Hoe de brekingsindex wordt berekend

Hoe de brekingsindex wordt berekend
Hoe de brekingsindex wordt berekend
Anonim

De brekingsindex is een abstract getal dat de brekingskracht van een transparant medium kenmerkt. Het is gebruikelijk om het aan te duiden met de Latijnse letter n. Maak onderscheid tussen de absolute brekingsindex en de relatieve coëfficiënt.

De eerste wordt berekend met een van de twee formules:

n=sin α / sin β=const (waarbij sin α de sinus is van de invalshoek en sin β de sinus is van de brekingshoek van de lichtstraal die het betreffende medium binnenkomt vanuit de leegte)

of

n=c / υλ (waar c de lichtsnelheid in vacuüm is, υλde lichtsnelheid in het medium dat wordt bestudeerd).

brekingsindex
brekingsindex

Hier laat de berekening zien hoe vaak licht zijn voortplantingssnelheid verandert op het moment van overgang van vacuüm naar een transparant medium. Op deze manier wordt de brekingsindex (absoluut) bepaald. Gebruik de formule om het relatieve te vinden:

n=n2 / n1.

Dat wil zeggen, de absolute brekingsindices van stoffen met verschillende dichtheden worden beschouwd,zoals lucht en glas.

Over het algemeen zijn de absolute coëfficiënten van alle lichamen, gasvormig, vloeibaar of vast, altijd groter dan 1. In principe variëren hun waarden van 1 tot 2. Boven 2 kan deze waarde alleen in uitzonderlijke gevallen zijn gevallen. De waarde van deze parameter voor sommige omgevingen:

  • brekingsindex van glas
    brekingsindex van glas

    brekingsindex van glas (kroon) - 1, 5163;

  • air - 1, 000292;
  • glycerine - 1, 473;
  • ether - 1, 358;
  • ethylalcohol - 1, 363;
  • koolstofdisulfide - 1.629;
  • biologisch glas - 1, 49.

Deze waarde, wanneer toegepast op de hardste natuurlijke substantie ter wereld, diamant, is 2,42. Heel vaak is het bij wetenschappelijk onderzoek enz. vereist om de brekingsindex van water te kennen. Deze instelling is 1, 334.

Omdat de golflengte natuurlijk een niet-constante indicator is, wordt een index toegekend aan de letter n. De waarde ervan helpt om te begrijpen naar welke golf van het spectrum deze coëfficiënt verwijst. Bij het beschouwen van dezelfde stof, maar met toenemende golflengte van licht, zal de brekingsindex afnemen. Deze omstandigheid veroorzaakte de ontbinding van licht in een spectrum bij het passeren van een lens, prisma, enz.

brekingsindex van water
brekingsindex van water

De waarde van de brekingsindex kan worden gebruikt om bijvoorbeeld te bepalen hoeveel van de ene stof is opgelost in een andere. Dit is bijvoorbeeld handig bij het brouwen of wanneer u de concentratie suiker, fruit of bessen in het sap wilt weten. Deze indicator is belangrijk zowel bij het bepalen van de kwaliteit van aardolieproducten als bij sieraden, wanneer het nodig is om de authenticiteit van een steen te bewijzen, enz.

Om de brekingsindex te bepalen, wordt een speciaal apparaat, een refractometer genaamd, gebruikt. Om het te gebruiken, is het allereerst noodzakelijk om het met een zachte doek schoon te maken en vervolgens 2-3 druppels van de teststof op het prisma in het ontwerp aan te brengen. Vervolgens wordt een speciale plaat voor daglicht gesloten.

Zonder het gebruik van enige substantie, zal de schaal die zichtbaar is in het oculair van het instrument volledig blauw zijn. Als u gewoon gedestilleerd water op een prisma laat vallen, met de juiste kalibratie van het instrument, zal de grens van blauwe en witte kleuren strikt langs de nulmarkering gaan. Bij het onderzoeken van een andere stof zal deze langs de schaal verschuiven volgens de brekingsindex.

Aanbevolen: