Показу? Тель Ломлячи? Ня речовини - величина, що дорівнює відношенню фазових швидкостей світла (електромагнітних хвиль) в вакуумі і в даному середовищі. Також про показник заломлення говорять для будь-яких інших хвиль, наприклад, звукових.
Показник заломлення залежить від властивостей речовини і довжини хвилі випромінювання, для деяких речовин показник заломлення досить сильно змінюється при зміні частоти електромагнітних хвиль від низьких частот до оптичних і далі, а також може ще більш різко змінюватися в певних областях частотної шкали. За замовчуванням звичайно мається на увазі оптичний діапазон або діапазон, який визначається контекстом.
Існують оптично анізотропні речовини, в яких показник заломлення залежить від напрямку і поляризації світла. Такі речовини досить поширені, зокрема, це все кристали з досить низькою симетрією кристалічної решітки, а також речовини, піддані механічній деформації.
Показник заломлення можна виразити як корінь з добутку магнітної і діелектричної проникності середовища
(Треба при цьому враховувати, що значення магнітної проникності і діелектричної проникності для даного діапазону частот - наприклад, оптичного, можуть дуже сильно відрізнятися від статичних значень цих величин).
Для вимірювання показника заломлення використовують ручні і автоматичні рефрактометри.
Ставлення показника заломлення одного середовища до показника заломлення другого називають відносним показником заломлення першого середовища по відношенню до другої. Для виконується:
де і - фазові швидкості світла в першій і другій середовищах відповідно. Очевидно, що відносним показником заломлення другого середовища по відношенню до першої є величина, рівна.
Ця величина, при інших рівних умовах, зазвичай менше одиниці при переході променя з середовища більш щільною в середу менш щільну, і більше одиниці при переході променя з середовища менш щільною в середу більш щільну (наприклад, з газу або з вакууму в рідину або тверде тіло ). Є винятки з цього правила, і тому прийнято називати середу оптично більш-менш щільною, ніж інша (не плутати з оптичною щільністю як мірою непрозорості середовища).
Луч, що падає з безповітряного простору на поверхню який-небудь середовища, заломлюється сильніше, ніж при падінні на неї з іншого середовища; показник заломлення променя, падаючого на середу з безповітряного простору, називається його абсолютним показником заломлення або просто показником заломлення цього середовища, це і є показник заломлення, визначення якого дано на початку статті. Показник заломлення будь-якого газу, в тому числі повітря, при звичайних умовах багато менше, ніж показники заломлення рідин або твердих тіл, тому наближено (і з порівняно непоганий точністю) про абсолютне показнику заломлення можна судити за показником заломлення щодо повітря.
Відносний показник - переломлення
Відносний показник заломлення на межі поділу при зануренні лінзи в воду зменшується. Це призводить до зменшення відхилення променів, а значить, до збільшення фокусної відстані лінзи. [1]
Відносний показник заломлення дорівнює відношенню швидкостей світла в відповідних середовищах: п-з сг. [2]
Відносний показник заломлення на межі поділу при зануренні лінзи в воду зменшується. [3]
Відносним показником заломлення називається відношення швидкостей розповсюдження електромагнітних коливань з довжиною хвилі Я в двох прозорих оптичних середовищах. Якщо в якості середовища замість вакууму обрати повітря, то абсолютний показник заломлення якої-небудь речовини можна отримати множенням його показника заломлення щодо повітря на абсолютний показник заломлення повітря, який дорівнює 1 000275 при 15 С, 760 мм рт. ст. для променя світла з довжиною хвилі До 589 3 мк. [5]
Такий відносний показник заломлення має вода. [6]
Якщо відносний показник заломлення для світячи, що йде зі скла в алмаз, дорівнює 1 61, а абсолютний показник заломлення скла становить 1 50, то чому дорівнює абсолютний показник заломлення алмазу. [8]
Якщо відносний показник заломлення для світла, що йде з олеїнової кислоти в воду, дорівнює 0 91, а абсолютний показник заломлення води, дорівнює 1 33, то який абсолютний показник заломлення олеїнової кислоти. [10]
Який відносний показник заломлення першого середовища щодо другої. [11]
За - відносний показник заломлення рідина - повітря. [13]
Отже, відносний показник заломлення дорівнює відношенню швидкості світла в тому середовищі, в якій світло поширюється до спотворення, до швидкості світла в середовищі, в якій світло поширюється після заломлення. [14]
Запам'ятовування сенсу відносного показника заломлення за допомогою формули sin ГПГ 2 sin i майже завжди призводить учнів до плутанини. [15]
Сторінки: 9ensp; 9ensp; 1 9ensp; 9ensp; 2 9ensp; 9ensp; 3 9ensp; 9ensp; 4
Поділитися посиланням:
§ 83. Показник заломлення
Звернемося до більш докладного розгляду показника заломлення, введеного нами в §81 при формулюванні закону заломлення.
Показник заломлення залежить від оптичних властивостей і того середовища, з якої промінь падає, і того середовища, в яку він проникає. Показник заломлення, отриманий в тому випадку, коли світло з вакууму падає на яке-небудь середовище, називається абсолютним показником заломлення цього середовища.
Мал. 184. Відносний показник заломлення двох середовищ:
Нехай абсолютний показник заломлення першого середовища є а другий середовища -. Розглядаючи заломлення на межі першої і другої середовищ, переконаємося, що показник заломлення при переході з першої середовища в другу, так званий відносний показник заломлення, дорівнює відношенню абсолютних показників заломлення другого і першого середовищ:
(Рис. 184). Навпаки, при переході з другого середовища в першу маємо відносний показник заломлення
Встановлена зв'язок між відносним показником заломлення двох середовищ і їх абсолютними показниками заломлення могла б бути виведена і теоретичним шляхом, без нових дослідів, подібно до того, як це можна зробити для закону оборотності (§82),
Середовище, що має великим показником заломлення, називається оптично більш щільною. Зазвичай вимірюється показник заломлення різних середовищ щодо повітря. Абсолютний показник заломлення повітря дорівнює. Таким чином, абсолютний показник заломлення будь-якої середовища пов'язаний з її показником заломлення щодо повітря формулою
У табл. 6 містяться відносні показники заломлення, знайдені для ряду випадків заломлення світла на кордоні повітря і відповідного середовища.
Таблиця 6. Показник заломлення різних речовин щодо повітря
Показник заломлення залежить від довжини хвилі світла, т. Е. Від його кольору. Різним кольорам відповідають різні показники заломлення. Це явище, зване дисперсією, грає важливу роль в оптиці. Ми неодноразово матимемо справу з цим явищем в наступних розділах. Дані, наведені в табл. 6, відносяться до жовтого світла.
Цікаво відзначити, що закон відображення може бути формально записаний в тому ж вигляді, що і закон заломлення. Згадаймо, що ми домовилися завжди вимірювати кути від перпендикуляра до відповідного променю. Отже, ми повинні вважати кут падіння і кут відображення мають протилежні знаки, тобто закон відображення можна записати у вигляді
Порівнюючи (83.4) з законом заломлення, ми бачимо, що закон відображення можна розглядати як окремий випадок закону заломлення при. Це формальне схожість законів відображення і заломлення приносить велику користь при вирішенні практичних завдань.
У попередньому викладі показник заломлення мав сенс константи середовища, що не залежить від інтенсивності проходить через неї світла. Таке тлумачення показника заломлення цілком природно, проте в разі великих інтенсивностей випромінювання, досяжних при використанні сучасних лазерів, воно не виправдовується. Властивості середовища, через яку проходить сильне світлове випромінювання, в цьому випадку залежать від його інтенсивності. Як кажуть, середовище стає нелінійної. Нелінійність середовища проявляється, зокрема, в тому, що світлова хвиля великої інтенсивності змінює показник заломлення. Залежність показника заломлення від інтенсивності випромінювання має вигляд
Тут - звичайний показник заломлення, а - нелінійний показник заломлення, - множник пропорційності. Додатковий член в цій формулі може бути як позитивним, так і негативним.
Відносні зміни показника заломлення порівняно невеликі. При нелінійний показник заломлення. Однак навіть такі невеликі зміни показника заломлення відчутні: вони проявляються в своєрідному явищі самофокусіровкі світла.
Розглянемо середу з позитивним нелінійним показником заломлення. В цьому випадку області підвищеної інтенсивності світла є одночасної областями збільшеного показника заломлення. Зазвичай в реальному лазерному випромінюванні розподіл інтенсивності по перетину пучка променів неоднорідне: інтенсивність максимальна по осі і плавно спадає до країв пучка, як це показано на рис. 185 суцільними кривими. Подібний розподіл описує також зміна показника заломлення по перетину кювети з нелінійної середовищем, уздовж осі якої поширюється лазерний промінь. Показник заломлення, найбільший по осі кювети, плавно спадає до її стінок (штрихові криві на рис. 185).
Пучок променів, що виходить з лазера паралельно осі, потрапляючи в середовище зі змінним показником заломлення. відхиляється в ту сторону, де більше. Тому підвищена інтенсивність поблизу ОСП кювети призводить до концентрації світлових променів в цій області, показаної схематично в перетинах і на рис. 185, а це призводить до подальшого зростання. В кінцевому підсумку ефективний перетин світлового пучка, що проходить через нелінійну середу, істотно зменшується. Світло проходить як би по вузькому каналу з підвищеним показником заломлення. Таким чином, лазерний пучок променів звужується, нелінійного середовища під дією інтенсивного випромінювання діє як збирає лінза. Це явище носить назву самофокусіровкі. Його можна спостерігати, наприклад, в рідкому нітробензол.
Мал. 185. Розподіл інтенсивності випромінювання і показника заломлення по перетину лазерного пучка променів на вході в кювету (а), поблизу вхідного торця (), в середині (), поблизу вихідного торця кювети ()
Заломлення світла - явище, при якому промінь світла, переходячи з одного середовища в іншу, змінює напрямок на кордоні цих середовищ.
Заломлення світла відбувається по наступному закону:
Падаючий і заломлений промені і перпендикуляр, проведений до межі поділу двох середовищ у точці падіння променя, лежать в одній площині. Ставлення синуса кута падіння до синуса кута заломлення є величина постійна для двох середовищ:
,
де # 038; ## 038; 45; - кут падіння,
# 038; ## 038; 46; - кут заломлення,
n - постійна величина, яка не залежить від кута падіння.
При зміні кута падіння змінюється і кут заломлення. Чим більше кут падіння, тим більше кут заломлення.
Якщо світло йде з середовища оптично менш щільною в більш щільну середу, то кут заломлення завжди менше кута падіння: # 038; ## 038; 46;