Come viene calcolato l'indice di rifrazione

Viene chiamato l'indice (coefficiente) di rifrazioneun numero astratto che caratterizza il potere rifrattivo di un mezzo trasparente. È indicato dalla lettera n. Distinguere tra l'indice di rifrazione assoluto e il coefficiente relativo.

Il primo è calcolato da 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 dal vuoto)

o

n = c / υ_λ (dove c è la velocità della luce nel vuoto, υ_λ È la velocità della luce nel mezzo in studio).

Qui il calcolo mostra quante volte la lucecambia la sua velocità di propagazione al momento del passaggio dal vuoto al mezzo trasparente. Pertanto, viene determinato l'indice di rifrazione (assoluto). Per scoprire il parente, usa la formula:

n = n₂ / n_1.

Cioè, in questo caso, vengono considerati gli indici di rifrazione assoluti di sostanze di diversa densità, ad esempio aria e vetro.

In generale, i coefficienti assolutiqualsiasi corpo, sia gassoso, liquido o solido, è sempre superiore a 1. Fondamentalmente, i loro valori vanno da 1 a 2. Sopra 2, questo valore può essere solo in casi eccezionali. Il valore di questo parametro per alcuni ambienti:

• indice di rifrazione del vetro (corone) - 1,5163;
• aria - 1.000292;
• glicerolo - 1,473;
• etere - 1.358;
• alcool etilico - 1,33;
• disolfuro di carbonio - 1.629;
• di vetro organico - 1,49.

Questo valore nell'applicazione al più difficilela sostanza naturale sul pianeta, diamante, è 2,42. Molto spesso durante la ricerca scientifica, ecc., È necessario conoscere l'indice di rifrazione dell'acqua. Questo parametro è 1.334.

Poiché la lunghezza d'onda è un indicatore, ovviamente,non permanente, un indice è assegnato alla lettera n. Il suo significato aiuta anche a capire a quale onda dello spettro appartiene questo coefficiente. Quando si considera la stessa sostanza, ma con un aumento della lunghezza dell'onda luminosa, l'indice di rifrazione diminuirà. Questa circostanza causa anche la decomposizione della luce nello spettro mentre passa attraverso la lente, il prisma e così via.

Per il valore dell'indice di rifrazione,determinare, per esempio, quanto una sostanza è 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 anche importante per determinare la qualità dei prodotti petroliferi e, in gioielleria, quando è necessario dimostrare l'autenticità della pietra, ecc.

Per determinare l'indice di rifrazioneutilizzare 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 al prisma che entra nella struttura. Inoltre, una piastra speciale per la luce del giorno è chiusa.

Senza l'uso di alcuna sostanza,visibile nell'oculare del dispositivo, sarà completamente dipinto in blu. Se si gocciola su un prisma di acqua distillata ordinaria, con la corretta calibrazione dello strumento, il bordo dei colori blu e bianco passerà rigorosamente a zero. Nello studio di un'altra sostanza, si muoverà lungo una scala in base all'indice di rifrazione che è intrinseco in essa.