Агаарын томъёотой харьцуулахад усны хугарлын илтгэгч. Хугарлын индекс. Бодисын хугарлын илтгэгч юунаас хамаардаг вэ?

Бодис нь вакуум болон өгөгдсөн орчин дахь гэрлийн (цахилгаан соронзон долгион) фазын хурдны харьцаатай тэнцүү хэмжигдэхүүн юм. Тэд мөн бусад долгионы хугарлын илтгэгчийг, жишээлбэл дуу чимээний тухай ярьдаг.

Хугарлын илтгэлцүүр нь тухайн бодисын шинж чанар, цацрагийн долгионы уртаас хамаардаг бөгөөд цахилгаан соронзон долгионы давтамж бага давтамжаас оптик болон түүнээс дээш болж өөрчлөгдөхөд хугарлын илтгэгч нэлээд хүчтэй өөрчлөгддөг. давтамжийн хуваарийн тодорхой хэсэг. Өгөгдмөл нь ихэвчлэн оптик муж эсвэл контекстээр тодорхойлсон мужийг хэлнэ.

Хугарлын илтгэгч нь гэрлийн чиглэл ба туйлшралаас хамаардаг оптик анизотроп бодисууд байдаг. Ийм бодисууд нь нэлээд түгээмэл байдаг, ялангуяа тэд бүгд болор торны тэгш хэм багатай талстууд, түүнчлэн механик деформацид өртсөн бодисууд юм.

Хугарлын илтгэгчийг орчны соронзон ба диэлектрик тогтмолуудын үржвэрийн үндэс болгон илэрхийлж болно.

(Сонирхолтой давтамжийн хүрээний соронзон нэвчилт ба диэлектрик тогтмол байдлын утгууд - жишээлбэл, оптик, эдгээр хэмжигдэхүүний статик утгуудаас маш их ялгаатай болохыг анхаарч үзэх хэрэгтэй).

Хугарлын илтгэгчийг хэмжихийн тулд гарын авлага, автомат рефрактометр .

Нэг орчны хугарлын илтгэгчийг хоёр дахь орчны хугарлын илтгэгчтэй харьцуулсан харьцааг нэрлэнэ харьцангуй хугарлын илтгэгчэхний орчин хоёр дахь . Гүйцэтгэсэн хувьд:

хаана ба эхний болон хоёр дахь зөөвөрлөгч дэх гэрлийн фазын хурд тус тус байна. Хоёр дахь орчны хугарлын илтгэгч эхнийхтэй тэнцүү байх нь ойлгомжтой.

Бусад зүйлс тэнцүү байх үед энэ утга нь ихэвчлэн туяа илүү нягт орчноос бага нягт орчин руу шилжих үед нэгдлээс бага, бага нягтаас нягт орчин руу шилжих үед нэгдмэл байдлаас их байдаг (жишээлбэл, хий эсвэл вакуумаас шингэн эсвэл хатуу төлөвт шилжих). Энэ дүрэмд үл хамаарах зүйлүүд байдаг тул хүрээлэн буй орчныг дуудах нь заншилтай байдаг оптикийн хувьднөгөөгөөсөө их эсвэл бага нягт (орчуулагчийн тунгалаг байдлын хэмжүүр болох оптик нягтралтай андуурч болохгүй).

Агааргүй орон зайгаас зарим орчны гадаргуу дээр унасан туяа нь өөр орчноос унахаас илүү хүчтэй хугардаг; Агааргүй орон зайгаас орчинд туссан цацрагийн хугарлын илтгэгчийг түүний гэж нэрлэдэг үнэмлэхүй хугарлын илтгэгчэсвэл зүгээр л тухайн орчны хугарлын илтгэгч, энэ нь хугарлын илтгэгч бөгөөд тодорхойлолтыг өгүүллийн эхэнд өгсөн болно. Хэвийн нөхцөлд аливаа хий, түүний дотор агаарын хугарлын илтгэгч нь шингэн эсвэл хатуу бодисын хугарлын илтгэгчээс хамаагүй бага байдаг тул ойролцоогоор (болон харьцангуй сайн нарийвчлалтайгаар) үнэмлэхүй хугарлын илтгэгчийг агаартай харьцуулахад хугарлын илтгэгчээр дүгнэж болно.

Хугарлын хуулийг боловсруулахдаа §81-д оруулсан хугарлын илтгэгчийн талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзье.

Хугарлын илтгэгч нь цацраг унадаг орчин болон нэвтрэн орох орчны аль алиных нь оптик шинж чанараас хамаарна. Вакуумаас гэрэл ямар нэгэн орчинд тусахад олж авсан хугарлын илтгэгчийг тухайн орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч гэнэ.

Цагаан будаа. 184. Хоёр орчны хугарлын харьцангуй илтгэгч:

Нэгдүгээр орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч хоёр дахь орчных - . Эхний болон хоёр дахь зөөвөрлөгчийн зааг дээрх хугарлыг харгалзан үзэхэд харьцангуй хугарлын илтгэгч гэж нэрлэгддэг эхний орчноос хоёрдугаарт шилжих үеийн хугарлын илтгэгч нь хугарлын үнэмлэхүй хугарлын үзүүлэлтүүдийн харьцаатай тэнцүү байх ёстой. хоёр дахь болон эхний хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэл:

(Зураг 184). Үүний эсрэгээр, хоёр дахь орчноос эхний рүү шилжихэд харьцангуй хугарлын илтгэгч байдаг

Хоёр зөөвөрлөгчийн харьцангуй хугарлын илтгэгч ба тэдгээрийн үнэмлэхүй хугарлын үзүүлэлтүүдийн хооронд тогтоосон холболтыг урвуу хугарлын хуулийн (§82) адилаар шинэ туршилтгүйгээр онолын хувьд гаргаж болно.

Илүү өндөр хугарлын илтгэгчтэй орчинг оптик нягтрал гэж нэрлэдэг. Агаартай харьцуулахад янз бүрийн мэдээллийн хэрэгслийн хугарлын илтгэгчийг ихэвчлэн хэмждэг. Агаарын үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч нь . Тиймээс аливаа орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч нь түүний агаартай харьцуулахад хугарлын илтгэгчтэй томьёогоор холбогддог.

Хүснэгт 6. Агаартай харьцуулахад янз бүрийн бодисын хугарлын илтгэгч

Хугарлын илтгэгч нь гэрлийн долгионы уртаас, өөрөөр хэлбэл түүний өнгөнөөс хамаарна. Янз бүрийн өнгө нь хугарлын янз бүрийн үзүүлэлттэй тохирдог. Дисперс гэж нэрлэгддэг энэ үзэгдэл нь оптикт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бид энэ үзэгдлийг дараагийн бүлгүүдэд дахин дахин авч үзэх болно. Хүснэгтэнд өгсөн өгөгдөл. 6, шар гэрлийг харна уу.

Тусгалын хуулийг хугарлын хуультай ижил хэлбэрээр албан ёсоор бичиж болно гэдэг нь сонирхолтой юм. Харгалзах туяаны перпендикуляраас өнцгийг үргэлж хэмжихээр тохиролцсон гэдгийг санаарай. Тиймээс бид тусгалын өнцөг ба тусгалын өнцгийг эсрэг тэмдэгтэй байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. тусгалын хуулийг гэж бичиж болно

(83.4)-ийг хугарлын хуультай харьцуулж үзвэл тусгалын хуулийг -ийн хугарлын хуулийн онцгой тохиолдол гэж үзэж болно. Тусгал ба хугарлын хуулиудын энэхүү албан ёсны ижил төстэй байдал нь практик асуудлыг шийдвэрлэхэд ихээхэн ач холбогдолтой юм.

Өмнөх танилцуулгад хугарлын илтгэгч нь түүгээр дамжин өнгөрөх гэрлийн эрчмээс үл хамааран орчны тогтмол гэсэн утгатай байв. Хугарлын илтгэгчийн ийм тайлбар нь нэлээд байгалийн юм, гэхдээ орчин үеийн лазерыг ашиглан цацрагийн өндөр эрчимтэй байж болох тохиолдолд энэ нь үндэслэлгүй юм. Хүчтэй гэрлийн цацраг дамждаг орчны шинж чанар нь энэ тохиолдолд түүний эрчмээс хамаарна. Тэдний хэлснээр орчин нь шугаман бус болдог. Дунд зэргийн шугаман бус байдал нь ялангуяа өндөр эрчимтэй гэрлийн долгион нь хугарлын илтгэгчийг өөрчилдөгт илэрдэг. Хугарлын илтгэгчийн цацрагийн эрчмээс хамаарах хамаарал нь хэлбэртэй байна

Энд ердийн хугарлын илтгэгч, шугаман бус хугарлын илтгэгч ба пропорциональ хүчин зүйл юм. Энэ томьёоны нэмэлт нэр томъёо нь эерэг эсвэл сөрөг байж болно.

Хугарлын илтгэгчийн харьцангуй өөрчлөлт харьцангуй бага байна. At шугаман бус хугарлын илтгэгч. Гэсэн хэдий ч хугарлын индекс дэх ийм жижиг өөрчлөлтүүд ч мэдэгдэхүйц юм: тэдгээр нь гэрлийг өөртөө төвлөрүүлэх өвөрмөц үзэгдэлээр илэрдэг.

Эерэг шугаман бус хугарлын илтгэгчтэй орчинг авч үзье. Энэ тохиолдолд гэрлийн эрч хүч нэмэгдэж байгаа газрууд нь хугарлын илтгэгч нэмэгдсэн бүсүүд юм. Дүрмээр бол бодит лазерын цацрагийн хувьд цацрагийн туяаны хөндлөн огтлол дахь эрчмийн тархалт жигд бус байдаг: тэнхлэгийн дагуу эрчим нь хамгийн их бөгөөд туяаны ирмэг рүү жигд буурдаг. 185 хатуу муруй. Үүнтэй төстэй тархалт нь лазер туяа тархдаг тэнхлэгийн дагуух шугаман бус орчинтой эсийн хөндлөн огтлолын хугарлын илтгэгчийн өөрчлөлтийг мөн тодорхойлдог. Кюветийн тэнхлэгийн дагуу хамгийн их байдаг хугарлын илтгэгч нь түүний хана руу жигдхэн буурдаг (185-р зураг дээрх тасархай муруй).

Хувьсах хугарлын илтгэгчтэй орчинд нэвтэрч буй лазерыг тэнхлэгтэй зэрэгцүүлэн орхиж буй цацрагийн туяа нь илүү том байх чиглэлд хазайдаг. Тиймээс кюветийн ойролцоох эрчимжилт нэмэгдэж байгаа нь энэ хэсэгт гэрлийн цацрагийн концентрацийг бий болгодог бөгөөд үүнийг хөндлөн огтлол ба Зураг дээр схемээр үзүүлэв. 185, энэ нь цаашид нэмэгдэхэд хүргэдэг. Эцсийн эцэст шугаман бус орчинд дамжин өнгөрөх гэрлийн цацрагийн үр дүнтэй хөндлөн огтлол нь мэдэгдэхүйц багасдаг. Гэрэл нь хугарлын өндөр илтгэгчтэй нарийн сувгаар дамждаг. Тиймээс цацрагийн лазер туяа нарийсч, шугаман бус орчин нь эрчимтэй цацрагийн нөлөөн дор цуглуулагч линз болж ажилладаг. Энэ үзэгдлийг өөртөө анхаарлаа төвлөрүүлэх гэж нэрлэдэг. Үүнийг жишээ нь шингэн нитробензолд ажиглаж болно.

Цагаан будаа. 185. Лазерын цацрагийн туяаны хөндлөн огтлолоор кюветт орох хэсэгт (а), оролтын төгсгөлийн ойролцоо (), дунд хэсэгт (), кюветийн гаралтын төгсгөлд () цацрагийн эрчим ба хугарлын илтгэгчийн тархалт. )

Ил тод хатуу биетүүдийн хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох

Мөн шингэн

Төхөөрөмж ба дагалдах хэрэгсэл: гэрлийн шүүлтүүр бүхий микроскоп, хөндлөн хэлбэртэй AB ​​тэмдэг бүхий хавтгай параллель хавтан; "RL" брэндийн рефрактометр; шингэний багц.

Ажлын зорилго:шил ба шингэний хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох.

Микроскоп ашиглан шилний хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох

Тунгалаг хатуу биетийн хугарлын илтгэгчийг тодорхойлохын тулд энэ материалаар хийсэн тэмдэг бүхий хавтгай параллель хавтанг ашигладаг.

Тэмдэглэгээ нь харилцан перпендикуляр хоёр зураасаас бүрдэх бөгөөд тэдгээрийн нэг нь (A) доод хэсэгт, хоёр дахь нь (B) хавтангийн дээд гадаргуу дээр хэрэглэнэ. Хавтанг монохромат гэрлээр гэрэлтүүлж, микроскопоор хардаг. Асаалттай
будаа. Зураг 4.7-д судалж буй хавтангийн хөндлөн огтлолыг босоо хавтгайгаар үзүүлэв.

AD ба AE туяа нь шилэн агаарын интерфейс дээр хугарсны дараа DD1 ба EE1 чиглэлд шилжиж микроскопын линз рүү ордог.

Дээрээс хавтанг харж буй ажиглагч DD1 ба EE1 цацрагуудын үргэлжлэл огтлолцол дээр байгаа А цэгийг хардаг, өөрөөр хэлбэл. C цэг дээр.

Ийнхүү А цэг нь ажиглагчид С цэг дээр байрлаж байгаа мэт харагдана. Хавтангийн материалын хугарлын илтгэгч n, зузаан d ба хавтангийн харагдах зузаан d1 хоорондын хамаарлыг олъё.

4.7 VD = VСtgi, BD = АВtgr, хаанаас байгаа нь тодорхой байна

tgi/tgr = AB/BC,

Энд AB = d – хавтангийн зузаан; BC = d1 хавтангийн харагдах зузаан.

Хэрэв i ба r өнцөг бага бол

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4.5)

тэдгээр. Sini/Sinr = d/d1.

Гэрлийн хугарлын хуулийг харгалзан бид олж авна

d/d1 хэмжилтийг микроскоп ашиглан хийдэг.

Микроскопын оптик загвар нь хоолойд суурилуулсан линз ба нүдний шилийг багтаасан ажиглалтын систем, толин тусгал, зөөврийн шүүлтүүрээс бүрдэх гэрэлтүүлгийн систем гэсэн хоёр системээс бүрдэнэ. Хоолойн хоёр талд байрлах бариулыг эргүүлэх замаар дүрсийг төвлөрүүлдэг.

Залгах масштабтай дискийг баруун бариулын тэнхлэгт суурилуулсан.

Тогтмол заагчтай харьцуулахад залгах дагуу b-ийн заалт нь линзээс микроскопын шат хүртэлх h зайг тодорхойлно.

k коэффициент нь бариулыг 1° эргүүлэхэд микроскопын хоолой ямар өндөрт шилжихийг заана.

Энэ тохиргооны линзний диаметр нь h зайтай харьцуулахад бага байдаг тул линз рүү орох хэт туяа нь микроскопын оптик тэнхлэгтэй жижиг i өнцөг үүсгэдэг.

Хавтан дахь гэрлийн хугарлын өнцөг r нь i өнцгөөс бага, i.e. нь мөн жижиг бөгөөд энэ нь нөхцөл (4.5)-д нийцдэг.

Ажлын дараалал

1. Хавтанг микроскопын тайзан дээр А ба В шугамын огтлолцох цэгийг байрлуулна (Зураг 1).

Хугарлын индекс

4.7) харагдахуйц байсан.

2. Өргөх механизмын бариулыг эргүүлж хоолойг дээд байрлалд нь дээшлүүлнэ.

3. Нүдний шилээр харахад бариулыг эргүүлж микроскопын хоолойг жигд доошлуулж, хавтангийн дээд гадаргууд B зураасны тодорхой дүрс харагдах талбарт харагдах болно. Микроскопын линзээс хавтангийн дээд ирмэг хүртэлх h1 зайтай пропорциональ мөчний b1 заалтыг бичнэ үү: h1 = kb1 (Зураг 1).

4. Ажиглагчийн үзэж байгаагаар С цэг дээр байгаа мэт санагдах А зураасны тодорхой дүр төрхийг олж авах хүртэл хоолойг жигд доошлуул. Линзээс хавтангийн дээд гадаргуу хүртэлх h1 зай нь b2-тэй пропорциональ байна.
h2 = kb2 (Зураг 4.8, b).

Ажиглагч тэдгээрийг адилхан тод хардаг тул B ба C цэгээс линз хүртэлх зай тэнцүү байна.

h1-h2 хоолойн шилжилт нь хавтангийн харагдах зузаантай тэнцүү байна (Зураг 1).

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

5. Цус харвалтын огтлолцол дээр d хавтангийн зузааныг хэмжинэ. Үүнийг хийхийн тулд судалж буй хавтан 1-ийн доор (Зураг 4.9) туслах шилэн хавтанг 2 байрлуулж, линз (хөнгөн) судалж буй хавтан дээр хүрэх хүртэл микроскопын хоолойг буулгана. a1 залгах заалтыг анхаарна уу. Судалж буй хавтанг авч, линз 2-р хавтанд хүрэх хүртэл микроскопын хоолойг буулгана.

Унших тэмдэглэл a2.

Дараа нь микроскопын линз нь судалж буй хавтангийн зузаантай тэнцүү өндөрт доошилно, өөрөөр хэлбэл.

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

6. Томъёог ашиглан хавтангийн материалын хугарлын илтгэгчийг тооцоол

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

7. Дээрх бүх хэмжилтийг 3 - 5 удаа давтаж, дундаж утга n, үнэмлэхүй ба харьцангуй алдаа rn, rn/n-ийг тооцоол.

Рефрактометр ашиглан шингэний хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох

Хугарлын индексийг тодорхойлоход ашигладаг багажийг рефрактометр гэж нэрлэдэг.

RL рефрактометрийн ерөнхий дүр төрх ба оптик дизайныг Зураг дээр үзүүлэв. 4.10 ба 4.11.

Шингэний хугарлын илтгэгчийг RL рефрактометр ашиглан хэмжих нь өөр өөр хугарлын илтгэгчтэй хоёр зөөвөрлөгчийн хоорондох гэрлийн хугарлын үзэгдэл дээр суурилдаг.

Гэрлийн туяа (Зураг.

4.11) 1-р эх үүсвэрээс (улайсдаг чийдэн эсвэл өдрийн гэрлийн сарнисан гэрэл) 2-р толины тусламжтайгаар төхөөрөмжийн их бие дэх цонхоор 1.540 хугарлын илтгэгчтэй шилээр хийсэн 3 ба 4-р призмээс бүрдэх давхар призм рүү чиглүүлнэ. .

Дээд гэрэлтүүлгийн призмийн АА гадаргуу 3 (Зураг 1).

4.12, а) царцсан бөгөөд 3 ба 4-р призмийн завсарт нимгэн давхаргад хуримтлагдсан сарнисан гэрлээр шингэнийг гэрэлтүүлэхэд үйлчилдэг. Царцсан гадаргуугаас 3 сарнисан гэрэл судалж буй шингэний хавтгай параллель давхаргаар дамжин унана. доод призмийн диагональ нүүрэн дээр BB 4 өөр доор
i өнцгүүд тэгээс 90° хүртэл байна.

Тэсрэх бодисын гадаргуу дээрх гэрлийн нийт дотоод тусгалын үзэгдлээс зайлсхийхийн тулд судалж буй шингэний хугарлын илтгэгч нь 4-р призмийн шилний хугарлын илтгэгчээс бага байх ёстой.

1.540-аас бага.

Туслах өнцөг нь 90° гэрлийн цацрагийг бэлчээр гэж нэрлэдэг.

Шингэн шилний интерфэйс дээр хугарч буй гулсах туяа нь хугарлын хамгийн их өнцгөөр 4-р призмд шилжинэ. r pr< 90о.

D цэг дээрх гулсах цацрагийн хугарал (4.12, а-р зургийг үз) хуульд захирагддаг.

nst/nl = sinipr/sinrpr (4.11)

эсвэл nf = nst sinrpr, (4.12)

оноос хойш sinip = 1.

4-р призмийн BC гадаргуу дээр гэрлийн цацрагийн хугарал үүснэ

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

Энд a нь призмийн хугарлын туяа 4.

(4.12), (4.13), (4.14) тэгшитгэлийн системийг хамтад нь шийдснээр судалж буй шингэний хугарлын илтгэгч nj-ийг призмээс гарч буй цацрагийн хугарлын r'pr хязгаарлах өнцөгтэй холбох томъёог гаргаж болно. 4:

Хэрэв 4-р призмээс гарч буй цацрагийн замд дуран байрлуулсан бол түүний харах талбайн доод хэсэг гэрэлтэж, дээд хэсэг нь харанхуй болно. Гэрэл ба харанхуй талбайн хоорондох интерфэйс нь r¢pr хязгаарлагдмал хугарлын өнцөг бүхий туяагаар үүсгэгддэг. Энэ системд r¢pr-ээс бага хугарлын өнцөгтэй цацраг байхгүй байна (Зураг 1).

Тиймээс r¢pr-ийн утга ба хиароскурогийн хилийн байрлал нь зөвхөн судалж буй шингэний хугарлын илтгэгч nf-ээс хамаарна, учир нь nst ба a нь энэ төхөөрөмжид тогтмол байдаг.

nst, a, r¢pr-ийг мэдэж байгаа тул (4.15) томъёог ашиглан nl-ийг тооцоолж болно. Практикт (4.15) томъёог рефрактометрийн хуваарийг тохируулахад ашигладаг.

9-ийг масштаблахын тулд (харна уу.

будаа. 4.11) зүүн талд ld = 5893 Å хугарлын индексийн утгууд байна. 10 - 11 нүдний харааны урд талд (—-) тэмдэгтэй хавтан 8 байна.

Нүдний шилийг 8-р хавтантай хамт масштабын дагуу хөдөлгөснөөр тэмдгийг харанхуй болон цайвар харах талбайн хоорондох интерфэйстэй зэрэгцүүлэх боломжтой.

Тэмдэглэгээтэй давхцаж буй 9-р шатлалын хуваалт нь судалж буй шингэний хугарлын илтгэгчийн nl утгыг өгнө. Линз 6 ба нүдний шил 10 - 11 нь телескоп үүсгэдэг.

Эргэдэг призм 7 нь цацрагийн чиглэлийг өөрчилж, нүдний шил рүү чиглүүлдэг.

Судалгаанд хамрагдаж буй шил ба шингэний тархалтаас болж цагаан гэрэлд ажиглагдах үед харанхуй ба цайвар талбайн хоорондох тодорхой хилийн оронд солонгын өнгийн судал гарч ирдэг. Энэ нөлөөг арилгахын тулд дурангийн линзний өмнө суурилуулсан дисперсийн компенсатор 5-ыг ашигладаг. Компенсаторын гол хэсэг нь гурван призмээс наасан, дурангийн тэнхлэгтэй харьцуулахад эргэлдэж чаддаг призм юм.

Призмийн хугарлын өнцөг ба тэдгээрийн материалыг lд =5893 Å долгионы урттай шар гэрэл хугаралгүй өнгөрч байхаар сонгосон. Хэрэв өнгөт цацрагийн зам дээр түүний тархалт нь тэнцүү хэмжээтэй, гэхдээ хэмжих призм ба шингэний дисперсийн шинж тэмдгийн эсрэг байхаар нөхөн олговрын призм суурилуулсан бол нийт дисперс тэг болно. Энэ тохиолдолд гэрлийн цацрагийг цагаан туяа болгон цуглуулах бөгөөд түүний чиглэл нь хязгаарлах шар туяаны чиглэлтэй давхцдаг.

Тиймээс нөхөн олговорын призмийг эргүүлэх үед өнгөт будалт арилдаг. Призм 5-тай хамт дисперсийн хэлхээ 12 хөдөлгөөнгүй заагчтай харьцуулахад эргэлддэг (4.10-р зургийг үз). Мөчирний эргэлтийн өнцөг Z нь судалж буй шингэний дундаж тархалтын утгыг дүгнэх боломжийг олгодог.

Залгах масштаб нь төгссөн байх ёстой. Суурилуулалтын ажлын хуваарийг хавсаргасан болно.

Ажлын дараалал

1. 3-р призмийг өргөж, 4-р призмийн гадаргуу дээр туршилтын шингэнээс 2-3 дусал дусааж, 3-р призмийг доошлуулна (4.10-р зургийг үз).

3. Нүдний онилгоо ашиглан цар хүрээ болон харааны талбаруудын хоорондох интерфэйсийн хурц дүрсийг олж аваарай.

4. Компенсатор 5-ын бариулыг 12 эргүүлснээр харааны талбайн хоорондох интерфейсийн өнгийг устгана.

Нүдний шилийг масштабын дагуу хөдөлгөж, (—-) тэмдгийг харанхуй ба цайвар талбаруудын хилтэй уялдуулж, шингэний үзүүлэлтийн утгыг бичнэ үү.

6. Санал болгож буй шингэний багцыг шалгаж, хэмжилтийн алдааг үнэлнэ.

7. Хэмжилт бүрийн дараа призмийн гадаргууг нэрмэл усанд дэвтээсэн шүүлтүүрийн цаасаар арчина.

Аюулгүй байдлын асуултууд

Сонголт 1

Орчны үнэмлэхүй ба харьцангуй хугарлын индексийг тодорхойлно уу.

2. Хоёр зөөвөрлөгчийн (n2> n1, ба n2) хоорондын интерфэйс дээрх цацрагийн замыг зур.< n1).

3. Хугарлын илтгэгч n-ийг хавтангийн d зузаан ба харагдахуйц зузаан d¢-тай холбосон хамаарлыг ол.

4. Даалгавар.Тодорхой бодисын хувьд нийт дотоод ойлтын хязгаарлах өнцөг нь 30 ° байна.

Энэ бодисын хугарлын илтгэгчийг ол.

Хариулт: n =2.

Сонголт 2

1. Нийт дотоод тусгал ямар үзэгдэл вэ?

2. RL-2 рефрактометрийн хийц, ажиллах зарчмыг тайлбарлана уу.

3. Рефрактометрийн компенсаторын үүргийг тайлбарла.

4. Даалгавар. Гэрлийн чийдэнг дугуй салны голоос 10 м-ийн гүнд буулгадаг. Гэрлийн чийдэнгээс нэг ч туяа гадаргуу дээр хүрэх ёсгүй тул салны хамгийн бага радиусыг ол.

Хариулт: R = 11.3 м.

ХУГРАГДАХ ИНДЕКС, эсвэл ХУГРАГДАХ ИНДЕКС, нь тунгалаг орчны хугарлын хүчийг тодорхойлдог хийсвэр тоо юм. Хугарлын илтгэгчийг Латин үсгээр π гэж тэмдэглэсэн бөгөөд хоосон газраас өгөгдсөн тунгалаг орчинд орж буй цацрагийн тусгалын өнцгийн синусыг хугарлын өнцгийн синустай харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог.

n = sin α/sin β = const буюу хоосон байдал дахь гэрлийн хурдыг өгөгдсөн тунгалаг орчин дахь гэрлийн хурдтай харьцуулсан харьцаагаар: n = c/νλ хоосон байдлаас өгөгдсөн тунгалаг орчинд шилжих.

Хугарлын илтгэгчийг орчны оптик нягтын хэмжүүр гэж үздэг

Ийм байдлаар тодорхойлсон хугарлын илтгэгчийг харьцангуй гэж нэрлэгддэг хугарлын илтгэгчээс ялгаатай нь үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч гэж нэрлэдэг.

д. Гэрлийн хугарлын илтгэгч өөрчлөгдөхөд цацрагийн тархалтын хурд хэдэн удаа удааширч байгааг харуулдаг бөгөөд энэ нь цацрагийг дундаас өнгөрөхөд тусах өнцгийн синусыг хугарлын өнцгийн синустай харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог. нэг нягтралаас нөгөө нягтралын дунд. Харьцангуй хугарлын илтгэгч нь үнэмлэхүй хугарлын индексүүдийн харьцаатай тэнцүү байна: n = n2 / n1, энд n1 ба n2 нь эхний ба хоёр дахь орчны үнэмлэхүй хугарлын индекс юм.

Хатуу, шингэн ба хийн бүх биетүүдийн үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч нь нэгдмэл байдлаас их бөгөөд 1-ээс 2 хооронд хэлбэлздэг бөгөөд ховор тохиолдолд 2-оос их байдаг.

Хугарлын илтгэгч нь орчны шинж чанар болон гэрлийн долгионы уртаас хамаардаг ба долгионы урт багасах тусам нэмэгддэг.

Тиймээс p үсэгт индексийг оноож, индикатор нь аль долгионы уртад хамаарахыг зааж өгдөг.

ХУГРАГДАХ ИНДЕКС

Жишээлбэл, TF-1 шилний хувьд спектрийн улаан хэсэгт хугарлын илтгэгч nC = 1.64210, ягаан хэсэгт nG' = 1.67298 байна.

Зарим тунгалаг биетүүдийн хугарлын үзүүлэлтүүд

Агаар - 1.000292

Ус - 1334

Эфир - 1358

этилийн спирт - 1.363

Глицерин - 1473

Органик шил (plexiglass) - 1, 49

Бензол - 1.503

(Титэм шил - 1.5163

Гацуур (Канад), бальзам 1.54

Шилэн хүнд титэм - 1, 61 26

Цахиурт шил - 1.6164

Нүүрстөрөгчийн дисульфид - 1.629

Шилэн хүнд цахиур - 1, 64 75

монобромонафталин - 1.66

Шил бол хамгийн хүнд цахиур юм - 1.92

Алмаз - 2.42

Спектрийн янз бүрийн хэсгүүдийн хугарлын илтгэгчийн ялгаа нь хроматизмын шалтгаан болдог, i.e.

хугарлын элементүүдээр дамжин өнгөрөх цагаан гэрлийн задрал - линз, призм гэх мэт.

Лабораторийн ажил No41

Рефрактометр ашиглан шингэний хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох

Ажлын зорилго: рефрактометр ашиглан шингэний хугарлын илтгэгчийг нийт дотоод тусгалын аргаар тодорхойлох. IRF-454B; уусмалын хугарлын илтгэгчийн түүний концентрацаас хамаарлыг судлах.

Суурилуулалтын тодорхойлолт

Монохроматик бус гэрэл хугарсан үед түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өнгө болгон задарч, спектр болгон хувиргадаг.

Энэ үзэгдэл нь бодисын хугарлын илтгэгч гэрлийн давтамж (долгионы урт) -аас хамаардагтай холбоотой бөгөөд гэрлийн тархалт гэж нэрлэгддэг.

Дунд зэргийн хугарлын хүчийг долгионы урт дахь хугарлын илтгэгчээр тодорхойлох нь заншилтай байдаг. λ = 589.3 нм (натрийн уурын спектр дэх хоёр ойрхон шар шугамын долгионы уртын дундаж утга).

60. Атом шингээлтийн шинжилгээнд уусмал дахь бодисын концентрацийг тодорхойлох ямар аргыг ашигладаг вэ?

Энэ хугарлын илтгэгчийг тодорхойлсон nД.

Тархалтын хэмжүүр нь зөрүүгээр тодорхойлогддог дундаж тархалт юм. nФ-nC), Хаана nФ- долгионы урт дахь бодисын хугарлын илтгэгч λ = 486.1 нм (устөрөгчийн спектрийн цэнхэр шугам), nC- бодисын хугарлын илтгэгч λ - 656.3 нм (устөрөгчийн спектрийн улаан шугам).

Бодисын хугарал нь харьцангуй тархалтын утгаар тодорхойлогддог.
Лавлах номууд нь ихэвчлэн харьцангуй тархалтын эсрэг хариу өгдөг, i.e.

д.
,Хаана — дисперсийн коэффициент буюу Аббе тоо.

Шингэний хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох суурилуулалт нь рефрактометрээс бүрдэнэ IRF-454Bүзүүлэлтийг хэмжих хязгаартай; хугарал nД 1.2-1.7 хооронд; туршилтын шингэн, призмийн гадаргууг арчих салфетка.

Рефрактометр IRF-454Bнь шингэний хугарлын илтгэгчийг шууд хэмжих, мөн лабораторийн нөхцөлд шингэний дундаж тархалтыг тодорхойлох зориулалттай багаж юм.

Төхөөрөмжийн ажиллах зарчим IRF-454Bгэрлийн нийт дотоод тусгалын үзэгдэл дээр үндэслэсэн.

Төхөөрөмжийн бүдүүвч диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 1.

Туршилт хийх шингэнийг 1 ба 2-р призмийн хоёр нүүрний хооронд байрлуулна. Призм 2 нь сайн өнгөлсөн ирмэгтэй. ABхэмжиж байгаа ба царцсан ирмэгтэй призм 1 А1 IN1 - гэрэлтүүлэг. Гэрлийн эх үүсвэрээс туяа ирмэг дээр унадаг А1 ХАМТ1 , хугарах, царцсан гадаргуу дээр унах А1 IN1 мөн энэ гадаргуугаар тархсан байдаг.

Дараа нь тэдгээр нь судалж буй шингэний давхаргаар дамжин гадаргуу дээр хүрдэг. ABпризм 2.

Хугарлын хуулийн дагуу
, Хаана
Тэгээд нь шингэн ба призм дэх цацрагийн хугарлын өнцөг юм.

Туслах өнцөг нэмэгдэх тусам
хугарлын өнцөг мөн нэмэгдэж, хамгийн их утгад хүрдэг
, Хэзээ
, Т.

д. шингэн дэх цацраг гадаргуу дээгүүр гулсах үед AB. Тиймээс,
. Тиймээс 2-р призмээс гарч буй цацрагууд нь тодорхой өнцгөөр хязгаарлагддаг
.

Шингэнээс 2-р призм рүү том өнцгөөр ирж буй туяа нь интерфэйс дээр бүхэлдээ дотоод тусгалд ордог ABмөн призмээр дамжиж болохгүй.

Энэ төхөөрөмж нь шингэн, хугарлын илтгэгчийг шалгадаг Энэ нь хугарлын илтгэгчээс бага байна призм 2, тиймээс шингэн ба шилний хил дээр хугарсан бүх чиглэлийн туяа призмд орно.

Призмийн дамжаагүй цацрагт тохирох хэсэг нь харанхуйлах нь ойлгомжтой. Призмээс гарч буй цацрагийн замд байрлах 4-р дурангаар дамжуулан харах талбайн гэрэл ба бараан хэсэгт хуваагдахыг ажиглаж болно.

1-2-р призмийн системийг эргүүлснээр гэрэл ба харанхуй талбайн хоорондох интерфэйс нь телескопын нүдний шилний утаснуудын хөндлөн огтлолтой нийцдэг. 1-2 призмийн систем нь хугарлын илтгэгчийн утгуудаар тохируулагдсан хуваарьтай холбогдсон байна.

Хуваарь нь хоолойн харааны талбайн доод хэсэгт байрладаг бөгөөд харааны талбайн хэсгийг хөндлөн утастай хослуулахдаа шингэний хугарлын илтгэгчийн харгалзах утгыг өгдөг. .

Тархалтын улмаас цагаан гэрэлд харагдах талбайн интерфейс өнгөлөг болно. Өнгө өнгийг арилгах, мөн туршилтын бодисын дундаж тархалтыг тодорхойлохын тулд наасан шууд харааны призмийн хоёр системээс (Амичи призм) бүрдсэн компенсатор 3-ыг ашигладаг.

Нарийн эргэдэг механик төхөөрөмж ашиглан призмийг янз бүрийн чиглэлд нэгэн зэрэг эргүүлэх боломжтой бөгөөд ингэснээр компенсаторын өөрийн дисперсийг өөрчилж, оптик системээр ажиглагдаж буй харааны талбайн хилийн өнгийг арилгана 4. Масштабтай хүрд нь компенсатор, үүгээр тархалтын параметрийг тодорхойлж, дундаж тархалтыг тооцоолох боломжтой бодис.

Ажлын дараалал

Эх үүсвэрээс (улайсдаг чийдэн) гэрэл нь гэрэлтүүлгийн призмд орж, харах талбарыг жигд гэрэлтүүлэхийн тулд төхөөрөмжийг тохируулна.

2. Хэмжих призмийг нээнэ.

Шилэн саваа ашиглан түүний гадаргуу дээр хэдэн дусал ус хийж, призмийг сайтар хаа. Призмүүдийн хоорондох зайг нимгэн усаар жигд дүүргэх ёстой (үүнд онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй).

Төхөөрөмжийн боолтыг масштабаар ашиглан харах талбайн өнгийг арилгаж, гэрэл, сүүдрийн хоорондох хурц хил хязгаарыг олж авна. Үүнийг өөр эрэг ашиглан багажийн нүдний шилний лавлагаатай холбоно. Нүдний шилийг ашиглан усны хугарлын илтгэгчийг мянганы нарийвчлалтайгаар тодорхойлно.

Хүлээн авсан үр дүнг усны лавлагаа мэдээлэлтэй харьцуул. Хэрэв хэмжсэн хугарлын индекс ба хүснэгтийн хоорондох зөрүү ± 0.001-ээс хэтрэхгүй бол хэмжилтийг зөв хийсэн болно.

Даалгавар 1

1. Хоолны давсны уусмал бэлтгэх ( NaCl) уусах чадварын хязгаартай ойролцоо концентрацитай (жишээлбэл, C = 200 г/литр).

Үүссэн уусмалын хугарлын илтгэгчийг хэмжинэ.

3. Уусмалыг бүхэл тоогоор шингэлэх замаар индикаторын хамаарлыг олж авна; уусмалын концентраци дээр хугарах ба хүснэгтийг бөглөнө үү. 1.

Хүснэгт 1

Дасгал хийх.Зөвхөн шингэрүүлснээр хамгийн их (анхны) 3/4-тэй тэнцэх уусмалын концентрацийг хэрхэн яаж авах вэ?

Хараат байдлын график байгуулах n=n(C). Туршилтын өгөгдлийг цаашдын боловсруулалтыг багшийн зааврын дагуу гүйцэтгэдэг.

Туршилтын өгөгдлийг боловсруулах

a) График арга

Графикаас налууг тодорхойлно уу IN, туршилтын нөхцөлд ууссан бодис ба уусгагчийг тодорхойлох болно.

2. График ашиглан уусмалын концентрацийг тодорхойлно NaClлабораторийн туслах өгсөн.

b) Аналитик арга

Хамгийн бага квадратын аргыг ашиглан тооцоол А, INТэгээд СБ.

Олдсон утгууд дээр үндэслэсэн АТэгээд INдундажийг тодорхойлно
уусмалын концентраци NaClлабораторийн туслах өгсөн

Аюулгүй байдлын асуултууд

Гэрлийн тархалт. Ердийн дисперс ба хэвийн бус тархалт хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

2. Нийт дотоод тусгал ямар үзэгдэл вэ?

3. Яагаад энэ тохиргоо нь призмийн хугарлын илтгэгчээс их шингэний хугарлын илтгэгчийг хэмжиж чадахгүй байна вэ?

4. Яагаад призм нүүр гэж А1 IN1 тэд үүнийг царцсан болгодог уу?

Эвдрэл, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Сэтгэцийн доройтлын зэргийг үнэлэх арга! Wechsler-Bellevue тестээр хэмжсэн функцууд. Тестээр хэмжигдэх зарим чадварууд нас ахих тусам буурдаг бол зарим нь буурдаг гэсэн ажиглалт дээр үндэслэсэн индекс юм.

Индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

- индекс, нэрсийн бүртгэл, гарчиг гэх мэт Сэтгэл судлалд - үзэгдлийн тоон үнэлгээ, шинж чанарыг тодорхойлох дижитал үзүүлэлт.

Бодисын хугарлын илтгэгч юунаас хамаардаг вэ?

Индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

1. Хамгийн ерөнхий утга: тэмдэглэх, тодорхойлох, чиглүүлэхэд хэрэглэгдэх аливаа зүйл; заалт, бичээс, тэмдэг, тэмдэг. 2. Утга эсвэл хэмжилтийн хоорондын хамаарлыг харуулсан томъёо эсвэл тоо, ихэвчлэн коэффициент хэлбэрээр илэрхийлэгддэг.

Нийгэмшил, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Хүний нийтэч байдлыг илэрхийлдэг шинж чанар. Жишээлбэл, социограмм нь бусад хэмжүүрээс гадна бүлгийн янз бүрийн гишүүдийн нийтэч байдлын үнэлгээг өгдөг.

Сонголт, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Хувь хүнийг бие биенээсээ ялгахдаа тодорхой сорил эсвэл шинжилгээний зүйлийн хүчийг тооцоолох томъёо.

Найдвартай байдал, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Туршилтаас олж авсан бодит утга ба онолын хувьд зөв утгуудын хоорондын хамаарлыг тооцдог статистик.

Энэ индексийг r-ийн утгаар өгсөн бөгөөд r нь тооцоолсон найдвартай байдлын коэффициент юм.

Гүйцэтгэлийн таамаглал, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Хувьсагчдын хоорондын хамаарал мэдэгдэж байгаа тохиолдолд нэг хувьсагчийн талаарх мэдлэгийг өөр нэг хувьсагчийн талаар таамаглахад хэр зэрэг ашиглаж болохыг хэмжих хэмжүүр. Ихэвчлэн бэлгэдлийн хэлбэрээр үүнийг E, индексийг 1 -((...) гэж илэрхийлдэг.

Үг, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Бичгийн болон/эсвэл ярианы хэлэнд үгийн системчилсэн давтамжийг илэрхийлэх ерөнхий нэр томъёо.

Ихэнхдээ ийм индексүүд нь тодорхой хэл шинжлэлийн чиглэлээр, жишээлбэл, нэгдүгээр ангийн сурах бичиг, эцэг эх, хүүхдийн харилцан үйлчлэлээр хязгаарлагддаг. Гэсэн хэдий ч тооцоолол мэдэгдэж байна ...

Биеийн бүтэц, индекс

Сэтгэл судлалын нэвтэрхий толь бичиг

Айзенкийн санал болгож буй биеийн хэмжилт нь өндөр ба цээжний тойргийн харьцаанд үндэслэсэн.

Оноо нь "хэвийн" мужид байгаа хүмүүсийг мезоморф, стандарт хазайлттай эсвэл дунджаас дээш бол лептоморф, стандарт хазайлттай эсвэл...

24-р ЛЕКЦИЙН ЗОХИОН БАЙГУУЛЛАГА

"ШИНЖИЛГЭЭНИЙ ХЭРЭГЖҮҮЛЭГЧИЙН АРГУУД"

РЕФРАКТометр.

Уран зохиол:

1. В.Д. Пономарев “Аналитик хими” 1983 246-251

2. А.А. Ищенко “Аналитик хими” 2004 181-184 х.

РЕФРАКТометр.

Рефрактометр нь хамгийн бага хэмжээний анализаторыг ашиглан шинжлэх хамгийн энгийн физик аргуудын нэг бөгөөд маш богино хугацаанд хийгддэг.

Рефрактометр- хугарал буюу хугарлын үзэгдэлд суурилсан арга, i.e.

нэг орчноос нөгөөд шилжих үед гэрлийн тархалтын чиглэлийг өөрчлөх.

Гэрлийн хугарал, түүнчлэн шингээлт нь түүний орчинтой харилцан үйлчлэлийн үр дагавар юм.

Рефрактометр гэдэг үг нь хэмжилт хугарлын илтгэгчийн утгаар үнэлэгддэг гэрлийн хугарал.

Хугарлын индексийн утга nхамаарна

1) бодис, системийн найрлага,

2) бодит байдлаас ямар концентрацид мөн гэрлийн туяа замдаа ямар молекулуудтай тулгардаг, учир нь

Гэрлийн нөлөөн дор янз бүрийн бодисын молекулууд өөр өөр туйлширдаг. Энэ хамаарал дээр рефрактометрийн аргыг үндэслэдэг.

Энэ арга нь хэд хэдэн давуу талтай бөгөөд үүний үр дүнд химийн судалгаа, технологийн процессыг хянахад өргөн хэрэглэгддэг.

1) Хугарлын илтгэгчийг хэмжих нь маш энгийн процесс бөгөөд үнэн зөв, хамгийн бага хугацаа, материалын хэмжээгээр хийгддэг.

2) Дүрмээр бол рефрактометр нь гэрлийн хугарлын илтгэгч болон шинжлэгдэх бодисын агууламжийг тодорхойлоход 10% хүртэл нарийвчлалтай байдаг.

Рефрактометрийн аргыг жинхэнэ ба цэвэр байдлыг хянах, бие даасан бодисыг тодорхойлох, уусмалыг судлахдаа органик болон органик бус нэгдлүүдийн бүтцийг тодорхойлоход ашигладаг.

Рефрактометрийг хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй уусмалын найрлагыг тодорхойлох, гуравдагч системд ашигладаг.

Аргын физик үндэс

ХУГРАГДАХ ИНДЕКС.

Энэ хоёр дахь гэрлийн тархалтын хурдны зөрүү их байх тусам гэрлийн туяа нэг орчноос нөгөөд шилжих үед анхны чиглэлээсээ их хазайдаг.

эдгээр орчин.

Дурын I ба II хоёр тунгалаг орчны зааг дээрх гэрлийн цацрагийн хугарлыг авч үзье (Харна уу.

Будаа.). II орчин нь илүү хугарлын чадалтай тул санал нийлэе. n1Тэгээд n2- харгалзах зөөвөрлөгчийн хугарлыг харуулна. Хэрэв I орчин нь вакуум эсвэл агаар биш бол гэрлийн цацрагийн тусгалын син өнцгийн хугарлын син өнцгийн харьцаа нь харьцангуй хугарлын илтгэгч n rel-ийн утгыг өгнө. Утга n rel.

Шилний хугарлын илтгэгч гэж юу вэ? Та үүнийг хэзээ мэдэх хэрэгтэй вэ?

Мөн авч үзэж буй зөөвөрлөгчийн хугарлын илтгэгчийн харьцаа гэж тодорхойлж болно.

нотрель. = —— = —

Хугарлын илтгэгчийн утга нь үүнээс хамаарна

1) бодисын шинж чанар

Энэ тохиолдолд бодисын шинж чанарыг гэрлийн нөлөөн дор түүний молекулуудын хэв гажилтын зэрэг - туйлшралын зэргээр тодорхойлно.

Туйлшрах чадвар илүү хүчтэй байх тусам гэрлийн хугарал илүү хүчтэй болно.

2)туссан гэрлийн долгионы урт

Хугарлын индексийн хэмжилтийг 589.3 нм гэрлийн долгионы уртад (натрийн спектрийн D шугам) хийдэг.

Хугарлын илтгэгчийн гэрлийн долгионы уртаас хамаарах хамаарлыг дисперс гэж нэрлэдэг.

Долгионы урт богино байх тусам хугарал их болно. Тиймээс янз бүрийн долгионы урттай цацрагууд өөр өөр хугардаг.

3)температур , энэ үед хэмжилт хийж байна. Хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох урьдчилсан нөхцөл бол температурын горимыг дагаж мөрдөх явдал юм. Тодорхойлолтыг ихэвчлэн 20±0.30С-д гүйцэтгэдэг.

Температур нэмэгдэхийн хэрээр хугарлын индекс буурч, температур буурах тусам нэмэгддэг..

Температурын нөлөөллийн засварыг дараах томъёогоор тооцоолно.

nt=n20+ (20-т) 0.0002, энд

nt -Баяртай өгөгдсөн температурт хугарлын индекс;

n20-хугарлын илтгэгч 200С

Хий ба шингэний хугарлын үзүүлэлтүүдийн утгын температурын нөлөөлөл нь тэдгээрийн эзэлхүүний тэлэлтийн коэффициентийн утгатай холбоотой байдаг.

Халах үед бүх хий, шингэний хэмжээ нэмэгдэж, нягтрал буурч, улмаар индикатор буурдаг.

200С-т хэмжсэн хугарлын илтгэгч, 589.3 нм гэрлийн долгионы уртыг энэ индексээр тодорхойлно. nD20

Нэг төрлийн хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй системийн хугарлын илтгэгчийн түүний төлөв байдлаас хамаарах хамаарлыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн агуулга нь мэдэгдэж байгаа хэд хэдэн стандарт системийн (жишээлбэл, уусмал) хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох замаар туршилтаар тогтоодог.

4) уусмал дахь бодисын концентраци.

Бодисын олон усан уусмалын хувьд янз бүрийн концентраци, температурт хугарлын индексийг найдвартай хэмждэг бөгөөд энэ тохиолдолд лавлах номыг ашиглаж болно. рефрактометрийн хүснэгтүүд.

Дадлагаас харахад ууссан бодисын агууламж 10-20% -иас хэтрэхгүй тохиолдолд график аргын хамт олон тохиолдолд ашиглах боломжтой байдаг. шугаман тэгшитгэл нь:

n=үгүй+FC,

n-уусмалын хугарлын илтгэгч,

үгүйцэвэр уусгагчийн хугарлын илтгэгч,

C- ууссан бодисын концентраци,%

Ф-эмпирик коэффициент, түүний утгыг олно

мэдэгдэж байгаа концентрацитай уусмалын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох замаар.

РЕФРАКТОМЕТР.

Рефрактометр нь хугарлын илтгэгчийг хэмжих хэрэгсэл юм.

Эдгээр төхөөрөмжүүд нь 2 төрлийн байдаг: Abbe төрлийн ба Pulfrich төрлийн рефрактометр. Аль ч тохиолдолд хэмжилт нь хугарлын хамгийн их өнцгийг тодорхойлоход суурилдаг. Практикт янз бүрийн системийн рефрактометрийг ашигладаг: лаборатори-RL, бүх нийтийн RL гэх мэт.

Нэрмэл усны хугарлын илтгэгч n0 = 1.33299 боловч бодит байдал дээр энэ үзүүлэлтийг n0 гэж ишлэл болгон авдаг. =1,333.

Рефрактометрийн ажиллах зарчим нь хугарлын илтгэгчийг хязгаарлах өнцгийн аргаар (гэрлийн нийт ойх өнцөг) тодорхойлоход суурилдаг.

Гар рефрактометр

Аббе рефрактометр

Админаас ирсэн мессеж:

Залуус аа! Хэн удаан хугацааны турш англи хэл сурахыг хүсч байсан бэ?
болон руу оч хоёр үнэгүй хичээл аваарай SkyEng англи хэлний сургуульд!
Би өөрөө тэнд сурдаг - маш сайхан байна. Ахиц дэвшил гарч байна.

Аппликешн дээр та үг сурах, сонсох, дуудлагыг сургах боломжтой.

Үүнийг туршаад үзээрэй. Миний холбоосыг ашиглан хоёр хичээл үнэгүй!
дарна уу

Туслах өнцгийн синусыг хугарлын өнцгийн синусын харьцаанаас өөр зүйл байхгүй.

Хугарлын илтгэлцүүр нь тухайн бодисын шинж чанар, цацрагийн долгионы уртаас хамаардаг бөгөөд цахилгаан соронзон долгионы давтамж бага давтамжаас оптик болон түүнээс дээш болж өөрчлөгдөхөд хугарлын илтгэгч нэлээд хүчтэй өөрчлөгддөг. давтамжийн хуваарийн тодорхой хэсэг. Өгөгдмөл нь ихэвчлэн оптик муж эсвэл контекстээр тодорхойлсон мужийг хэлнэ.

Бусад зүйлс тэнцүү байх үед n-ийн утга нь туяа илүү нягт орчноос бага нягт орчин руу шилжихэд ихэвчлэн нэгээс бага, бага нягтаас нягт орчин руу дамжих үед нэгээс их байдаг (жишээ нь , хий эсвэл вакуумаас шингэн эсвэл хатуу ). Энэ дүрмээс үл хамаарах зүйлүүд байдаг тул оптикийн хувьд нөгөөгөөсөө илүү эсвэл бага нягтралтай орчин гэж нэрлэх нь заншилтай байдаг (орчуулагчийн тунгалаг байдлын хэмжүүр болох оптик нягтралтай андуурч болохгүй).

Хүснэгтэд зарим мэдээллийн хэрэгслийн хугарлын индексийн утгыг харуулав.

Илүү өндөр хугарлын илтгэгчтэй орчинг оптик нягтрал гэж нэрлэдэг. Агаартай харьцуулахад янз бүрийн мэдээллийн хэрэгслийн хугарлын илтгэгчийг ихэвчлэн хэмждэг. Агаарын үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч нь . Тиймээс аливаа орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч нь түүний агаартай харьцуулахад хугарлын илтгэгчтэй дараахь томъёогоор холбогддог.

Харьцангуй диэлектрик тогтмол нь өөр хоёр диэлектрикийг тусгаарлах хавтгай хил дээр гэрлийн долгион тусвал энэ долгион нь интерфэйсээс ойж хугарч нэг диэлектрикээс нөгөөд шилжинэ. Ил тод орчны хугарлын хүч нь хугарлын илтгэгчээр тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг ихэвчлэн хугарлын илтгэгч гэж нэрлэдэг.

Үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Үнэмлэхүй хугарлын илтгэгчВакуум дахь гэрлийн тархалтын хурд () ба орчин дахь гэрлийн фазын хурдтай () харьцаатай тэнцүү физик хэмжигдэхүүнийг нэрлэнэ үү. Энэхүү хугарлын илтгэгчийг үсгээр тэмдэглэнэ. Математикийн хувьд бид хугарлын илтгэгчийн энэ тодорхойлолтыг дараах байдлаар бичдэг.

Аливаа бодисын хувьд (вакуумаас бусад) хугарлын илтгэгчийн утга нь гэрлийн давтамж, бодисын параметрээс (температур, нягтрал гэх мэт) хамаарна. Ховордсон хийн хувьд хугарлын илтгэгчийг -тэй тэнцүү авна.

Хэрэв бодис анизотроп шинж чанартай бол n нь гэрлийн чиглэл, гэрлийн долгион хэрхэн туйлширч байгаагаас хамаарна.

Тодорхойлолт (1) дээр үндэслэн үнэмлэхүй хугарлын илтгэгчийг дараах байдлаар олж болно.

Энэ нь орчны диэлектрик дамжуулалт ба орчны соронзон нэвчилт юм.

Хугарлын илтгэгч нь зөөвөрлөгчийг шингээх нарийн төвөгтэй хэмжигдэхүүн байж болно. Оптик долгионы уртын =1 мужид диэлектрик тогтмолыг дараах байдлаар бичнэ.

Дараа нь хугарлын индекс:

Хугарлын илтгэгчийн бодит хэсэг нь дараахтай тэнцүү байна.

хугарал, төсөөллийн хэсгийг тусгадаг:

шингээх үүрэгтэй.

Харьцангуй хугарлын илтгэгч

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Харьцангуй хугарлын илтгэгчЭхнийхтэй харьцуулахад хоёр дахь орчны ()-ийг эхний бодис дахь гэрлийн фазын хурдыг хоёр дахь бодисын фазын хурдтай харьцуулсан харьцаа гэж нэрлэдэг.

Энд хоёр дахь орчны үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч, эхний бодисын үнэмлэхүй хугарлын илтгэгч байна. Гарчиг="QuickLaTeX.com-с үзүүлсэн" height="16" width="60" style="vertical-align: -4px;">, то вторая среда считается оптически более плотной, чем первая.!}

Урт нь бодис дахь молекулуудын хоорондох зайнаас хамаагүй их байдаг монохроматик долгионы хувьд Снелийн хуулийг хангана.

энд тусах өнцөг, хугарлын өнцөг, хугарсан гэрэл тархах бодисын харьцангуй хугарлын илтгэгч, гэрлийн туссан долгион тархах орчинтой харьцуулахад.

Хэмжилтийн нэгж

Хугарлын илтгэгч нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн юм.

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

ЖИШЭЭ 1

Дасгал хийх	Хэрэв гэрлийн туяа шилнээс агаарт дамжих юм бол нийт дотоод ойлтын хязгаарлах өнцөг ямар байх вэ? Шилний хугарлын илтгэгчийг n=1.52 гэж үзнэ.
Шийдэл	Нийт дотоод тусгалтай бол хугарлын өнцөг () нь түүнээс их буюу тэнцүү байна ). Өнцгийн хувьд хугарлын хуулийг дараах хэлбэрт шилжүүлнэ. Цацрагийн тусгалын өнцөг нь тусгалын өнцөгтэй тэнцүү тул бид дараахь зүйлийг бичиж болно. Асуудлын нөхцлийн дагуу цацраг нь урсгалаас агаарт дамждаг, энэ нь гэсэн үг юм Тооцооллыг хийцгээе:
Хариулах

ЖИШЭЭ 2

Дасгал хийх	Гэрлийн туяа тусах өнцөг () ба бодисын хугарлын илтгэгч (n) хооронд ямар хамааралтай вэ? Ойсон болон хугарсан цацрагуудын хоорондох өнцөг нь тэнцүү бол? Цацраг агаараас бодис руу унадаг.
Шийдэл	Зураг зурцгаая.

Оптикийн асуудлыг шийдэхдээ шил, ус эсвэл өөр бодисын хугарлын илтгэгчийг мэдэх шаардлагатай болдог. Түүнээс гадна янз бүрийн нөхцөлд энэ хэмжигдэхүүний үнэмлэхүй болон харьцангуй утгыг хоёуланг нь ашиглаж болно.

Хоёр төрлийн хугарлын илтгэгч

Эхлээд энэ тоо юу харуулж байгааг ярилцъя: нэг буюу өөр тунгалаг орчинд гэрлийн тархалтын чиглэл хэрхэн өөрчлөгддөг. Түүнээс гадна цахилгаан соронзон долгион нь вакуумаас гарч ирдэг бөгөөд дараа нь шил эсвэл бусад бодисын хугарлын илтгэгчийг үнэмлэхүй гэж нэрлэнэ. Ихэнх тохиолдолд түүний утга нь 1-ээс 2-ын хооронд хэлбэлздэг. Зөвхөн маш ховор тохиолдолд хугарлын илтгэгч хоёроос их байдаг.

Хэрэв объектын өмнө вакуумаас илүү нягтрал байгаа бол тэдгээр нь харьцангуй утгын тухай ярьдаг. Мөн энэ нь хоёр үнэмлэхүй утгын харьцаагаар тооцогддог. Жишээлбэл, усны шилний харьцангуй хугарлын илтгэгч нь шил ба усны үнэмлэхүй утгын коэффициенттэй тэнцүү байх болно.

Ямар ч тохиолдолд энэ нь Латин "en" - n үсгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Энэ утгыг ижил утгуудыг хооронд нь хуваах замаар олж авдаг тул энэ нь зүгээр л нэргүй коэффициент юм.

Хугарлын илтгэгчийг ямар томъёогоор тооцоолох вэ?

Хэрэв бид тусах өнцгийг "альфа", хугарлын өнцгийг "бета" гэж авбал хугарлын илтгэгчийн үнэмлэхүй утгын томъёо дараах байдалтай байна: n = sin α/sin β. Англи хэл дээрх уран зохиолоос та өөр тэмдэглэгээг ихэвчлэн олж болно. Туслах өнцөг нь i, хугарлын өнцөг нь r байх үед.

Шил болон бусад тунгалаг орчинд гэрлийн хугарлын илтгэгчийг хэрхэн тооцоолох өөр нэг томъёо байдаг. Энэ нь вакуум дахь гэрлийн хурдтай ижил төстэй боловч авч үзэж буй бодист хамаарна.

Дараа нь дараах байдалтай байна: n = c/νλ. Энд c нь вакуум дахь гэрлийн хурд, ν нь тунгалаг орчин дахь хурд, λ нь долгионы урт юм.

Хугарлын илтгэгч нь юунаас хамаардаг вэ?

Энэ нь авч үзэж буй орчинд гэрэл тархах хурдаар тодорхойлогддог. Үүнтэй холбогдуулан агаар вакуумтай маш ойрхон байдаг тул гэрлийн долгион нь анхны чиглэлээсээ хазайхгүйгээр бараг тархдаг. Тиймээс, хэрэв шилэн агаар эсвэл агаартай хиллэдэг бусад бодисын хугарлын илтгэгчийг тодорхойлсон бол сүүлчийнх нь вакуум гэж тооцогддог.

Бусад орчин бүр өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг. Тэд өөр өөр нягтралтай, өөрийн гэсэн температур, уян хатан стресстэй байдаг. Энэ бүхэн нь бодисын гэрлийн хугарлын үр дүнд нөлөөлдөг.

Гэрлийн шинж чанар нь долгионы тархалтын чиглэлийг өөрчлөхөд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цагаан гэрэл нь улаанаас ягаан хүртэл олон өнгөнөөс бүрддэг. Спектрийн хэсэг бүр өөр өөрийн замаар хугардаг. Түүнээс гадна спектрийн улаан хэсгийн долгионы үзүүлэлтийн утга нь бусадтай харьцуулахад үргэлж бага байх болно. Жишээлбэл, TF-1 шилний хугарлын илтгэгч нь спектрийн улаанаас ягаан хүртэл 1.6421-ээс 1.67298 хооронд хэлбэлздэг.

Төрөл бүрийн бодисын утгын жишээ

Энд үнэмлэхүй утгуудын утгууд, өөрөөр хэлбэл цацраг нь вакуумаас (агаартай тэнцэх) өөр бодисоор дамжин өнгөрөх хугарлын индекс юм.

Бусад зөөвөрлөгчтэй харьцуулахад шилний хугарлын илтгэгчийг тодорхойлох шаардлагатай бол эдгээр тоонууд шаардлагатай болно.

Асуудлыг шийдвэрлэхэд өөр ямар хэмжигдэхүүнийг ашигладаг вэ?

Нийт тусгал. Энэ нь гэрэл нягтаас бага нягт руу шилжих үед ажиглагддаг. Энд тодорхой тусгалын өнцгөөр хугарал зөв өнцгөөр явагдана. Өөрөөр хэлбэл, цацраг нь хоёр мэдээллийн хэрэгслийн хилийн дагуу гулсдаг.

Нийт ойлтын хязгаарлах өнцөг нь нягтрал багатай орчинд гэрэл урсахгүй байх хамгийн бага утга юм. Үүний бага нь хугарлыг, илүү их нь гэрэл хөдөлсөн орчинд тусгалаа илэрхийлнэ.

Даалгавар №1

Нөхцөл байдал. Шилний хугарлын илтгэгч нь 1.52 гэсэн утгатай. Гадаргуугийн интерфейсээс гэрэл бүрэн тусах хязгаарын өнцгийг тодорхойлох шаардлагатай: агаартай шил, агаартай ус, устай шил.

Хүснэгтэнд өгөгдсөн усны хугарлын индексийн өгөгдлийг ашиглах шаардлагатай. Энэ нь агаарын хувьд нэгдмэл байдалтай тэнцүү байна.

Гурван тохиолдлын шийдэл нь дараах томъёог ашиглан тооцоололд ордог.

sin α 0 /sin β = n 1 /n 2, энд n 2 нь гэрэл тархах орчинг, n 1 нь нэвтэрч буй орчныг илэрхийлнэ.

α 0 үсэг нь хязгаарын өнцгийг илэрхийлнэ. β өнцгийн утга нь 90 градус байна. Энэ нь түүний синус нь нэг байх болно.

Эхний тохиолдолд: sin α 0 = 1 / n шил, дараа нь хязгаарлах өнцөг нь 1 / n шилний нумын өнцөгтэй тэнцүү байна. 1/1.52 = 0.6579. Өнцөг нь 41.14º.

Хоёр дахь тохиолдолд, арксиныг тодорхойлохдоо усны хугарлын илтгэгчийн утгыг орлуулах хэрэгтэй. Усны 1/n хэсэг нь 1/1.33 = 0.7519 утгыг авна. Энэ бол 48.75º өнцгийн нумын хэмжээ юм.

Гурав дахь тохиолдол нь n ус ба n шилний харьцаагаар тодорхойлогддог. Арксиныг бутархайн хувьд тооцоолох шаардлагатай болно: 1.33 / 1.52, өөрөөр хэлбэл 0.875 тоо. Хязгаарлах өнцгийн утгыг нумын синусаар олно: 61.05º.

Хариулт: 41.14º, 48.75º, 61.05º.

Асуудал №2

Нөхцөл байдал. Шилэн призмийг устай саванд дүрнэ. Түүний хугарлын илтгэгч нь 1.5 байна. Призм нь тэгш өнцөгт гурвалжин дээр суурилдаг. Том хөл нь доод хэсэгт перпендикуляр, хоёр дахь нь параллель байрладаг. Призмийн дээд хэсэгт гэрлийн туяа ихэвчлэн унадаг. Хэвтээ хөл ба гипотенузын хоорондох хамгийн бага өнцөг нь хөлөг онгоцны ёроолд перпендикуляр байрладаг хөл рүү гэрэл хүрч, призмээс гарахын тулд ямар байх ёстой вэ?

Цацраг нь призмээс тодорхойлогдсон байдлаар гарахын тулд хамгийн их өнцгөөр дотоод нүүрэн дээр унах шаардлагатай (энэ нь призмийн хөндлөн огтлолын гурвалжны гипотенуз юм). Энэхүү хязгаарлах өнцөг нь зөв гурвалжны хүссэн өнцөгтэй тэнцүү болж хувирдаг. Гэрлийн хугарлын хуулиас харахад хязгаарлах өнцгийн синусыг 90 градусын синусаар хуваасан нь хоёр хугарлын индекс болох ус ба шилний харьцаатай тэнцүү байна.

Тооцоолол нь хязгаарлах өнцгийн дараах утгыг олж авна: 62º30´.