Як розраховується показник заломлення

Показником (коефіцієнтом) заломлення називаютьякесь абстрактне число, яке характеризує здатність заломлення будь-якої прозорого середовища. Позначати її прийнято латинською буквою n. Розрізняють абсолютний показник заломлення і коефіцієнт відносний.

Перший розраховується за однією з двох формул:

n = sin α / sin β = const (де sin α - синус кута падіння, а sin β - синус кута заломлення променя світла, що входить в дану середу з порожнечі)

або

n = c / υ_λ (Де с - швидкість світла в порожнечі, υ_λ - швидкість світла в середовищі, що досліджується).

Тут розрахунок показує, у скільки разів світлозмінює швидкість свого поширення в момент переходу з вакууму в прозоре середовище. Таким чином визначається показник заломлення (абсолютний). Для того щоб дізнатися відносний, використовують формулу:

n = n₂ / n_1.

Тобто при цьому розглядаються абсолютні показники заломлення речовин різної щільності, наприклад повітря і скла.

Якщо говорити в загальному, то абсолютні коефіцієнтибудь-яких тіл, будь то газоподібних, рідких або твердих, завжди більше 1. В основному їх значення коливаються від 1 до 2. Вище 2 ця величина може бути тільки у виняткових випадках. Значення даного параметра для деяких середовищ:

• показник заломлення скла (крон) - 1,5163;
• повітря - 1,000292;
• гліцерину - 1,473;
• ефіру - 1,358;
• спирту етилового - 1,363;
• сірковуглецю - 1,629;
• органічного скла - 1,49.

Ця величина в застосуванні до самого твердомуприродному речовині на планеті, алмазу, становить 2,42. Дуже часто при проведенні наукових досліджень і т. Д. Потрібно знати показник заломлення води. Цей параметр становить 1,334.

Оскільки довжина хвилі - показник, зрозуміло,непостійний, до букви n приписується індекс. Його значення і допомагає зрозуміти, до якої хвилі спектру даний коефіцієнт відноситься. При розгляді одного й того ж речовини, але зі збільшенням довжини світлової хвилі, показник заломлення буде зменшуватися. Цією обставиною і викликано розкладання світла на спектр при проходженні через лінзу, призму та т. Д.

За величиною коефіцієнта заломлення можнавизначити, наприклад, скільки однієї речовини розчинено в іншому. Це буває корисним, припустимо, в пивоварінні або коли необхідно дізнатися концентрацію цукру, фруктів або ягід в соку. Даний показник важливий і при визначенні якості нафтопродуктів, і в ювелірній справі, коли потрібно довести справжність каменю і т. Д.

Для визначення коефіцієнта заломленнявикористовують спеціальний прилад, званий рефрактометром. Для того щоб ним скористатися, перш за все необхідно очистити його м'якою ганчіркою, а потім нанести 2-3 краплі досліджуваного речовини на вхідну в конструкцію призму. Далі закривається спеціальна пластинка для денного світла.

Без використання певної речовини шкала,видима в окулярі приладу, буде повністю пофарбована в блакитний колір. Якщо капнути на призму звичайної дистильованої води, при правильному калібруванні інструменту межа синього і білого кольорів буде проходити строго по нульовій позначці. При дослідженні іншої речовини вона зміститься за шкалою згідно з тим, який показник заломлення йому властивий.