Com es calcula l'índex de refracció

Com es calcula l'índex de refracció
Com es calcula l'índex de refracció
Anonim

L'índex de refracció és un nombre abstracte que caracteritza el poder de refracció d'un medi transparent. És costum designar-lo amb la lletra llatina n. Distingeix entre l'índex de refracció absolut i el coeficient relatiu.

La primera es calcula mitjançant una d'aquestes dues fórmules:

n=sin α / sin β=const (on sin α és el sinus de l'angle d'incidència, i sin β és el sinus de l'angle de refracció del feix de llum que entra al medi considerat des del buit)

o

n=c / υλ (on c és la velocitat de la llum al buit, υλés la velocitat de la llum al buit el mitjà en estudi).

índex de refracció
índex de refracció

Aquí, el càlcul mostra quantes vegades la llum canvia la seva velocitat de propagació en el moment de la transició del buit a un medi transparent. D'aquesta manera, es determina l'índex de refracció (absolut). Per esbrinar el relatiu, utilitzeu la fórmula:

n=n2 / n1.

És a dir, es consideren els índexs de refracció absoluts de substàncies de diferents densitats,com l'aire i el vidre.

En termes generals, els coeficients absoluts de qualsevol cos, siguin gasosos, líquids o sòlids, són sempre superiors a 1. Bàsicament, els seus valors oscil·len entre 1 i 2. Per sobre de 2, aquest valor només pot ser excepcional. casos. El valor d'aquest paràmetre per a alguns entorns:

  • índex de refracció del vidre
    índex de refracció del vidre

    índex de refracció del vidre (corona) - 1, 5163;

  • aire - 1, 000292;
  • glicerina - 1, 473;
  • èter - 1, 358;
  • alcohol etílic - 1, 363;
  • disulfur de carboni - 1.629;
  • vidre orgànic - 1, 49.

Aquest valor, quan s'aplica a la substància natural més dura del planeta, el diamant, és de 2, 42. Molt sovint quan es realitza investigació científica, etc., cal conèixer l'índex de refracció de l'aigua. Aquesta configuració és 1.334.

Com que la longitud d'ona és, per descomptat, un indicador no constant, s'assigna un índex a la lletra n. El seu valor ajuda a entendre a quina ona de l'espectre es refereix aquest coeficient. Quan es considera la mateixa substància, però amb l'augment de la longitud d'ona de la llum, l'índex de refracció disminuirà. Aquesta circumstància va provocar la descomposició de la llum en un espectre en passar per una lent, prisma, etc.

índex de refracció de l'aigua
índex de refracció de l'aigua

El valor de l'índex de refracció es pot utilitzar per determinar, per exemple, quant d'una substància es dissol en una altra. Això és útil, per exemple, en l'elaboració de cervesa o quan cal conèixer la concentració de sucre, fruita o baies en el suc. Aquest indicador és important tant per determinar la qualitat dels productes derivats del petroli com per a la joieria, quan cal demostrar l'autenticitat d'una pedra, etc.

Per determinar l'índex de refracció, s'utilitza un dispositiu especial anomenat refractòmetre. Per utilitzar-lo, primer de tot, cal netejar-lo amb un drap suau i després aplicar 2-3 gotes de la substància de prova al prisma inclòs en el disseny. A continuació, es tanca una placa especial per a la llum del dia.

Sense utilitzar cap substància, l'escala visible a l'ocular de l'instrument serà completament blava. Si deixeu caure aigua destil·lada ordinària sobre un prisma, amb el calibratge correcte de l'instrument, la vora dels colors blau i blanc passarà estrictament al llarg de la marca zero. En examinar una altra substància, es desplaçarà al llarg de l'escala segons el seu índex de refracció.

Recomanat: