligiga tegishli ekanligini ko'rsatadigan p harfiga indeks beriladi.

SIRISH INDIKATORI

Masalan, TF-1 shishasi uchun spektrning qizil qismidagi sindirish ko'rsatkichi nC = 1,64210, binafsha nG '= 1,67298 ga teng.

Ayrim shaffof jismlarning sindirish ko'rsatkichlari

Havo - 1, 000292

Suv - 1,334

Eter - 1, 358

Etil spirti - 1,363

Glitserin - 1,473

Organik shisha (pleksiglas) - 1, 49

Benzol - 1,503

(Shisha toj - 1.5163

Fir (Kanada), balzam 1.54

Og'ir shisha toj - 1, 61 26

Flint shisha - 1,6164

Uglerod disulfidi - 1,629

Og'ir chaqmoqtosh shisha - 1, 64 75

Monobromnaftalin - 1,66

Shisha eng og'ir chaqmoq toshdir - 1, 92

Olmos - 2,42

Spektrning turli qismlari uchun sinishi indeksining o'xshash emasligi xromatizmning sababidir, ya'ni.

oq nurning parchalanishi, sinishi qismlardan o'tganda - linzalar, prizmalar va boshqalar.

41-sonli laboratoriya ishi

Refraktometr yordamida suyuqliklarning sindirish ko'rsatkichini aniqlash

Ishning maqsadi: refraktometr yordamida to'liq ichki aks ettirish usuli bilan suyuqliklarning sinishi ko'rsatkichini aniqlash IRF-454B; eritmaning sindirish ko'rsatkichining uning konsentratsiyasiga bog'liqligini o'rganish.

O'rnatish tavsifi

Monoxromatik bo'lmagan yorug'lik singanida, u spektrga kompozit ranglarga parchalanadi.

Bu hodisa moddaning sindirish ko'rsatkichining yorug'lik chastotasiga (to'lqin uzunligiga) bog'liqligi bilan bog'liq va yorug'lik dispersiyasi deb ataladi.

Muhitning sindirish kuchini to'lqin uzunligidagi sinishi ko'rsatkichi bilan tavsiflash odatiy holdir. λ = 589,3 nm (natriy bug'ining spektridagi ikkita yaqin sariq chiziqning to'lqin uzunliklarining o'rtacha qiymati).

60. Eritmadagi moddalar konsentratsiyasini atomik yutilish analizida aniqlashning qanday usullaridan foydalaniladi?

Ushbu sinishi ko'rsatkichi belgilanadi nD.

Dispersiya o'lchovi o'rtacha dispersiya bo'lib, farq sifatida aniqlanadi ( nF-nC), qayerda nF To'lqin uzunligidagi moddaning sinishi ko'rsatkichi λ = 486,1 nm (vodorod spektridagi ko'k chiziq), nC Moddaning sinishi ko'rsatkichi yoqilgan λ - 656,3 nm (vodorod spektridagi qizil chiziq).

Moddaning sinishi nisbiy dispersiyaning qiymati bilan tavsiflanadi:

Ya'ni, dispersiya koeffitsienti qayerda yoki Abbe soni.

Suyuqliklarning sinishi indeksini aniqlash uchun o'rnatish refraktometrdan iborat IRF-454B indikatorni o'lchash chegaralari bilan; sinishi nD 1,2 dan 1,7 gacha; tekshirilgan suyuqlik, prizmalarning yuzalarini artish uchun salfetkalar.

Refraktometr IRF-454B suyuqliklarning sindirish ko'rsatkichini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash uchun, shuningdek, laboratoriya sharoitida suyuqliklarning o'rtacha dispersiyasini aniqlash uchun mo'ljallangan nazorat o'lchash moslamasi.

Qurilmaning ishlash printsipi IRF-454B yorug'likning umumiy ichki aks etishi hodisasiga asoslangan.

Qurilmaning sxematik diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 1.

Tekshiriluvchi suyuqlik ikkita prizma yuzlari orasiga joylashtiriladi 1 va 2. Prizma 2 yaxshi silliqlangan yuzli AB oʻlchov prizmasi boʻlib, mat chekkali prizma 1 A1 V1 - yoritish. Yorug'lik manbasidan nurlar chekkaga tushadi A1 BILAN1 , sinishi, mat yuzaga tushishi A1 V1 va bu sirt tomonidan tarqalib ketgan.

Keyin ular tekshirilayotgan suyuqlik qatlamidan o'tib, yuzaga chiqadi. AB prizmalar 2.

Sinishi qonuniga ko'ra, bu erda va mos ravishda suyuqlik va prizmadagi nurlarning sinish burchaklari.

Tushish burchagi ortishi bilan sinish burchagi ham ortadi va maksimal qiymatiga etadi, ya'ni.

e) suyuqlikdagi nur sirt ustida sirg'anganda AB... Demak, . Shunday qilib, prizma 2 dan chiqadigan nurlar ma'lum bir burchak bilan chegaralanadi.

Suyuqlikdan prizma 2 ga katta burchak ostida kelayotgan nurlar interfeysda to‘liq ichki aks etadi. AB va prizmadan o'tmang.

Ko'rib chiqilayotgan qurilmada sinishi ko'rsatkichi 2-prizmaning sindirish ko'rsatkichidan kichik bo'lgan suyuqliklar tekshiriladi, shuning uchun suyuqlik-shisha interfeysida singan barcha yo'nalishdagi nurlar prizma ichiga kiradi.

Shubhasiz, prizmaning o'tmagan nurlarga mos keladigan qismi qorayadi. Prizmadan chiqadigan nurlar yo'lida joylashgan teleskop 4da ko'rish maydonining yorug'lik va qorong'i qismlarga bo'linishini kuzatish mumkin.

Prizmalar tizimini 1-2 ga aylantirib, yorug'lik va qorong'u maydonlar orasidagi chegarani teleskop ko'zoynagi filamentlarining xochlari bilan tekislang. Prizma tizimi 1-2 sinishi indeks qiymatlarida kalibrlangan shkala bilan bog'liq.

Masshtab quvurning ko'rish maydonining pastki qismida joylashgan bo'lib, ko'rish maydonining kesimi iplarning kesishgan qismiga to'g'ri kelganda, u suyuqlikning sinishi ko'rsatkichining mos keladigan qiymatini beradi.

Dispersiya tufayli oq yorug'likdagi ko'rish maydonining interfeysi rangli bo'ladi. Rangni yo'qotish, shuningdek, tekshirilayotgan moddaning o'rtacha dispersiyasini aniqlash uchun yopishtirilgan to'g'ridan-to'g'ri ko'rish prizmalarining ikkita tizimidan (Amici prizmalari) iborat kompensator 3 qo'llaniladi.

Prizmalarni aniq aylanuvchi mexanik qurilma yordamida bir vaqtning o'zida turli yo'nalishlarda aylantirish mumkin, shu bilan kompensatorning o'ziga xos dispersiyasini o'zgartiradi va optik tizim orqali kuzatilgan ko'rish maydoni chegarasining ranglanishini yo'q qiladi 4. Baraban ulangan. moddalarning o'rtacha dispersiyasini hisoblash imkonini beruvchi dispersiya parametrini aniqlaydigan shkalali kompensator.

Ish tartibi

Qurilmani shunday sozlangki, manbadan keladigan yorug'lik (akkor chiroq) yorug'lik prizmasiga kiradi va ko'rish maydonini bir xilda yoritadi.

2. O'lchov prizmasini oching.

Shisha tayoq bilan uning yuzasiga bir necha tomchi suv qo'ying va prizmani ehtiyotkorlik bilan yoping. Prizmalar orasidagi bo'shliq nozik bir suv qatlami bilan teng ravishda to'ldirilishi kerak (buga alohida e'tibor bering).

Asbobning vintini o'lchov bilan ishlatib, ko'rish maydonining rangini yo'q qiling va yorug'lik va soya o'rtasida aniq chegara hosil qiling. Uni boshqa vintni ishlatib, qurilma okulyarining mos yozuvlar xochi bilan tekislang. Okuyar shkalasida suvning sindirish ko'rsatkichini mingdan birlik aniqlik bilan aniqlang.

Olingan natijalarni suv uchun mos yozuvlar ma'lumotlari bilan solishtiring. Agar o'lchangan sinishi indeksi va stol sinishi ko'rsatkichi o'rtasidagi farq ± 0,001 dan oshmasa, u holda o'lchov to'g'ri bajariladi.

1-mashq

1. Natriy xlorid eritmasini tayyorlang ( NaCl) eruvchanlik chegarasiga yaqin konsentratsiya bilan (masalan, C = 200 g / litr).

Olingan eritmaning sindirish ko'rsatkichini o'lchang.

3. Indikatorning qaramligini olish uchun eritmani butun son marta suyultirish; eritma konsentratsiyasidan sinishi va jadvalni to'ldiring. 1.

1-jadval

Jismoniy mashqlar. Maksimal (boshlang'ich) ning 3/4 qismiga teng eritma konsentratsiyasini faqat suyultirish orqali qanday olish mumkin?

Bog'liqlik grafigini tuzing n = n (C)... O'qituvchining ko'rsatmasi bo'yicha eksperimental ma'lumotlarni keyingi qayta ishlashni amalga oshiring.

Eksperimental ma'lumotlarni qayta ishlash

a) Grafik usul

Grafikdan qiyalikni aniqlang V, bu tajriba sharoitida erigan va erituvchini tavsiflaydi.

2. Grafik yordamida eritmaning konsentratsiyasini aniqlang NaCl laborant tomonidan beriladi.

b) Analitik usul

Eng kichik kvadratlar usulidan foydalanib, hisoblang A, V va SB.

Topilgan qiymatlar bo'yicha A va V eritma konsentratsiyasining o'rtacha qiymatini aniqlang NaCl laborant tomonidan beriladi

Nazorat savollari

Nurning tarqalishi. Oddiy dispersiya va anomal dispersiya o'rtasidagi farq nima?

2. Umumiy ichki aks ettirish hodisasi nima?

3. Nima uchun prizmaning sindirish ko'rsatkichidan katta bo'lgan suyuqlikning sindirish ko'rsatkichini ushbu o'rnatish yordamida o'lchash mumkin emas?

4. Prizmaning yuzi nima uchun A1 V1 mat qilasizmi?

Degradatsiya, indeks

Psixologik ensiklopediya

Ruhiy buzilish darajasini baholash usuli! Wechsler-Bellevue testi bilan o'lchanadigan funktsiyalar. Indeks test orqali o'lchanadigan ba'zi qobiliyatlarning rivojlanish darajasi yoshga qarab pasayib borishi, boshqalari esa kamayishi kuzatilishiga asoslanadi.

Indeks

Psixologik ensiklopediya

- indeks, ismlar reestri, unvonlar va boshqalar Psixologiyada - hodisalarni miqdoriy baholash, tavsiflash uchun raqamli ko'rsatkich.

Moddaning sindirish ko'rsatkichi nimaga bog'liq?

Indeks

Psixologik ensiklopediya

1. Eng umumiy ma'no: belgilash, aniqlash yoki yo'naltirish uchun ishlatiladigan har qanday narsa; ko'rsatkichlar, yozuvlar, belgilar yoki belgilar. 2. Ko'pincha qiymatlar yoki o'lchovlar o'rtasidagi yoki ... orasidagi bog'liqlikni ko'rsatadigan koeffitsient sifatida ifodalangan formula yoki raqam.

Jamiyatlilik, indeks

Psixologik ensiklopediya

Shaxsning xushmuomalaligini ifodalovchi xususiyat. Masalan, sotsiogramma boshqa o'lchovlar qatorida turli guruh a'zolarining muloqotchanligini baholashni ham ta'minlaydi.

Tanlash, indeks

Psixologik ensiklopediya

Shaxslarni bir-biridan ajratishda ma'lum bir test yoki test elementining kuchini baholash uchun formula.

Ishonchlilik, indeks

Psixologik ensiklopediya

Sinov natijasida olingan haqiqiy qiymatlar va nazariy jihatdan to'g'ri qiymatlar o'rtasidagi korrelyatsiyani baholashni ta'minlaydigan statistika.

Ushbu indeks r-qiymati sifatida berilgan, bu erda r - hisoblangan xavfsizlik omili.

Prognozlash samaradorligi indeksi

Psixologik ensiklopediya

Bir o'zgaruvchi haqidagi bilimlardan boshqa o'zgaruvchi haqida bashorat qilish uchun foydalanish darajasining o'lchovi, agar bu o'zgaruvchilarning korrelyatsiyasi ma'lum bo'lsa. Odatda ramziy shaklda bu E bilan ifodalanadi, indeks 1 - ((...) sifatida ifodalanadi.

So'zlar, indeks

Psixologik ensiklopediya

Yozma va/yoki og'zaki tilda so'zlarning har qanday tizimli takrorlanish chastotasi uchun umumiy atama.

Ko'pincha, bunday ko'rsatkichlar muayyan lingvistik sohalar bilan chegaralanadi, masalan, birinchi sinf darsliklari, ota-onalar va bolalar o'rtasidagi munosabatlar. Biroq, taxminlar ma'lum ...

Tana tuzilmalari, indeks

Psixologik ensiklopediya

Aysenkning tavsiya etilgan jismoniy o'lchovi balandlikning ko'krak atrofiga nisbati asosida.

Ko'rsatkichlari "normal" diapazonda bo'lganlar mezomorflar, standart og'ish doirasida yoki o'rtacha qiymatdan yuqori - leptomorflar va standart og'ish doirasida yoki ...

24-sonli MA'RUZAGA

"TAHLILNING INSTRUMENTAL USULLARI"

REFRAKTOMETRIYA.

Adabiyot:

1. V.D. Ponomarev «Analitik kimyo» 1983 246-251

2. A.A. Ishchenko “Analitik kimyo” 2004 yil 181-184-betlar.

REFRAKTOMETRIYA.

Refraktometriya analizning eng oddiy fizik usullaridan biri bo'lib, minimal miqdorda analit iste'mol qilinadi va juda qisqa vaqt ichida amalga oshiriladi.

Refraktometriya- sinishi yoki sinishi hodisasiga asoslangan usul, ya'ni.

bir muhitdan ikkinchisiga o'tganda yorug'likning tarqalish yo'nalishining o'zgarishi.

Sinishi, yorug'likning yutilishi kabi, uning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirining natijasidir.

Refraktometriya so'zining ma'nosi o'lcham yorug'likning sinishi, bu sinishi indeksining kattaligi bilan baholanadi.

Sinishi indeksi n bog'liq

1) moddalar va tizimlarning tarkibi bo'yicha;

2) haqiqatdan qanday konsentratsiyada va yorug'lik nuri o'z yo'lida qanday molekulalarga duch keladi, chunki

yorug'lik ta'sirida turli moddalarning molekulalari turli yo'llar bilan qutblanadi. Refraktometriya usuli ana shu bog`liqlikka asoslanadi.

Ushbu usul bir qator afzalliklarga ega, buning natijasida u kimyoviy tadqiqotlarda ham, texnologik jarayonlarni boshqarishda ham keng qo'llanilishini topdi.

1) Sinishi ko'rsatkichlarini o'lchash juda oddiy jarayon bo'lib, aniq va minimal vaqt va materiya miqdorini sarflagan holda amalga oshiriladi.

2) Odatda, refraktometrlar yorug'likning sindirish ko'rsatkichini va tahlil qilinadigan moddaning tarkibini aniqlashda 10% gacha aniqlikni ta'minlaydi.

Refraktometriya usuli haqiqiyligi va tozaligini nazorat qilish, alohida moddalarni aniqlash, eritmalarni o'rganishda organik va noorganik birikmalarning tuzilishini aniqlash uchun ishlatiladi.

Refraktometriya ikki komponentli eritmalar tarkibini aniqlash va uchlamchi tizimlar uchun ishlatiladi.

Usulning jismoniy asoslari

SINDIRISH INDIKATORI.

Yorug'lik nuri bir muhitdan ikkinchisiga o'tganda uning asl yo'nalishidan og'ishi qanchalik katta bo'lsa, yorug'likning tarqalish tezligidagi farq shunchalik katta bo'ladi.

bu muhitlar.

Har qanday ikkita shaffof muhit chegarasida yorug'lik nurining sinishi I va II (qarang.

Guruch.). Keling, II muhit yuqori sindirish kuchiga ega ekanligiga rozi bo'laylik va shuning uchun n1 va n2- tegishli ommaviy axborot vositalarining sinishi ko'rsatilgan. Agar I muhit vakuum va havo bo'lmasa, yorug'lik nurining tushish burchagi sinining sinish burchagi siniga nisbati n rel nisbiy sindirish ko'rsatkichining qiymatini beradi. n rel qiymati.

Shishaning sindirish ko'rsatkichi nima? Va qachon bilish kerak?

ko'rib chiqilayotgan muhitning sindirish ko'rsatkichlarining nisbati sifatida ham aniqlanishi mumkin.

nrel. = —— = -

Sinishi ko'rsatkichi quyidagilarga bog'liq

1) moddalarning tabiati

Bu holda moddaning tabiati uning molekulalarining yorug'lik ta'sirida deformatsiyalanish darajasi - qutblanish darajasi bilan belgilanadi.

Polarizatsiya qanchalik kuchli bo'lsa, yorug'likning sinishi shunchalik kuchli bo'ladi.

2)tushayotgan yorug'lik to'lqin uzunligi

Sinishi indeksi yorug'lik to'lqin uzunligi 589,3 nm (natriy spektrining D chizig'i) da o'lchanadi.

Sinishi indeksining yorug'lik to'lqin uzunligiga bog'liqligi dispersiya deb ataladi.

To'lqin uzunligi qanchalik qisqa bo'lsa, sinishi shunchalik katta bo'ladi.... Shuning uchun turli to'lqin uzunlikdagi nurlar turli yo'llar bilan sinadi.

3)harorat unda o'lchov amalga oshiriladi. Sinishi indeksini aniqlashning zaruriy sharti harorat rejimiga rioya qilishdir. Odatda aniqlash 20 ± 0,30C da amalga oshiriladi.

Haroratning oshishi bilan sinishi indeksining qiymati pasayadi, pasayganda u ortadi..

Haroratni to'g'rilash quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

nt = n20 + (20-t) 0,0002, bu erda

nt - esa ma'lum bir haroratda sinishi indeksi,

200C da n20-sindirish ko'rsatkichi

Haroratning gazlar va suyuqliklarning sinishi ko'rsatkichlari qiymatlariga ta'siri ularning hajmli kengayish koeffitsientlari qiymatlari bilan bog'liq.

Barcha gazlar va suyuqliklarning hajmi qizdirilganda ortadi, zichlik pasayadi va natijada indikator kamayadi.

20 ° C da o'lchangan va yorug'lik to'lqin uzunligi 589,3 nm bo'lgan sinishi indeksi indeks bilan ko'rsatilgan. nD20

Bir hil ikki komponentli tizimning sindirish ko'rsatkichining uning holatiga bog'liqligi, tarkibiy qismlarining tarkibi ma'lum bo'lgan bir qator standart tizimlar (masalan, eritmalar) uchun sindirish ko'rsatkichini aniqlash orqali eksperimental tarzda aniqlanadi.

4) eritmadagi moddaning konsentratsiyasi.

Ko'pgina moddalarning suvli eritmalari uchun turli konsentratsiya va haroratdagi sinishi ko'rsatkichlari ishonchli tarzda o'lchanadi va bu holatlarda siz mos yozuvlardan foydalanishingiz mumkin. refraktometrik jadvallar.

Amaliyot shuni ko'rsatadiki, erigan moddalar miqdori 10-20% dan oshmasa, grafik usul bilan bir qatorda, juda ko'p hollarda siz foydalanishingiz mumkin. turdagi chiziqli tenglama:

n = yo'q + FC,

n- eritmaning sinishi ko'rsatkichi,

yo'q Sof erituvchining sindirish ko'rsatkichi,

C- erigan moddaning konsentratsiyasi,%

F empirik koeffitsient bo'lib, uning qiymati topiladi

ma'lum konsentratsiyali eritmalarning sindirish ko'rsatkichlarini aniqlash orqali.

REFRAKTOMETRLAR.

Refraktometrlar - sindirish ko'rsatkichining kattaligini o'lchash uchun ishlatiladigan asboblar.

Ushbu qurilmalarning 2 turi mavjud: Abbe tipidagi refraktometr va Pulfrich tipidagi. Ularda ham, boshqa o'lchovlarda ham sinishining cheklovchi burchagining kattaligini aniqlashga asoslanadi. Amalda turli tizimlarning refraktometrlari qo'llaniladi: laboratoriya-RL, universal RLU va boshqalar.

Distillangan suvning sindirish ko'rsatkichi n0 = 1,33299, lekin amalda bu ko'rsatkich n0 sifatida mos yozuvlar sifatida olinadi. =1,333.

Refraktometrlarda ishlash printsipi cheklovchi burchak usuli (yorug'likning umumiy aks etish burchagi) bo'yicha sinishi ko'rsatkichini aniqlashga asoslangan.

Qo'l refraktometri

Refraktometr Abbe

75-chipta.

Nurni aks ettirish qonuni: tushayotgan va aks ettirilgan nurlar, shuningdek, nurning tushish nuqtasida rekonstruksiya qilingan ikki muhit orasidagi interfeysga perpendikulyar bir xil tekislikda (tushish tekisligi) yotadi. g aks ettirish burchagi tushish burchagi a ga teng.

Yorug'likning sinishi qonuni: tushayotgan va singan nurlar, shuningdek, nurning tushish nuqtasida rekonstruksiya qilingan ikki muhit orasidagi interfeysga perpendikulyar bir tekislikda yotadi. a tushish burchagi sinusining sinishi b sinusiga nisbati berilgan ikkita muhit uchun doimiy hisoblanadi:

Ko'zgu va sinish qonunlari to'lqinlar fizikasida tushuntiriladi. To'lqin tushunchalariga ko'ra, sinishi bir muhitdan ikkinchisiga o'tganda to'lqin tarqalish tezligining o'zgarishi natijasidir. Sinishi ko'rsatkichining fizik ma'nosi Birinchi muhitdagi to'lqinlarning tarqalish tezligi y 1 ikkinchi muhitdagi tarqalish tezligiga nisbati y 2 bo'ladimi:

3.1.1-rasmda yorug'likning aks etishi va sinishi qonuniyatlari tasvirlangan.

Mutlaq sinishi indeksi past bo'lgan muhit optik jihatdan kamroq zichlik deb ataladi.

Yorug'lik optik jihatdan zichroq muhitdan optik jihatdan kamroq zichroq muhitga o'tganda, n 2< n 1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать to'liq aks ettirish hodisasi, ya'ni singan nurning yo'qolishi. Bu hodisa ma'lum bir kritik burchak a pr dan oshadigan tushish burchaklarida kuzatiladi, bu deyiladi. umumiy ichki aks ettirishning cheklovchi burchagi(3.1.2-rasmga qarang).

Tushish burchagi uchun a = a pr sin b = 1; qiymat sin a pr = n 2 / n 1< 1.

Agar ikkinchi muhit havo bo'lsa (n 2 ≈ 1), unda formulani ko'rinishda qayta yozish qulay.

Umumiy ichki aks ettirish hodisasi ko'plab optik qurilmalarda qo'llaniladi. Eng qiziqarli va amaliy jihatdan muhim dastur optik shaffof materialdan (shisha, kvarts) o'zboshimchalik bilan egilgan filamentlar nozik (bir necha mikrometrdan millimetrgacha) optik tolalarni yaratishdir. Tolaning uchiga tushgan yorug'lik yon yuzalardan to'liq ichki aks etishi tufayli u bo'ylab uzoq masofalarga tarqalishi mumkin (3.1.3-rasm). Optik tolalarni ishlab chiqish va qo'llash bilan shug'ullanadigan ilmiy-texnik yo'nalish optik tolali deb ataladi.

"Rsiya nurini" yo'q qilish (yorug'likning parchalanishi)- bu moddaning mutlaq sinishi ko'rsatkichining yorug'lik chastotasiga (yoki to'lqin uzunligiga) bog'liqligi (chastota dispersiyasi) yoki xuddi shu narsa, moddadagi yorug'likning fazaviy tezligining to'lqin uzunligiga bog'liqligi ( yoki chastota). Taxminan 1672 yilda Nyuton tomonidan eksperimental ravishda kashf etilgan, ammo nazariy jihatdan ancha keyinroq tushuntirilgan.

Fazoviy dispersiya muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi tenzorining to'lqin vektoriga bog'liqligi deyiladi. Bu qaramlik fazoviy qutblanish effektlari deb ataladigan bir qator hodisalarni keltirib chiqaradi.

Variantning eng aniq misollaridan biri - oq yorug'likning parchalanishi uni prizmadan o'tkazganda (Nyuton tajribasi). Dispersiya hodisasining mohiyati shaffof moddada - optik muhitda turli to'lqin uzunliklariga ega bo'lgan yorug'lik nurlarining tarqalish tezligidagi farqdir (vakuumda yorug'lik tezligi to'lqin uzunligidan qat'i nazar, doimo bir xil bo'ladi va shuning uchun rang). Odatda yorug'lik to'lqinining chastotasi qanchalik baland bo'lsa, uning uchun muhitning sinishi indeksi shunchalik yuqori bo'ladi va to'lqinning muhitdagi tezligi shunchalik past bo'ladi:

Nyuton tajribalari Oq nurni spektrga parchalash tajribasi: Nyuton quyosh nuri nurini kichik teshikdan shisha prizmaga yo'naltirdi. Prizmaga tushganda, nur singan va qarama-qarshi devorda ranglarning yorqin almashinuvi - spektr bilan cho'zilgan tasvirni bergan. Monoxromatik yorug'likni prizmadan o'tkazish tajribasi: Nyuton quyosh nurlari yo'liga qizil stakan qo'ydi, uning orqasida monoxromatik yorug'lik (qizil), keyin prizma oldi va ekranda yorug'lik nuridan faqat qizil nuqta kuzatildi. Oq nurni sintez qilish (ishlab chiqarish) tajribasi: Birinchidan, Nyuton quyosh nurini prizmaga yo'naltirdi. Keyin prizmadan chiqadigan rangli nurlarni yig'uvchi linzalar yordamida yig'ib, oq devorda Nyuton rangli chiziq o'rniga tuynukning oq tasvirini oldi. Nyutonning topilmalari:- prizma yorug'likni o'zgartirmaydi, balki uni faqat uning tarkibiy qismlariga parchalaydi - rangi bilan farq qiluvchi yorug'lik nurlari sinishi darajasida farqlanadi; binafsha nurlar eng kuchli sinadi, qizil - kamroq kuchli - qizil yorug'lik kamroq sinadi, eng yuqori tezlikka ega va binafsha - eng past, shuning uchun prizma nurni parchalaydi. Yorug'likning sindirish ko'rsatkichining uning rangiga bog'liqligi dispersiya deb ataladi.

Xulosa:- prizma yorug'likni parchalaydi - oq yorug'lik murakkab (kompozit) - binafsha nurlar qizil rangga qaraganda kuchliroq sinadi. Yorug'lik nurlarining rangi uning tebranish chastotasi bilan belgilanadi. Bir muhitdan ikkinchisiga o'tganda yorug'lik tezligi va to'lqin uzunligi o'zgaradi va rangni aniqlaydigan chastota doimiy bo'lib qoladi. Oq yorug'lik diapazonlari va uning tarkibiy qismlarining chegaralari odatda vakuumdagi to'lqin uzunliklari bilan tavsiflanadi. Oq yorug'lik 380 dan 760 nm gacha bo'lgan to'lqin uzunliklarining to'plamidir.

77-chipta.

Nurni yutish. Buger qonuni

Moddada yorug'likning yutilishi to'lqinning elektromagnit maydonining energiyasini moddaning issiqlik energiyasiga (yoki ikkilamchi fotolyuminestsent nurlanish energiyasiga) aylanishi bilan bog'liq. Nurni yutish qonuni (Buger qonuni) quyidagi shaklga ega:

I = I 0 Exp (- x),(1)

qayerda I 0 , I-kirish joyidagi yorug'lik intensivligi (x = 0) va o'rta qalinlikdagi qatlamdan chiqing NS, - yutilish koeffitsientiga bog'liq .

Dielektriklar uchun  =10 -1  10 -5 m -1 , metallar uchun =10 5  10 7 m -1 , shuning uchun metallar yorug'lik uchun xiradir.

Tobelik  ( ) yutuvchi jismlarning ranglanishi tushuntiriladi. Masalan, qizil yorug'likni zaif yutadigan shisha oq yorug'lik bilan yoritilganda qizil ko'rinadi.

Nurning tarqalishi. Rayleigh qonuni

Yorug'lik diffraktsiyasi optik jihatdan bir hil bo'lmagan muhitda, masalan, loyqa muhitda (tutun, tuman, chang havo va boshqalar) sodir bo'lishi mumkin. Yorug'lik to'lqinlari muhitning bir hil bo'lmaganligi bilan ajralib turadigan diffraktsiya naqshini yaratadi, bu intensivlikning barcha yo'nalishlarda bir xil taqsimlanishi bilan tavsiflanadi.

Kichik bir jinsli bo'lmaganlar bilan bunday diffraktsiya deyiladi yorug'likning tarqalishi bilan.

Bu hodisa quyosh nurlarining tor nurlari changli havodan o'tib, chang zarralariga tarqalib, ko'rinadigan bo'lsa sodir bo'ladi.

Agar bir hil bo'lmagan o'lchamlar to'lqin uzunligiga nisbatan kichik bo'lsa (ko'p bo'lmagan). 0,1  ), keyin tarqalgan yorug'likning intensivligi to'lqin uzunligining to'rtinchi kuchiga teskari proportsional bo'lib chiqadi, ya'ni.

I poygalar ~ 1/  4 , (2)

bu bog'liqlik Reyli qonuni deb ataladi.

Yorug'likning tarqalishi begona zarralar bo'lmagan toza muhitda ham kuzatiladi. Misol uchun, u zichlik, anizotropiya yoki kontsentratsiyaning dalgalanmalarida (tasodifiy og'ishlar) paydo bo'lishi mumkin. Bunday sochilish molekulyar sochilish deyiladi. Bu, masalan, osmonning ko'k rangini tushuntiradi. Darhaqiqat, (2) ga binoan, ko'k va ko'k nurlar qizil va sariq nurlarga qaraganda kuchliroq tarqaladi, chunki qisqaroq to'lqin uzunligiga ega, natijada ko'k osmon paydo bo'ladi.

78-chipta.

Nurning polarizatsiyasi- elektromagnit yorug'lik to'lqinlarining ko'ndalang tabiati namoyon bo'ladigan to'lqin optikasi hodisalari to'plami. Transvers to'lqin- muhit zarralari to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar yo'nalishda tebranadi ( 1-rasm).

1-rasm Transvers to'lqin

Elektromagnit yorug'lik to'lqini tekis qutblangan(chiziqli polarizatsiya), agar E va B vektorlarining tebranish yo'nalishlari qat'iy belgilangan bo'lsa va ma'lum tekisliklarda yotsa ( 1-rasm). Tekis qutblangan yorug'lik to'lqini deyiladi tekislik qutblangan(chiziqli polarizatsiyalangan) yorug'lik. Polarizatsiyalanmagan(tabiiy) to'lqin - elektromagnit yorug'lik to'lqini, bu to'lqindagi E va B vektorlarining tebranish yo'nalishlari v tezlik vektoriga perpendikulyar har qanday tekisliklarda yotishi mumkin. Polarizatsiyalanmagan yorug'lik- yorug'lik to'lqinlari, ularda E va B vektorlarining tebranish yo'nalishlari xaotik tarzda o'zgaradi, shunda to'lqin tarqalish nuriga perpendikulyar tekisliklardagi tebranishlarning barcha yo'nalishlari bir xil ehtimolga ega ( 2-rasm).

2-rasm Polarizatsiyalanmagan yorug'lik

Polarizatsiyalangan to'lqinlar- bunda E va B vektorlarning yo'nalishlari fazoda o'zgarmas qoladi yoki ma'lum bir qonunga muvofiq o'zgaradi. E vektorining yo'nalishi xaotik ravishda o'zgargan nurlanish - qutblanmagan... Bunday nurlanishga termal nurlanish (tasodifiy taqsimlangan atomlar va elektronlar) misol bo'la oladi. Polarizatsiya tekisligi- bu vektorning tebranish yo'nalishiga perpendikulyar tekislik E. Polarizatsiyalangan nurlanishning paydo bo'lishining asosiy mexanizmi elektronlar, atomlar, molekulalar, chang zarralari tomonidan nurlanishning tarqalishidir.

1.2. Polarizatsiya turlari Polarizatsiyaning uch turi mavjud. Keling, ularga ta'riflar beraylik. 1. Chiziqli Agar elektr vektor E fazoda o'z o'rnini saqlab qolsa, paydo bo'ladi. Bu E vektori o'zgaruvchan tekislikni ta'kidlaganga o'xshaydi. 2. Doiraviy Bu elektr vektor E to'lqinning tarqalish yo'nalishi bo'ylab to'lqinning burchak chastotasiga teng burchak tezligi bilan aylanganda va shu bilan birga o'zining mutlaq qiymatini saqlab qolganda sodir bo'ladigan qutblanishdir. Ushbu qutblanish E vektorining ko'rish chizig'iga perpendikulyar tekislikda aylanish yo'nalishini tavsiflaydi. Masalan, siklotron nurlanishi (magnit maydonda aylanuvchi elektronlar tizimi). 3. Elliptik U elektr vektor E ning kattaligi ellipsni (E vektorning aylanishi) tasvirlaydigan darajada o'zgarganda paydo bo'ladi. Elliptik va dumaloq polarizatsiya o'ng qo'lda bo'lishi mumkin (agar siz tarqaluvchi to'lqin tomon qarasangiz, E vektorining aylanishi soat yo'nalishi bo'yicha sodir bo'ladi) va chapga (agar siz tarqaluvchi to'lqin tomon qarasangiz, E vektorining aylanishi soat sohasi farqli ravishda sodir bo'ladi).

Haqiqatan ham, ko'pincha sodir bo'ladi qisman polarizatsiya (qisman qutblangan elektromagnit to'lqinlar). Miqdoriy jihatdan, deyiladi ma'lum bir miqdor bilan tavsiflanadi polarizatsiya darajasi R quyidagicha aniqlanadi: P = (Imax - Imin) / (Imax + Imin) qayerda Imax,Imin- analizator orqali elektromagnit energiya oqimining eng yuqori va eng past zichligi (polaroid, Nikolay prizmasi ...). Amalda nurlanishning qutblanishi ko'pincha Stokes parametrlari bilan tavsiflanadi (qutblanishning berilgan yo'nalishi bilan nurlanish oqimlarini aniqlang).

79-chipta.

Agar tabiiy yorug'lik ikki dielektrik (masalan, havo va shisha) orasidagi interfeysga tushsa, u holda uning bir qismi aks etadi, bir qismi esa ikkinchi muhitda sinadi va tarqaladi. Analizatorni (masalan, turmalin) aks ettirilgan va singan nurlar yo'liga o'rnatish orqali biz aks ettirilgan va singan nurlarning qisman qutblanishiga ishonch hosil qilamiz: analizator nurlar atrofida aylantirilganda, yorug'lik intensivligi vaqti-vaqti bilan namlanadi va zaiflashadi. (to'liq yo'q bo'lib ketish kuzatilmaydi!). Keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, aks ettirilgan nurda tushish tekisligiga perpendikulyar tebranishlar ustunlik qiladi (275-rasmda ular nuqta bilan ko'rsatilgan), singan birida - tushish tekisligiga parallel tebranishlar (strelkalar bilan ko'rsatilgan).

Polarizatsiya darajasi (elektr (va magnit) vektorining ma'lum bir yo'nalishi bilan yorug'lik to'lqinlarining ajralish darajasi) nurlarning tushish burchagiga va sinishi indeksiga bog'liq. Shotlandiya fizigi D. Brewster(1781-1868) tashkil etilgan qonun, unga ko'ra tushish burchagida i B (Brewster burchagi) munosabat bilan aniqlanadi

(n 21 - ikkinchi muhitning birinchisiga nisbatan sinishi ko'rsatkichi), aks ettirilgan nur tekis polarizatsiyalangan(faqat tushish tekisligiga perpendikulyar tebranishlarni o'z ichiga oladi) (276-rasm). tushish burchagida singan nuri B imkon qadar polarizatsiya qiladi, lekin to'liq emas.

Agar yorug'lik Brewster burchagida interfeysga tushsa, u holda aks ettirilgan va singan nurlar o'zaro perpendikulyar(tg i B = gunoh i B / cos i B, n 21 = gunoh i B / gunoh i 2 (i 2 - sinish burchagi), buning uchun cos i B = gunoh i 2). Demak, i B + i 2 =  / 2, lekin i’ B = i B (aks ettirish qonuni), shuning uchun i’ B + i 2 =  /2.

Ikki izotropik dielektriklar orasidagi chegaradagi elektromagnit maydonning chegara shartlarini hisobga olgan holda, turli xil tushish burchaklarida aks ettirilgan va singan yorug'likning qutblanish darajasini Maksvell tenglamalaridan hisoblash mumkin. Fresnel formulalari).

Singan yorug'likning qutblanish darajasini sezilarli darajada oshirish mumkin (bir necha marta sinishi bilan, yorug'lik har safar Brewster burchagidagi interfeysga tushishi sharti bilan). Agar, masalan, shisha uchun ( n = 1.53), singan nurning qutblanish darajasi 15% ni tashkil qiladi, keyin bir-birining ustiga qo'yilgan 8-10 shisha plastinkalar singandan so'ng, bunday tizimdan chiqadigan yorug'lik deyarli butunlay qutblangan bo'ladi. Bunday plitalar to'plami deyiladi oyoq. To'xtash polarizatsiyalangan yorug'likni aks ettirilganda ham, sinishida ham tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin.

79-chipta (shpur uchun)

Tajriba shuni ko'rsatadiki, yorug'likning sinishi va aks etishi, singan va aks ettirilgan yorug'lik qutblangan va aks ettirilgan bo'lib chiqadi. yorug'lik tushishning ba'zi burchagida butunlay qutblanishi mumkin. yorug'lik har doim qisman qutblangan bo'ladi.Frinel formulalariga asoslanib, aks ettirishni ko'rsatish mumkin. yorug'lik tushish tekisligiga perpendikulyar tekislikda qutblanadi va sinadi. yorug'lik tushish tekisligiga parallel bo'lgan tekislikda qutblanadi.

Ko'zguning tushish burchagi yorug'lik to'liq qutblangan bo'lib, Brewster burchagi deb ataladi.Bryuster burchagi Bryuster qonunidan aniqlanadi:Bryuster qonuni.Bu holda aks ettirish orasidagi burchak. va sinishi. nurlar teng bo'ladi.Havo-shisha tizimi uchun Brewster burchagi yaxshi polarizatsiyani olish uchun, ya'ni. , yorug'lik singanida, Stoletov to'xtashi deb ataladigan juda ko'p qattiq sirtlar ishlatiladi.

Chipta 80.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, yorug'lik materiya bilan o'zaro ta'sir qilganda, asosiy harakat (fiziologik, fotokimyoviy, fotoelektrik va boshqalar) vektorning tebranishlari tufayli yuzaga keladi, shuning uchun uni ba'zan yorug'lik vektori deb ham atashadi. Shuning uchun yorug'lik qutblanish qonunlarini tavsiflash uchun vektorning xatti-harakati kuzatiladi.

Vektorlar tomonidan hosil qilingan va qutblanish tekisligi deyiladi.

Agar vektor bitta qo'zg'almas tekislikda tebransa, unda bunday yorug'lik (nur) chiziqli qutblangan deb ataladi. U shartli ravishda quyidagicha belgilanadi. Agar nur perpendikulyar tekislikda qutblangan bo'lsa (tekislikda xoz, rasmga qarang. Ikkinchi ma'ruzada 2), keyin u belgilanadi.

Tabiiy yorug'lik (oddiy manbalardan, quyoshdan), qutblanishning turli xil, xaotik ravishda taqsimlangan tekisliklari bo'lgan to'lqinlardan iborat (3-rasmga qarang).

Tabiiy yorug'lik ba'zan an'anaviy ravishda bu deb ataladi. U polarizatsiyalanmagan deb ham ataladi.

Agar to'lqinning tarqalishi paytida vektor aylansa va bir vaqtning o'zida vektorning uchi aylana tasvirlansa, unda bunday yorug'lik aylanali qutblangan deb ataladi va qutblanish dumaloq yoki dumaloq (o'ng yoki chap). Bundan tashqari, elliptik polarizatsiya mavjud.

Optik qurilmalar mavjud (plyonkalar, plitalar va boshqalar) - polarizatorlar tabiiy yorug'likdan chiziqli qutblangan yorug'lik yoki qisman qutblangan yorug'lik chiqaradi.

Yorug'likning qutblanishini tahlil qilish uchun ishlatiladigan polarizatorlar deyiladi analizatorlar.

Polarizator (yoki analizator) tekisligi polarizator (yoki analizator) tomonidan uzatiladigan yorug'likning qutblanish tekisligidir.

Amplitudali chiziqli qutblangan yorug'lik bo'lsin E 0. O'tkazilgan yorug'likning amplitudasi bo'ladi E = E 0 cos j va intensivligi I = I 0 chunki 2 j.

Bu formula ifodalaydi Malus qonuni:

Analizator tomonidan uzatiladigan chiziqli polarizatsiyalangan yorug'likning intensivligi burchak kosinusining kvadratiga proportsionaldir. j tushayotgan yorug'likning tebranish tekisligi bilan analizator tekisligi o'rtasida.

Chipta 80 (shpor uchun)

Polarizatorlar - qutblangan yorug'likni olish imkonini beradigan qurilmalar.Analizatorlar - yorug'likning qutblangan yoki qutblanmaganligini tahlil qilish mumkin bo'lgan qurilmalar.Tuzilish jihatdan polarizator va analizator bir va bir xil.Zn Malus.Intensivlik nuri tushsin. polarizator, agar yorug'lik tabiiy bo'lsa, u holda E vektorining barcha yo'nalishlari bir xil ehtimolga ega.Har bir vektor ikkita o'zaro perpendikulyar komponentga ajralishi mumkin: ulardan biri polarizatorning qutblanish tekisligiga parallel, ikkinchisi esa unga perpendikulyar. .

Ko'rinib turibdiki, polarizatordan chiqayotgan yorug'likning intensivligi ga teng bo'ladi.Polarizatordan chiqadigan yorug'likning intensivligini () bilan belgilaymiz.Agar analizator qutblanuvchi yorug'lik yo'liga joylashtirilsa, uning asosiy tekisligi. polarizatorning asosiy tekisligi bilan burchak hosil qiladi, keyin analizatordan chiqadigan intensivlik qonun bilan aniqlanadi.

81-chipta.

Sovet fizigi P.A.Cherenkov radiy nurlari ta'sirida uran tuzlari eritmasining porlashini o'rganar ekan, unda uran tuzlari bo'lmagan suvning o'zi porlashiga e'tibor qaratdi. Maʼlum boʻlishicha, nurlar sof suyuqliklar orqali oʻtganda (qarang Gamma nurlanish ) ularning hammasi porlay boshlaydi. P.A.Cherenkov rahbarligida ishlagan S.I.Vavilov nurlanish atomlardan radiy kvantlari tomonidan urib tushirilgan elektronlar harakati bilan bog'liq degan farazni ilgari surdi. Haqiqatan ham, yorug'lik suyuqlikdagi magnit maydonning yo'nalishiga kuchli bog'liq edi (bu elektronlar harakatidan kelib chiqqanligini ko'rsatdi).

Lekin nima uchun suyuqlikda harakatlanuvchi elektronlar yorug'lik chiqaradi? Bu savolga to'g'ri javobni 1937 yilda sovet fiziklari I. Ye. Tamm va I. M. Frank berishgan.

Moddada harakatlanayotgan elektron atrofdagi atomlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Uning elektr maydoni ta'sirida atom elektronlari va yadrolari qarama-qarshi yo'nalishda siljiydi - muhit qutblangan. Elektron traektoriyasi bo'ylab joylashgan muhit atomlari qutblanib, so'ngra dastlabki holatiga qaytadi, elektromagnit yorug'lik to'lqinlarini chiqaradi. Agar elektronning tezligi v yorug'likning muhitda tarqalish tezligidan kichik bo'lsa (sindirish ko'rsatkichi), u holda elektromagnit maydon elektronni bosib o'tadi va modda elektron oldidagi fazoda qutblanishga vaqt topadi. . Muhitning elektron oldidagi va orqasidagi qutblanishi qarama-qarshi yo'nalishda bo'lib, qarama-qarshi qutblangan atomlarning nurlanishi bir-birini "katlaydi", "o'chiradi". Elektron hali yetib bormagan atomlar qutblanishga ulgurmay, tor konussimon qatlam bo'ylab cho'qqisi harakatlanuvchi elektronga to'g'ri keladigan nurlanish va c uchidagi burchakka yo'naltirilganda. Yorug'lik "konus" ning ko'rinishi va radiatsiya holati to'lqin tarqalishining umumiy tamoyillaridan olinishi mumkin.

Guruch. 1. To'lqin frontining hosil bo'lish mexanizmi

Sinishi indeksiga ega bir hil shaffof moddada juda tor bo'sh kanalning OE o'qi bo'ylab elektron harakatlansin (1-rasmga qarang) (nazariy tahlilda elektronning atomlar bilan to'qnashuvini e'tiborsiz qoldirish uchun bo'sh kanal kerak). Elektron tomonidan ketma-ket egallangan OE chizig'idagi har qanday nuqta yorug'lik emissiyasining markazi bo'ladi. Ketma-ket O, D, E nuqtalaridan chiqadigan to'lqinlar bir-biriga xalaqit beradi va ular orasidagi fazalar farqi nolga teng bo'lsa, kuchayadi (qarang Interferentsiya ). Bu shart elektronning traektoriyasi bilan 0 burchak hosil qiluvchi yo'nalish uchun qanoatlantiriladi. 0 burchak : nisbati bilan aniqlanadi.

Haqiqatan ham, traektoriyaning ikkita nuqtasidan - O nuqtadan va D nuqtadan masofa bilan ajratilgan elektron tezligiga 0 burchak ostida yo'nalishda chiqarilgan ikkita to'lqinni ko'rib chiqing. OB ga perpendikulyar bo'lgan BE to'g'ri chiziqda yotgan B nuqtada, birinchi to'lqin B vaqt oralig'ida BE chizig'ida yotgan F nuqtada, nuqtadan chiqarilgan to'lqin to'lqin chiqarilgandan keyingi vaqtda keladi. O nuqtadan. Bu ikki to'lqin fazada bo'ladi, ya'ni bu vaqtlar teng bo'lsa, to'g'ri chiziq to'lqin fronti bo'ladi: Buni vaqtlar tengligi sharti beradi. Barcha yo'nalishlarda yorug'lik D masofasi bilan ajratilgan traektoriya uchastkalaridan chiqadigan to'lqinlarning interferensiyasi tufayli o'chadi. D qiymati aniq tenglama bilan aniqlanadi, bu erda T - yorug'lik tebranishlari davri. Bu tenglama har doim yechimga ega, agar.

Agar interferensiya qiluvchi, kuchayib borayotgan to'lqinlar yo'nalishi mavjud bo'lmasa, 1 dan oshmasligi kerak.

Guruch. 2. Tovush to'lqinlarining tarqalishi va tana harakati paytida zarba to'lqinining shakllanishi

Radiatsiya faqat agar kuzatiladi.

Eksperimental ravishda elektronlar cheklangan qattiq burchak ostida, tezliklarda ma'lum bir tarqalish bilan uchadi va natijada nurlanish burchak bilan aniqlangan asosiy yo'nalish yaqinida konussimon qatlamda tarqaladi.

Bizning fikrimizcha, biz elektronning sekinlashishini e'tiborsiz qoldirdik. Bu juda joizdir, chunki Vavilov - Cherenkov nurlanishidan kelib chiqadigan yo'qotishlar kichik va birinchi yaqinlashuvda elektron tomonidan yo'qolgan energiya uning tezligiga ta'sir qilmaydi va u bir tekis harakat qiladi deb taxmin qilish mumkin. Bu Vavilov-Cherenkov nurlanishining asosiy farqi va g'ayrioddiyligi. Odatda, to'lovlar sezilarli tezlashuv ostida chiqariladi.

O'z nuridan o'tib ketayotgan elektron tovush tezligidan kattaroq tezlikda uchayotgan samolyotga o'xshaydi. Bunday holda, konusning zarba tovush to'lqini samolyot oldida ham tarqaladi (2-rasmga qarang).

SIRISH INDIKATORI(sinishi koeffitsienti) - optik bilan bog'liq bo'lgan ekologik xususiyat yorug'likning sinishi ikkita shaffof optik jihatdan bir hil va izotrop muhit o'rtasidagi interfeysda, uning bir muhitdan ikkinchisiga o'tish paytida va yorug'lik va muhitda tarqalish faza tezligidagi farq tufayli. P. p.ning qiymati, bu tezliklarning nisbatiga teng qarindosh

P. p. Ushbu muhitlardan. Agar yorug'lik ikkinchi yoki birinchi muhitga tushsa (bu erda yorug'likning tarqalish tezligi bilan), keyin qiymatlar maʼlumotlar tashuvchisi elementining mutlaq P.si. Bunda sinish qonunini tushish va sinish burchaklari va bo`lgan ko`rinishda yozish mumkin.

Mutlaq P.ning kattaligi moddaning tabiati va tuzilishiga, uning yig'ilish holatiga, haroratga, bosimga va boshqalarga bog'liq. Yuqori intensivlikda P. p. Yorug'lik intensivligiga bog'liq (qarang. Nochiziqli optika)... Bir qator moddalarda buyumning P. tashqi taʼsirida oʻzgaradi. elektr maydonlar ( Kerr effekti- suyuqlik va gazlarda; elektro-optik Pockel effekti- kristallarda).

Muayyan muhit uchun PP yorug'lik to'lqin uzunligi l ga bog'liq va yutilish zonalari hududida bu bog'liqlik anomaldir (Qarang: Ref. Nur dispersiyasi Rentgen nurida. mintaqada P. p. deyarli barcha muhitlar uchun 1 ga yaqin, suyuqlik va qattiq moddalar uchun ko'rinadigan mintaqada - taxminan 1,5; bir qator shaffof ommaviy axborot vositalari uchun IR mintaqasida 4.0 (Ge uchun).

Yorqin: Landsberg G.S., Optika, 5-nashr, M., 1976; Sivuxin D. V., Umumiy kurs, 2-nashr, [T. 4] - Optika, M., 1985. V. I. Malyshev,

Muhitning vakuumga nisbatan sinishi ko'rsatkichi, ya'ni yorug'lik nurlarining vakuumdan muhitga o'tish holati uchun mutlaq deyiladi va (27.10) formula bilan aniqlanadi: n = c / v.

Hisob-kitoblarda mutlaq sinishi ko'rsatkichlari jadvallardan olinadi, chunki ularning qiymati tajribalar yordamida juda aniq aniqlanadi. c v dan katta bo'lgani uchun absolyut sinishi indeksi har doim birdan katta.

Agar yorug'lik nurlanishi vakuumdan muhitga o'tsa, sinishning ikkinchi qonuni formulasi quyidagicha yoziladi:

sin i / sin b = n. (29,6)

Formula (29.6) ko'pincha nurlarning havodan muhitga o'tishi uchun amalda qo'llaniladi, chunki havoda yorug'likning tarqalish tezligi c dan juda oz farq qiladi. Buni havoning absolyut sindirish ko'rsatkichi 1,0029 ga teng ekanligidan ko'rish mumkin.

Nur muhitdan vakuumga (havoga) o'tganda, sinishning ikkinchi qonuni formulasi quyidagi shaklni oladi:

sin i / sin b = 1 / n. (29,7)

Bunday holda, muhitni tark etganda, nurlar, albatta, muhit va vakuum o'rtasidagi interfeysga perpendikulyardan uzoqlashishi kerak.

Absolyut sindirish ko'rsatkichlaridan n21 nisbiy sindirish ko'rsatkichini qanday topish mumkinligini aniqlaymiz. Nur absolyut indeksi n1 bo'lgan muhitdan n2 absolyut indeksli muhitga o'tsin. Keyin n1 = c / V1 van2 = s /v2, qaerdan:

n2 / n1 = v1 / v2 = n21. (29,8)

Bunday holat uchun sinishning ikkinchi qonuni formulasi ko'pincha quyidagicha yoziladi:

sin i / sin b = n2 / n1. (29,9)

Shunga ko'ra eslang Maksvell nazariyasi mutlaq ko'rsatkich sinishi munosabatdan topish mumkin: n = √ (mé). Yorug'lik nurlanishiga shaffof bo'lgan moddalar uchun m amalda birlikka teng bo'lganligi sababli, biz quyidagilarni taxmin qilishimiz mumkin:

n = √e. (29.10)

Yorug'lik nurlanishidagi tebranishlar chastotasi 10 14 Gts ga teng bo'lganligi sababli, nisbatan katta massaga ega bo'lgan dielektrikdagi dipollar ham, ionlar ham bunday chastota bilan o'z pozitsiyasini va moddaning dielektrik xususiyatlarini o'zgartirishga ulgurmaydi. bu sharoitda faqat uning atomlarining elektron qutblanishi bilan belgilanadi. Bu e = qiymati orasidagi farqni tushuntiradi(29.10) dan n 2 va elektrostatikada e st. Demak, suv uchun e = n 2 = 1,77 va e st = 81; ionli qattiq dielektrik uchun NaCl e = 2,25 va e st = 5,6. Agar modda bir hil atomlardan yoki qutbsiz molekulalardan iborat bo'lsa, ya'ni unda ionlar yoki tabiiy dipollar bo'lmasa, uning qutblanishi faqat elektron bo'lishi mumkin. Shu kabi moddalar uchun (29.10) dan e va e st mos keladi. Bunday moddaga faqat uglerod atomlaridan tashkil topgan olmos misol bo'la oladi.

E'tibor bering, mutlaq sinishi indeksining qiymati moddaning turiga qo'shimcha ravishda tebranish chastotasiga yoki radiatsiya to'lqin uzunligiga ham bog'liq. ... To'lqin uzunligi kamayishi bilan sinishi indeksi odatda ortadi.

Sinishi har qanday shaffof muhitning sindirish kuchini tavsiflovchi ba'zi mavhum sonlar deb ataladi. Uni n bilan belgilash odatiy holdir. Mutlaq sindirish ko'rsatkichi va nisbiy koeffitsientni farqlang.

Birinchisi ikkita formuladan biri yordamida hisoblanadi:

n = sin a / sin b = const (bu erda sin a - tushish burchagi sinusi, sin b esa bo'shlikdan ko'rib chiqilayotgan muhitga kiruvchi yorug'lik nurining sinusidir)

n = c / y l (bu erda c - bo'shlikdagi yorug'lik tezligi, y l - o'rganilayotgan muhitdagi yorug'lik tezligi).

Bu erda hisoblash yorug'lik vakuumdan shaffof muhitga o'tish paytida uning tarqalish tezligini necha marta o'zgartirishini ko'rsatadi. Shu tarzda sindirish ko'rsatkichi (mutlaq) aniqlanadi. Qarindoshni bilish uchun quyidagi formuladan foydalaning:

Ya'ni, bu holda turli xil zichlikdagi moddalarning mutlaq sinishi ko'rsatkichlari, masalan, havo va shisha hisobga olinadi.

Umuman olganda, gazsimon, suyuq yoki qattiq jismlarning mutlaq koeffitsientlari har doim 1 dan katta bo'ladi. Asosan, ularning qiymatlari 1 dan 2 gacha. 2 dan yuqori, bu qiymat faqat istisno hollarda bo'lishi mumkin. Ba'zi muhitlar uchun ushbu parametrning qiymati:

Sayyoradagi eng qattiq tabiiy modda - olmosga nisbatan bu qiymat 2,42 ni tashkil qiladi. Ko'pincha, ilmiy tadqiqot va hokazolarni olib borishda suvning sinishi ko'rsatkichini bilish talab qilinadi. Ushbu parametr 1,334 ni tashkil qiladi.

To'lqin uzunligi indikator bo'lgani uchun, albatta, u doimiy emas, n harfiga indeks belgilanadi. Uning qiymati ushbu koeffitsient spektrning qaysi to'lqiniga tegishli ekanligini tushunishga yordam beradi. Xuddi shu moddani ko'rib chiqishda, lekin yorug'lik to'lqin uzunligi ortishi bilan sinishi indeksi kamayadi. Bu holat linza, prizma va boshqalar orqali o'tayotganda yorug'likning spektrga parchalanishi natijasida yuzaga keladi.

Sinishi indeksining kattaligi bo'yicha, masalan, bir moddaning boshqasida qancha eriganligini aniqlashingiz mumkin. Bu, masalan, pivo tayyorlashda yoki sharbatdagi shakar, meva yoki rezavorlar kontsentratsiyasini bilish kerak bo'lganda foydalidir. Bu ko'rsatkich neft mahsulotlari sifatini aniqlashda, zargarlik buyumlarida esa toshning haqiqiyligini isbotlash zarur bo'lganda va hokazo.

Hech qanday modda ishlatilmasa, asbobning okulyarida ko'rinadigan shkala butunlay ko'k rangga ega bo'ladi. Agar siz prizmaga oddiy distillangan suvni tushirsangiz, asbobni to'g'ri kalibrlash bilan ko'k va oq ranglarning chegarasi qat'iy ravishda nol belgisida o'tadi. Boshqa moddani tekshirganda, u sinishi ko'rsatkichi unga xos bo'lgan shkala bo'ylab siljiydi.