Determinarea indicelui de refracție al sticlei cu un microscop

DEFINIȚIE indicelui de refracție

Lichide și solide

Indicele de refracție este una dintre caracteristicile fizice ale substanței, un studiu care permite determinarea structurii moleculelor complexe judeca tipurile de legături chimice între atomii, cu un grad ridicat de precizie pentru a stabili compoziția procentuală a amestecurilor gazoase și lichide, măsurarea densității lor, pentru a investiga difuziei și alte fenomene.

La trecerea unui fascicul de lumină peste limita a două medii cu proprietăți optice diferite, este o schimbare direcția de propagare, în cazul incidenței oblice. Fasciculul este transmisă parțial în al doilea mediu, prima parte este returnat. Atomi și molecule din orice material, în general, este electric neutru și conțin electroni și nuclee încărcate pozitiv. Sub acțiunea câmpului de undă a luminii taxele sunt obligați să efectueze începe mișcare oscilantă și devin ele însele sursă secundară de unde electromagnetice. Aceste unde sunt coerente, deoarece acestea sunt excitate de același val de incident și se propagă la viteza luminii în vid. interferența lor între un incident de val și detectează câmpul electromagnetic care rezultă în mediu, și care determină mișcarea forțată a materialului de încărcare de intrare. Perturbarea rezultată secundar se aplică, în esență, pentru a accelera u <с .

Apariția undelor luminoase refractate și reflectate la interfața dintre două medii datorită schimbării vitezei de fază a undei în mediu în comparație cu viteza luminii în vid.

Dependența intensității câmpului electric al undei plane monocromatice de coordonate și de timp poate fi scrisă ca:

unde (Eo) - amplitudinea câmpului undei;

- val vector perpendicular pe suprafețele de fază constantă și care caracterizează propagarea unui val.

Modulul său | | = 2p / l = w / J,

unde l - lungime de undă, # 969; - frecvența ciclică.

Intensitatea câmpului electric al undelor reflectate și refractate au o formă plană similară (2.1). Vectorul val incidentului (PD) a reflectat (Neg.) Și refractată (ave) legate de mediile de propagare a vitezei undei în rapoarte

unde J1 și J2 - viteza de propagare a undei în primul și al doilea media.

Bazat pe condițiile la limită pentru vectorii de inducție inapryazhonnosti câmpuri electrice și magnetice ale undei de forma

Se poate demonstra că frecvența undelor electromagnetice reflectate și refractată nu sa schimbat

și legile reflecției și refracției sunt obținute ca urmare a acestor condiții limită.

De la teoria electromagnetica a lui Maxwell că viteza de fază a undelor electromagnetice

Pentru majoritatea non-feromagnetice transparente media m »1, astfel încât viteza de fază în mediu depinde de dielectrică a mediului. Introducerea proprietăților optice caracteristice ale indicelui de refracție materialului. Acesta poate fi viteza de fază a undei electromagnetice (3) exprimă

și indicele de refracție descris ca o valoare fizică determinată prin raportul dintre viteza de propagare a luminii în medii primul și al doilea.

In vid e = 1 și J = s și n = 1.

O cantitate fizică, definită ca raportul vitezei luminii în vid la viteza sa în substanta, numita absolută substanță indice de refracție

Valoarea determinată de raportul dintre indicele de refracție absolut al doilea raport mediu cu primul, denumit indicele de refracție relativ

Indicele de refracție depinde de temperatura mediului ambiant și de lungime de undă, și la gaze și presiune.

Un mediu cu un indice de refracție mai mare se numește o mai dens optic.

În figurile 2.1 și 2.2 prezintă traiectoria razelor cu n2> n1 și n2

Conform legii refracției razelor luminii incidente, raza refractată și perpendiculara interfața dintre mass-media, a scăzut la punctul de incidență, se află într-un singur plan; raportul sinusul unghiului de incidență i la sinusul unghiului de refracție r este constant pentru cele două date media egal cu relativa N21 a indicelui de refracție al doilea mediu în raport cu primul

Această valoare este constantă pentru o temperatură dată, densitatea presei și razele o anumită lungime de undă nu depinde de unghiurile de incidență și refracție și depinde numai de proprietățile presei în contact.

La trecerea fasciculului dintr-un mediu optic mai dens la o mai puțin dens (figura 2.1), la un anumit unghi de incidență, unghiul de refracție i devine egal cu p / 2, că grinda este refractată începe să alunece de-a lungul interfeței media. Cu creșterea în continuare unghiul de incidență fasciculului i nu mai iese din mediul optic mai dens la un mediu optic mai puțin dens, și suferă de reflecție de la granița dintre mass-media, fără pierdere înapoi la mediul mai dens. Acest fenomen se numește reflexie internă totală

Acest fenomen este utilizat în sistemele optice complexe folosind prisme totale reflecție internă în loc de oglinzi care au o pierdere de 10-15% pe fiecare suprafață reflectorizantă, ca urmare a absorbției luminii de către un strat reflectorizant, o diodă emițătoare de lumină, o fibră optică. Există multe metode cunoscute pentru determinarea indicelui de refracție al corpurilor solide, lichide și gazoase. In aceasta lucrare, indicele de refracție de sticlă determinată folosind un microscop, și un lichid - cu un refractometru.

Determinarea indicelui de refracție al sticlei cu un microscop

Conform legii refracției luminii, fasciculul trece printr-o substanță optic mai dens decât mediul deviază, astfel încât un obiect vizualizat printr-o placă-plan paralel, se pare poziționată mai aproape. Să presupunem că pe suprafața inferioară a unei plăci plane paralele (Figura 3) zgâriere efectuate S.

Datorită refractia luminii, privitorul pare că punctul S se află pe extinderea razei UA la s`. care este ridicat deasupra poziția sa reală cu suma SS`. Prin măsurarea lungimii OS` grosimii plăcii și OS, putem determina indicele de refracție absolut al plăcii de sticlă.

Într-adevăr, din triunghiul OA au s`

Un triunghi de SOA

. (Unghiurile i și r sunt mici).

Pe de altă parte, ultima definește relația indicele de refracție al substanței, astfel,

Măsurarea grosimea d a plăcii cu un micrometru, iar grosimea aparentă a unui microscop, este posibil să se determine n.