Come viene calcolato l'indice di rifrazione

Come viene calcolato l'indice di rifrazione
Come viene calcolato l'indice di rifrazione
Anonim

L'indice di rifrazione è un numero astratto che caratterizza il potere di rifrazione di un mezzo trasparente. È consuetudine designarlo con la lettera latina n. Distinguere tra l'indice di rifrazione assoluto e il coefficiente relativo.

Il primo viene calcolato utilizzando una delle due formule:

n=sin α / sin β=const (dove sin α è il seno dell'angolo di incidenza e sin β è il seno dell'angolo di rifrazione del raggio di luce che entra nel mezzo considerato dal vuoto)

o

n=c / υλ (dove c è la velocità della luce nel vuoto, υλè la velocità della luce nel vuoto il mezzo oggetto di studio).

indice di rifrazione
indice di rifrazione

Qui, il calcolo mostra quante volte la luce cambia la sua velocità di propagazione nel momento del passaggio dal vuoto a un mezzo trasparente. In questo modo si determina l'indice di rifrazione (assoluto). Per scoprire il parente, usa la formula:

n=n2 / n1.

Ovvero si considerano gli indici di rifrazione assoluti di sostanze di diversa densità,come aria e vetro.

In generale, i coefficienti assoluti di qualsiasi corpo, sia esso gassoso, liquido o solido, sono sempre maggiori di 1. Fondamentalmente, i loro valori vanno da 1 a 2. Al di sopra di 2, questo valore può essere solo in casi eccezionali casi. Il valore di questo parametro per alcuni ambienti:

  • indice di rifrazione del vetro
    indice di rifrazione del vetro

    indice di rifrazione del vetro (corona) - 1, 5163;

  • aria - 1, 000292;
  • glicerina - 1, 473;
  • etere - 1, 358;
  • alcol etilico - 1, 363;
  • disolfuro di carbonio - 1.629;
  • vetro organico - 1, 49.

Questo valore, quando applicato alla sostanza naturale più dura del pianeta, il diamante, è 2.42 Molto spesso quando si effettuano ricerche scientifiche, ecc., è necessario conoscere l'indice di rifrazione dell'acqua. Questa impostazione è 1, 334.

Poiché la lunghezza d'onda è, ovviamente, un indicatore non costante, alla lettera n. Il suo valore aiuta a capire a quale onda dello spettro si riferisce questo coefficiente. Quando si considera la stessa sostanza, ma con l'aumentare della lunghezza d'onda della luce, l'indice di rifrazione diminuisce. Questa circostanza ha causato la decomposizione della luce in uno spettro quando passa attraverso una lente, un prisma, ecc.

indice di rifrazione dell'acqua
indice di rifrazione dell'acqua

Il valore dell'indice di rifrazione può essere utilizzato per determinare, ad esempio, la quantità di una sostanza dissolta in un' altra. Questo è utile, ad esempio, nella preparazione della birra o quando è necessario conoscere la concentrazione di zucchero, frutta o bacche nel succo. Questo indicatore è importante sia per determinare la qualità dei prodotti petroliferi, sia in gioielleria, quando è necessario provare l'autenticità di una pietra, ecc.

Per determinare l'indice di rifrazione, viene utilizzato un dispositivo speciale chiamato rifrattometro. Per utilizzarlo, prima di tutto, è necessario pulirlo con un panno morbido, quindi applicare 2-3 gocce della sostanza in esame sul prisma incluso nel disegno. Successivamente, viene chiusa una piastra speciale per la luce diurna.

Senza l'uso di alcuna sostanza, la scala visibile nell'oculare dello strumento sarà completamente blu. Se si lascia cadere acqua distillata ordinaria su un prisma, con la corretta calibrazione dello strumento, il bordo dei colori blu e bianco passerà rigorosamente lungo la tacca dello zero. Quando si esamina un' altra sostanza, si sposterà lungo la scala in base al suo indice di rifrazione.

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