ከመጀመሪያው አንጻራዊ የሁለተኛው መካከለኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ. የማጣቀሻ ኢንዴክስ እንዴት ይሰላል?

ይህ ጽሑፍ የእንደዚህ ዓይነቱን ኦፕቲክስ ፅንሰ-ሀሳብ እንደ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ምንነት ያሳያል። ይህንን መጠን ለማግኘት ቀመሮች ተሰጥተዋል, እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ሪፍራክሽን ክስተት አተገባበር አጭር መግለጫ ተሰጥቷል.

ራዕይ እና አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

በሥልጣኔ መጀመሪያ ላይ ሰዎች ጥያቄውን ጠየቁ-ዓይን እንዴት ያያል? አንድ ሰው በዙሪያው ያሉትን ነገሮች የሚሰማቸውን ጨረሮች ያመነጫል, ወይም በተቃራኒው, ሁሉም ነገሮች እንደዚህ አይነት ጨረሮችን እንደሚለቁ ተጠቁሟል. የዚህ ጥያቄ መልስ የተሰጠው በአሥራ ሰባተኛው ክፍለ ዘመን ነው. በኦፕቲክስ ውስጥ የሚገኝ እና የማጣቀሻ ኢንዴክስ ምን እንደሆነ ይዛመዳል. ከተለያዩ ግልጽ ያልሆኑ ንጣፎች ላይ በማንፀባረቅ እና በድንበሩ ላይ ግልፅ ከሆኑ ሰዎች ጋር በማነፃፀር ብርሃን አንድን ሰው የማየት እድል ይሰጣል።

የብርሃን እና አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

ፕላኔታችን በፀሐይ ብርሃን ተሸፍናለች። እና ልክ እንደ ፍፁም ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ያለ ጽንሰ-ሀሳብ የተገናኘው ከፎቶኖች ሞገድ ተፈጥሮ ጋር ነው። በቫኩም ውስጥ ማባዛት, ፎቶን ምንም እንቅፋት አያጋጥመውም. በፕላኔቷ ላይ, ብርሃን ብዙ የተለያዩ ጥቅጥቅ ያሉ አካባቢዎችን ያጋጥመዋል-ከባቢ አየር (የጋዞች ድብልቅ), ውሃ, ክሪስታሎች. የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ በመሆናቸው፣ የብርሃን ፎቶኖች በቫኩም ውስጥ የአንድ ደረጃ ፍጥነት አላቸው (ተጠቆመ ሐ), እና በአካባቢው - ሌላ (የተጠቆመ ቁ). የመጀመሪያው እና ሁለተኛው ጥምርታ ፍፁም የማጣቀሻ ኢንዴክስ ተብሎ የሚጠራው ነው. ቀመሩ ይህን ይመስላል፡ n = c / v.

የደረጃ ፍጥነት

የኤሌክትሮማግኔቲክ መካከለኛውን የደረጃ ፍጥነት መግለጽ ተገቢ ነው። አለበለዚያ, የማጣቀሻው ጠቋሚ ምን እንደሆነ ይረዱ n, የተከለከለ ነው. የብርሃን ፎቶን ማዕበል ነው። ይህ ማለት የሚወዛወዝ የኃይል ፓኬት ሆኖ ሊወከል ይችላል (የሳይን ሞገድ ክፍልን አስቡ)። ደረጃው በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ማዕበሉ የሚጓዘው የ sinusoid ክፍል ነው (ይህን የመሰለውን መጠን እንደ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ለመገንዘብ አስፈላጊ መሆኑን ያስታውሱ)።

ለምሳሌ፣ ደረጃው ከፍተኛው የ sinusoid ወይም የተወሰነ የቁልቁለት ክፍል ሊሆን ይችላል። የአንድ ማዕበል የፍጥነት ፍጥነት ይህ የተወሰነ ደረጃ የሚንቀሳቀስበት ፍጥነት ነው። የማጣቀሻ ኢንዴክስ ትርጓሜ እንደሚያብራራው እነዚህ እሴቶች ለቫኩም እና ለመካከለኛ ይለያያሉ። ከዚህም በላይ እያንዳንዱ አካባቢ የዚህ መጠን የራሱ ዋጋ አለው. ማንኛውም ግልጽነት ያለው ውህድ፣ ምንም አይነት አፃፃፉ፣ ከሌሎቹ ነገሮች ሁሉ የተለየ የማጣቀሻ ኢንዴክስ አለው።

ፍፁም እና አንጻራዊ አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

ፍፁም እሴቱ የሚለካው ከቫክዩም አንፃር እንደሆነ አስቀድሞ ታይቷል። ይሁን እንጂ ይህ በፕላኔታችን ላይ አስቸጋሪ ነው-ብርሃን ብዙውን ጊዜ የአየር እና የውሃ ወይም የኳርትዝ እና የአከርካሪ ወሰን ይመታል. ለእያንዳንዳቸው እነዚህ ሚዲያዎች, ከላይ እንደተጠቀሰው, የማጣቀሻ ኢንዴክስ የተለየ ነው. በአየር ውስጥ የፎቶን ብርሃን ወደ አንድ አቅጣጫ ይጓዛል እና አንድ የክፍል ፍጥነት አለው (ቁ 1) ነገር ግን ወደ ውሃ ውስጥ ሲገባ የስርጭት አቅጣጫ እና የፍጥነት ፍጥነት ይለውጣል (ቁ 2)። ይሁን እንጂ እነዚህ ሁለቱም አቅጣጫዎች በአንድ አውሮፕላን ውስጥ ይገኛሉ. ይህ የአከባቢው አለም ምስል በአይን ሬቲና ላይ ወይም በካሜራው ማትሪክስ ላይ እንዴት እንደሚፈጠር ለመረዳት ይህ በጣም አስፈላጊ ነው. የሁለቱ ፍፁም እሴቶች ጥምርታ አንጻራዊ አንጻራዊ መረጃ ጠቋሚን ይሰጣል። ቀመሩ ይህን ይመስላል፡ n 12 = v 1/v 2።

ነገር ግን ብርሃን, በተቃራኒው, ከውኃ ውስጥ ወጥቶ ወደ አየር ውስጥ ቢገባስ? ከዚያ ይህ ዋጋ በቀመር n 21 = v 2/v 1 ይወሰናል። አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክሶችን ስናባዛ፡ n 21 * n 12 = (v 2 * v 1) / (v 1 * v 2) = 1 እናገኛለን። ይህ ግንኙነት ለማንኛውም ጥንድ ሚዲያ የሚሰራ ነው። አንጻራዊው ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ከሳይንስ ማዕዘኖች እና ሪፍራክሽን ማግኘት ይቻላል n 12 = sin Ɵ 1 / sin Ɵ 2። ማዕዘኖች የሚለኩት ከመደበኛው እስከ ወለል ድረስ መሆኑን አይርሱ። መደበኛ በገፀ ምድር ላይ ቀጥ ያለ መስመር ነው። ችግሩ አንግል ከተሰጠ ማለት ነው። α ከራሱ ወለል አንፃር መውደቅ፣ ከዚያ የ(90 - α) ሳይን ማስላት አለብን።

የማጣቀሻ ኢንዴክስ ውበት እና አፕሊኬሽኖቹ

በተረጋጋ ፀሐያማ ቀን, ነጸብራቆች በሐይቁ ግርጌ ላይ ይጫወታሉ. ጥቁር ሰማያዊ በረዶ ዓለቱን ይሸፍናል. አልማዝ በሺዎች የሚቆጠሩ ብልጭታዎችን በሴት እጅ ላይ ይበትናል። እነዚህ ክስተቶች ሁሉም ግልጽ ሚዲያ ድንበሮች አንጻራዊ አንጻራዊ መረጃ ጠቋሚ ስላላቸው ውጤቶች ናቸው። ከውበት ደስታ በተጨማሪ, ይህ ክስተት ለተግባራዊ አተገባበርም ሊያገለግል ይችላል.

ምሳሌዎች እነኚሁና፡-

• የመስታወት መነፅር የፀሀይ ብርሀን ይሰበስባል እና ሣሩን በእሳት ያቃጥላል.
• የሌዘር ጨረር በታመመው አካል ላይ ያተኩራል እና አላስፈላጊ ቲሹን ይቆርጣል.
• የፀሐይ ብርሃን በጥንታዊው የመስታወት መስኮት ላይ ይገለበጣል, ልዩ ሁኔታን ይፈጥራል.
• ማይክሮስኮፕ በጣም ትንሽ የሆኑ ዝርዝሮችን ምስሎችን ያጎላል.
• Spectrophotometer ሌንሶች ከሚጠናው ንጥረ ነገር ላይ የሚንፀባረቀውን የሌዘር ብርሃን ይሰበስባሉ። በዚህ መንገድ አወቃቀሩን እና ከዚያም የአዳዲስ ቁሳቁሶችን ባህሪያት መረዳት ይቻላል.
• ለፎቶኒክ ኮምፒዩተር እንኳን አንድ ፕሮጀክት አለ ፣ መረጃው በኤሌክትሮኖች የሚተላለፍበት ፣ እንደ አሁን ፣ ግን በፎቶኖች ነው ። እንዲህ ዓይነቱ መሣሪያ በእርግጠኝነት የሚያነቃቁ ንጥረ ነገሮችን ይፈልጋል.

የሞገድ ርዝመት

ይሁን እንጂ ፀሐይ በሚታየው ስፔክትረም ውስጥ ብቻ ሳይሆን ፎቶን ይሰጠናል. የኢንፍራሬድ፣ የአልትራቫዮሌት እና የኤክስሬይ ርምጃዎች በሰዎች እይታ አይገነዘቡም ነገር ግን በህይወታችን ላይ ተጽእኖ ያሳድራሉ. የአይአር ጨረሮች ያሞቁናል፣UV photons የከባቢ አየርን የላይኛው ክፍል ionize በማድረግ እፅዋቶች በፎቶሲንተሲስ ኦክሲጅን ለማምረት ያስችላቸዋል።

እና የማጣቀሻ ኢንዴክስ ምን እኩል ነው የሚወሰነው ድንበሩ በሚገኙባቸው ንጥረ ነገሮች ላይ ብቻ ሳይሆን በተፈጠረው የጨረር ሞገድ ርዝመት ላይም ጭምር ነው. እየተነጋገርን ያለነው ትክክለኛ ዋጋ በአብዛኛው ከዐውደ-ጽሑፉ ግልጽ ነው። ያም መጽሐፉ ኤክስሬይ እና በሰዎች ላይ ያለውን ተጽእኖ ከመረመረ nእዚያ በተለይ ለዚህ ክልል ይገለጻል. ነገር ግን አብዛኛውን ጊዜ የሚታየው የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ሌላ ነገር ካልተገለጸ በስተቀር ማለት ነው።

አንጸባራቂ ኢንዴክስ እና ነጸብራቅ

ከላይ ከተጻፈው ግልጽ ሆኖ ሳለ, ስለ ግልጽ አከባቢዎች እየተነጋገርን ነው. አየር፣ ውሃ እና አልማዝ ለአብነት ሰጥተናል። ግን ስለ እንጨት, ግራናይት, ፕላስቲክስ? ለእነሱ እንደ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ያለ ነገር አለ? መልሱ ውስብስብ ነው, ግን በአጠቃላይ - አዎ.

በመጀመሪያ ደረጃ, ከየትኛው ብርሃን ጋር እየተገናኘን እንደሆነ ግምት ውስጥ ማስገባት አለብን. ለሚታዩ ፎቶኖች ግልጽ ያልሆኑ ሚዲያዎች በኤክስሬይ ወይም በጋማ ጨረሮች ተቆርጠዋል። ያም ማለት ሁላችንም ሱፐርማን ከሆንን በዙሪያችን ያለው አለም ሁሉ ግልጽ ይሆንልን ነበር ነገርግን በተለያየ ደረጃ። ለምሳሌ የኮንክሪት ግድግዳዎች ከጄሊ አይበልጥም, እና የብረት እቃዎች ልክ እንደ ጥቅጥቅ ያሉ ፍራፍሬዎች ይመስላሉ.

ለሌሎች አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች፣ ሙንሶች፣ ፕላኔታችን በአጠቃላይ ግልፅ እና ግልፅ ነች። በአንድ ወቅት የሳይንስ ሊቃውንት የመኖር እውነታን ለማረጋገጥ ብዙ ችግር ገጥሟቸው ነበር። በየሰከንዱ በሚሊዮኖች የሚቆጠሩ ሙኦኖች ይወጉናል፣ ነገር ግን አንድ ቅንጣት ከቁስ ጋር የመጋጨት እድሉ በጣም ትንሽ ነው፣ እና ይህን ለማወቅ በጣም ከባድ ነው። በነገራችን ላይ ባይካል ብዙም ሳይቆይ ሙኦኖችን “ለመያዝ” ቦታ ይሆናል። ጥልቅ እና ንጹህ ውሃ ለዚህ ተስማሚ ነው - በተለይ በክረምት. ዋናው ነገር ዳሳሾቹ አይቀዘቅዙም. ስለዚህ የኮንክሪት ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ለምሳሌ ለኤክስሬይ ፎቶኖች ትርጉም ይሰጣል። ከዚህም በላይ አንድን ንጥረ ነገር በኤክስሬይ ማቃጠል በጣም ትክክለኛ እና አስፈላጊ ከሆኑ የክሪስታል አወቃቀሮች አንዱ ነው።

እንዲሁም በሂሳብ አነጋገር ለተወሰነ ክልል ግልጽ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮች ምናባዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ እንዳላቸው ማስታወስ ጠቃሚ ነው። በመጨረሻም ፣ የአንድ ንጥረ ነገር የሙቀት መጠን ግልፅነት ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር መረዳት አለብን።

የማጣቀሻ ኢንዴክስ(አንጸባራቂ ኢንዴክስ) - ኦፕቲካል. ጋር የተያያዘ የአካባቢ ባህሪ የብርሃን ነጸብራቅከአንድ መካከለኛ ወደ ሌላ በሚሸጋገርበት ጊዜ እና በመገናኛ ብዙሃን ውስጥ ባለው የብርሃን ስርጭት የፍጥነት ፍጥነት ልዩነት ምክንያት በሁለት ግልፅ ኦፕቲካል ተመሳሳይ እና isotropic ሚዲያ መካከል ባለው ግንኙነት። የፒ.ፒ. ዋጋ ከእነዚህ ፍጥነቶች ጥምርታ ጋር እኩል ነው. ዘመድ

የእነዚህ አካባቢዎች ፒ.ፒ. ብርሃን በሁለተኛው ወይም በመጀመሪያው መካከለኛ ላይ ከወደቀ (የብርሃን ፍጥነት ከየት ነው?) ጋር), ከዚያም መጠኖች የእነዚህ አማካዮች ፍጹም ገጽ። በዚህ ሁኔታ, የማጣቀሻ ህግ የአደጋ እና የማጣቀሻ ማዕዘኖች ባሉበት እና ባሉበት መልክ ሊጻፍ ይችላል.

የፍፁም ሃይል ፋክተሩ መጠን በእቃው ተፈጥሮ እና አወቃቀሩ፣ በስብስቡ ሁኔታ፣ በሙቀት፣ በግፊት፣ ወዘተ ላይ ይወሰናል።በከፍተኛ መጠን የኃይሉ መጠን በብርሃን ጥንካሬ ላይ የተመሰረተ ነው (ይመልከቱ። የመስመር ላይ ኦፕቲክስ). በበርካታ ንጥረ ነገሮች ውስጥ, P. በውጫዊ ተጽእኖዎች ተጽእኖ ስር ይለወጣል. ኤሌክትሪክ መስኮች ( Kerr ውጤት- በፈሳሽ እና በጋዞች; ኤሌክትሮ-ኦፕቲካል Pockels ውጤት- በክሪስታል ውስጥ).

ለአንድ መካከለኛ ፣ የመምጠጥ ባንድ በብርሃን የሞገድ ርዝመት ላይ የተመሠረተ ነው l ፣ እና በመምጠጥ ባንዶች ክልል ውስጥ ይህ ጥገኝነት ያልተለመደ ነው (ምስል 1 ይመልከቱ) የብርሃን ስርጭት).በኤክስሬይ. ክልል, ለሞላ ጎደል ሁሉም ሚዲያ የሚሆን ኃይል ምክንያት 1 ቅርብ ነው, ፈሳሽ እና ጠጣር ለ የሚታይ ክልል ውስጥ ገደማ 1.5; በ IR ክልል ውስጥ ለብዙ ግልጽ ሚዲያዎች 4.0 (ለጂ)።

በርቷል::ላንድስበርግ ጂ.ኤስ., ኦፕቲክስ, 5 ኛ እትም, ኤም., 1976; ሲቩኪን ዲ.ቪ.፣ አጠቃላይ ትምህርት፣ 2ኛ እትም፣ [ጥራዝ. 4] - ኦፕቲክስ, ኤም., 1985. ቪ. I. ማሌሼቭ,

የላብራቶሪ ሥራ

የብርሃን ነጸብራቅ. የፈሳሽ አንጸባራቂ ኢንዴክስ መለካት

refractometer በመጠቀም

የሥራው ግብየብርሃን ነጸብራቅ ክስተት ጥልቅ ግንዛቤ; የፈሳሽ ሚዲያን የማጣቀሻ መረጃን ለመለካት ዘዴዎችን ማጥናት; ከ refractometer ጋር የመሥራት መርህ በማጥናት.

መሳሪያዎች: refractometer, ሶዲየም ክሎራይድ መፍትሄዎች, pipette, መሣሪያዎች ኦፕቲካል ክፍሎች ለማጽዳት ለስላሳ ጨርቅ.

ቲዎሪ

የብርሃን ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ ህጎች። አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ.

በመገናኛ ብዙሃን መካከል ባለው በይነገጽ, ብርሃን የስርጭቱን አቅጣጫ ይለውጣል. የብርሃን ኃይል በከፊል ወደ መጀመሪያው መካከለኛ ይመለሳል, ማለትም. ብርሃን ተንጸባርቋል. ሁለተኛው መካከለኛ ግልጽ ከሆነ, የብርሃን ክፍል, በተወሰኑ ሁኔታዎች, በመገናኛ ብዙሃን መካከል ያለውን መገናኛ ውስጥ ያልፋል, አብዛኛውን ጊዜ የስርጭት አቅጣጫን ይቀይራል. ይህ ክስተት የብርሃን ነጸብራቅ ይባላል (ምስል 1).

ሩዝ. 1. በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው ጠፍጣፋ በይነገጽ ላይ የብርሃን ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ።

ብርሃን በሁለት ግልጽ ሚዲያዎች መካከል ባለው ጠፍጣፋ በይነገጽ ውስጥ ሲያልፍ የተንጸባረቀ እና የሚቀዘቅዙ ጨረሮች አቅጣጫ የሚወሰነው በብርሃን ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ ህጎች ነው።

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ.የተንፀባረቀው ጨረሩ ልክ እንደ አደጋው ጨረሮች በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል እና የተለመደው ሁኔታ በተከሰተበት ቦታ ላይ ወደ ሚዲያ መለያየት አውሮፕላን ይመለሳል። የአደጋው አንግል ከማንፀባረቅ አንግል ጋር እኩል ነው .

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ.የተቋረጠው ጨረሩ ከተከሰተው ሬይ ጋር በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል እና የተለመደው ሁኔታ በተከሰተበት ቦታ ላይ ወደ ሚዲያ መለያየት አውሮፕላን ይመለሳል። የክስተቶች ሳይን ሬሾ አንግል α ወደ አንጸባራቂው አንግል ሳይን β ለእነዚህ ሁለት ሚዲያዎች ቋሚ እሴት አለ፣ ከመጀመሪያው ጋር በተያያዘ የሁለተኛው መካከለኛ አንጻራዊ አንጻራዊ መረጃ ጠቋሚ ይባላል።

አንጻራዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ሁለት ሚዲያዎች በመጀመሪያው መካከለኛ v 1 ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት በሁለተኛው መካከለኛ v 2 ካለው የብርሃን ፍጥነት ሬሾ ጋር እኩል ነው።

ብርሃን ከቫክዩም ወደ መሃከለኛ የሚመጣ ከሆነ ከቫክዩም ጋር በተዛመደ የመካከለኛው መካከለኛ መጠን ያለው የማጣቀሻ ኢንዴክስ የዚህ መካከለኛ ፍፁም ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ይባላል እና በቫኩም ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት ሬሾ ጋር እኩል ነው። ጋርበተወሰነ መካከለኛ ውስጥ ወደ የብርሃን ፍጥነት;

ፍፁም አንጸባራቂ ጠቋሚዎች ሁልጊዜ ከአንድነት ይበልጣል; ለአየር nእንደ አንድ ተወስዷል.

የሁለት ሚዲያ አንጻራዊ አንጻራዊ መረጃ ጠቋሚ በፍፁም ኢንዴክሶች ሊገለጽ ይችላል። n 1 እና n 2 :

የፈሳሽ የማጣቀሻ ጠቋሚ መወሰን

ፈጣን እና ምቹ ፈሳሽ ያለውን refractive ኢንዴክስ ለመወሰን, ልዩ የጨረር መሣሪያዎች አሉ - refractometers, ዋና ክፍል ይህም ሁለት prisms (የበለስ. 2): ረዳት. ወዘተ. 1እና መለካት ፕ.2.የሚፈተነው ፈሳሽ በፕሪዝም መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ ይፈስሳል.

አመላካቾችን በሚለኩበት ጊዜ ሁለት ዘዴዎችን መጠቀም ይቻላል-የግጦሽ ጨረር ዘዴ (ለግልጽ ፈሳሾች) እና አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅ ዘዴ (ለጨለማ, ለስላሳ እና ለቀለም መፍትሄዎች). በዚህ ሥራ ውስጥ የመጀመሪያዎቹ ጥቅም ላይ ይውላሉ.

በግጦሽ ጨረር ዘዴ, ከውጪ ምንጭ የሚመጣው ብርሃን ፊት ላይ ያልፋል ABፕሪዝም ፕሮጀክት 1፣በተሸፈነው ገጽ ላይ ይሰራጫል ኤሲእና ከዚያም ወደ ፕሪዝም በጥናት ላይ ባለው ፈሳሽ ንብርብር ውስጥ ዘልቆ ይገባል ፕ.2.የማቲው ገጽ በሁሉም አቅጣጫዎች የጨረር ምንጭ ይሆናል, ስለዚህም በጠርዙ በኩል ሊታይ ይችላል ኢኤፍ ፕሪዝም ፕ.2.ይሁን እንጂ ጠርዝ ኤሲበኩል ሊታይ ይችላል ኢኤፍከተወሰነ ዝቅተኛ አንግል በላይ በሆነ አንግል ብቻ እኔ. የዚህ አንግል መጠን ልዩ በሆነ መልኩ በፕሪዝም (ፕሪዝም) መካከል ከሚገኘው ፈሳሽ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ጋር ይዛመዳል, ይህም ከ refractometer ንድፍ በስተጀርባ ያለው ዋና ሀሳብ ነው.

በፊቱ ላይ ያለውን የብርሃን ምንባብ አስቡ ኢኤፍዝቅተኛ የመለኪያ ፕሪዝም ፕ.2.ከሥዕሉ ላይ እንደሚታየው. 2, የብርሃን ነጸብራቅ ህግን ሁለት ጊዜ መተግበር, ሁለት ግንኙነቶችን ማግኘት እንችላለን.

ይህንን የእኩልታዎች ስርዓት መፍታት ፣ የፈሳሹን የማጣቀሻ ኢንዴክስ ወደ መደምደሚያው መድረስ ቀላል ነው።

በአራት መጠኖች ይወሰናል. ጥ, አር, አር 1 እና እኔ. ሆኖም ግን, ሁሉም እራሳቸውን የቻሉ አይደሉም. ለምሳሌ፣

አር+ ኤስ= አር , (4)

የት አር - የፕሪዝም አንጸባራቂ ፕሮጀክት 2. በተጨማሪም, አንግል በማዘጋጀት ጥከፍተኛው እሴት 90° ነው፣ ከቁጥር (1) እኛ እናገኛለን፡-

ግን ከፍተኛው የማዕዘን እሴት አር , ከሥዕሉ ላይ እንደሚታየው. 2 እና ግንኙነቶች (3) እና (4) ፣ ዝቅተኛው አንግል እሴቶች ይዛመዳሉ እኔ እና አር 1 , እነዚያ። እኔ ደቂቃ እና አር ደቂቃ .

ስለዚህ, ለ "ግጦሽ" ጨረሮች ጉዳይ የፈሳሽ ጠቋሚ ጠቋሚ ከማእዘኑ ጋር ብቻ የተያያዘ ነው. እኔ. በዚህ ሁኔታ, ዝቅተኛው የማዕዘን እሴት አለ እኔ, መቼ ጠርዝ ኤሲአሁንም ይታያል, ማለትም, በእይታ መስክ ውስጥ መስታወት-ነጭ ይታያል. ለአነስተኛ የእይታ ማዕዘኖች, ጠርዙ አይታይም, እና በእይታ መስክ ይህ ቦታ ጥቁር ይመስላል. የመሳሪያው ቴሌስኮፕ በአንጻራዊነት ሰፊ የሆነ የማዕዘን ዞን ስለሚይዝ የብርሃን እና ጥቁር ቦታዎች በአንድ ጊዜ በእይታ መስክ ውስጥ ይስተዋላሉ, በመካከላቸው ያለው ወሰን ከዝቅተኛው የመመልከቻ ማዕዘን ጋር የሚዛመድ እና ከፈሳሹ አንጸባራቂ ኢንዴክስ ጋር የተያያዘ ነው. የመጨረሻውን ስሌት ቀመር በመጠቀም:

(መደምደሚያው ቀርቷል) እና የታወቁ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ያላቸው በርካታ ፈሳሾች መሣሪያውን ማስተካከል ይችላሉ ፣ ማለትም ፣ በፈሳሾች እና በማእዘኖች መካከል ባለው አንጸባራቂ ኢንዴክሶች መካከል ልዩ የሆነ ግንኙነት መመስረት ይችላሉ። እኔ ደቂቃ . ሁሉም የተሰጡ ቀመሮች ለአንድ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ጨረሮች የተገኙ ናቸው።

የፕሪዝም መበታተንን ከግምት ውስጥ በማስገባት የተለያየ የሞገድ ርዝመት ብርሃን ይጠፋል. ስለዚህ, ፕሪዝም በነጭ ብርሃን ሲበራ, በይነገጹ የደበዘዘ እና በተለያየ ቀለም የተበታተነ ይሆናል. ስለዚህ, እያንዳንዱ refractometer የተበታተነውን ውጤት የሚያስወግድ ማካካሻ አለው. እሱ አንድ ወይም ሁለት ቀጥተኛ እይታ ፕሪዝም - አሚቺ ፕሪዝም ሊኖረው ይችላል። እያንዳንዱ አሚቺ ፕሪዝም የተለያዩ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች እና የተለያዩ ስርጭቶች ያሉት ሶስት ብርጭቆ ፕሪዝም ያቀፈ ነው ፣ ለምሳሌ ፣ የውጪው ፕሪዝም ከዘውድ መስታወት የተሠሩ ናቸው ፣ እና መካከለኛው ከፋይል መስታወት የተሰራ ነው (ዘውድ መስታወት እና የድንጋይ መስታወት የመስታወት ዓይነቶች ናቸው)። የማካካሻውን ፕሪዝም ልዩ መሣሪያ በመጠቀም በማሽከርከር ፣ ሹል ፣ ቀለም የሌለው የበይነገጽ ምስል ተገኝቷል ፣ የቦታው አቀማመጥ ለቢጫ ሶዲየም መስመር ካለው የማጣቀሻ እሴት ጋር ይዛመዳል። λ = 5893 Å (ፕሪዝም የተነደፉት 5893 Å የሞገድ ርዝመት ያላቸው ጨረሮች ማፈንገጥ እንዳይችሉ ነው).

በማካካሻ ውስጥ የሚያልፉ ጨረሮች ወደ ቴሌስኮፕ ሌንስ ውስጥ ይገባሉ, ከዚያም በተገላቢጦሽ ፕሪዝም በኩል በቴሌስኮፕ የዓይን መነፅር ወደ ተመልካቹ አይን ውስጥ ያልፋሉ. የጨረራዎቹ ንድፍ መንገድ በምስል ውስጥ ይታያል. 3.

የ refractometer ልኬት የሚለካው በማጣቀሻው ኢንዴክስ እና በውሃ ውስጥ ባለው የሱክሮስ መፍትሄ መጠን ውስጥ ነው እና በአይን መነፅር የትኩረት አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል።

የሙከራ ክፍል

ተግባር 1. refractometer መፈተሽ.

መስተዋት በመጠቀም መብራቱን ወደ ሪፍራክቶሜትር ረዳት ፕሪዝም ያዙሩት። ረዳት ፕሪዝም ከፍ ሲል ፣ በመለኪያ ፕሪዝም ላይ ጥቂት ጠብታዎች የተጣራ ውሃ pipette። ረዳት ፕሪዝምን በመቀነስ ፣ የእይታ መስክን ምርጥ ብርሃን ያግኙ እና የፀጉር ማቋረጫ እና አንጸባራቂ ጠቋሚ ሚዛን በግልጽ እንዲታይ የዓይን ብሌን ያዘጋጁ። የመለኪያውን ፕሪዝም ካሜራ በማዞር በእይታ መስክ ውስጥ የብርሃን እና የጥላ ወሰን ያገኛሉ። በብርሃን እና ጥላ መካከል ያለው ድንበር ቀለም እስኪወገድ ድረስ የማካካሻውን ጭንቅላት ያሽከርክሩት. የብርሃን እና የጥላ ድንበሩን ከመሻገሪያው ነጥብ ጋር ያስተካክሉ እና የውሃውን የማጣቀሻ መረጃን ይለኩ። n መለወጥ . የ refractometer በትክክል እየሰራ ከሆነ, ከዚያም ለተጣራ ውሃ እሴቱ መሆን አለበት n 0 = 1.333, ንባቦቹ ከዚህ ዋጋ የሚለያዩ ከሆነ, ማሻሻያ መወሰን አለበት Δn= n መለወጥ - 1.333, ከዚያም ከ refractometer ጋር ተጨማሪ ሲሰሩ ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው. እባክዎ በሰንጠረዥ 1 ላይ እርማቶችን ያድርጉ።

ሠንጠረዥ 1.

	n 0	n መለወጥ	Δ n
ኤን 2 ስለ

ተግባር 2. የፈሳሽ አንጸባራቂ ጠቋሚን መወሰን.

የተገኘውን እርማት ግምት ውስጥ በማስገባት የታወቁ ውህዶች መፍትሄዎችን የማጣቀሻ ጠቋሚዎችን ይወስኑ.

ሠንጠረዥ 2.

ሐ፣ ጥራዝ %	n መለወጥ	n ኢስት

በተገኘው ውጤት መሰረት በማጎሪያው ላይ የጠረጴዛ ጨው መፍትሄዎች የማጣቀሻ ጠቋሚ ጥገኝነት ግራፍ ያሴሩ. በ C ላይ ስለ n ጥገኝነት መደምደሚያ ይሳሉ; refractometer በመጠቀም ስለ ልኬቶች ትክክለኛነት መደምደሚያዎችን ይሳሉ።

ያልታወቀ ትኩረት የጨው መፍትሄ ይውሰዱ ጋር x , የመፍትሄውን ትኩረት ለማግኘት የማጣቀሻውን ጠቋሚ ይወስኑ እና ግራፉን ይጠቀሙ።

የስራ ቦታውን ያፅዱ እና የሪፍራክቶሜትር ፕሪዝምን በቆሻሻ እና ንጹህ ጨርቅ በጥንቃቄ ይጥረጉ.

ጥያቄዎችን ይቆጣጠሩ

የብርሃን ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ.

የመሃል ፍፁም እና አንጻራዊ አንጸባራቂ ኢንዴክሶች።

የ refractometer አሠራር መርህ. የተንሸራታች ጨረር ዘዴ።

በፕሪዝም ውስጥ የጨረሮች ንድፍ መንገድ። የማካካሻ ፕሪዝም ለምን ያስፈልጋል?

ብርሃንን ማባዛት, ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ

የብርሃን ተፈጥሮ ኤሌክትሮማግኔቲክ ነው. ለዚህ አንዱ ማረጋገጫ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ፍጥነት እና በቫኩም ውስጥ ያለው ብርሃን በአጋጣሚ መገኘቱ ነው።

ተመሳሳይ በሆነ መካከለኛ, ብርሃን በቀጥታ መስመር ውስጥ ይጓዛል. ይህ መግለጫ የብርሃን ሬክቲሊንየር ስርጭት ህግ ይባላል. የዚህ ህግ የሙከራ ማረጋገጫ በነጥብ ብርሃን ምንጮች የሚመረቱ ሹል ጥላዎች ናቸው።

የብርሃን ስርጭት አቅጣጫን የሚያመለክተው የጂኦሜትሪክ መስመር የብርሃን ጨረር ይባላል. በአይዞትሮፒክ መካከለኛ ፣ የብርሃን ጨረሮች ወደ ማዕበል ፊት ቀጥ ብለው ይመራሉ ።

በመካከለኛው መወዛወዝ በተመሳሳይ ደረጃ ውስጥ ያሉ የነጥቦች ጂኦሜትሪክ መገኛ የማዕበል ወለል ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በተወሰነ ጊዜ ላይ ማወዛወዙ የደረሰባቸው የነጥቦች ስብስብ ሞገድ ፊት ተብሎ ይጠራል። እንደ ሞገድ ፊት ለፊት, አውሮፕላን እና ሉላዊ ሞገዶች ተለይተዋል.

የብርሃን ስርጭት ሂደትን ለማብራራት በሆላንድ የፊዚክስ ሊቅ H. Huygens የቀረበው የሞገድ ፊት ለፊት በጠፈር ውስጥ ስለሚንቀሳቀስ የሞገድ ንድፈ ሃሳብ አጠቃላይ መርህ ጥቅም ላይ ይውላል። እንደ ሁይገንስ መርህ፣ የብርሃን መነቃቃት የሚደርስበት መካከለኛው ነጥብ እያንዳንዱ ነጥብ የሉል ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች መሃል ሲሆን በብርሃን ፍጥነትም ይሰራጫል። በእነዚህ የሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች ፊት ላይ ያለው ወለል በዚያ ቅጽበት በእውነቱ የሚያሰራጭ ሞገድ ፊት ለፊት ያለውን ቦታ ይሰጣል።

የብርሃን ጨረሮችን እና የብርሃን ጨረሮችን መለየት ያስፈልጋል. የብርሃን ጨረር የብርሃን ኃይልን በተሰጠው አቅጣጫ የሚሸከም የብርሃን ሞገድ አካል ነው. የብርሃን ጨረሩን በሚገልጸው የብርሃን ጨረር ሲተካ, የኋለኛው በበቂ ጠባብ ዘንግ ጋር እንዲገጣጠም መወሰድ አለበት, ግን በተመሳሳይ ጊዜ ውሱን ስፋት አለው (የመስቀለኛ ክፍል ልኬቶች ከሞገድ ርዝመት በጣም የሚበልጡ ናቸው) ብርሃን. ጨረር

የሚለያዩ፣ የሚሰባሰቡ እና ከኳሲ ጋር የሚመሳሰሉ የብርሃን ጨረሮች አሉ። የብርሃን ጨረሮች ወይም በቀላሉ የብርሃን ጨረሮች የሚሉት ቃላት ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ይህም ማለት እውነተኛውን የብርሃን ጨረር የሚገልጹ የብርሃን ጨረሮች ስብስብ ማለት ነው።

በቫኩም c = 3 108 ሜትር / ሰ ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ሁለንተናዊ ቋሚ እና በድግግሞሽ ላይ የተመሰረተ አይደለም. ለመጀመሪያ ጊዜ የብርሃን ፍጥነት በዴንማርክ ሳይንቲስት ኦ ሮመር በሥነ ፈለክ ዘዴ በሙከራ ተወስኗል. በበለጠ ትክክለኛነት, የብርሃን ፍጥነት የሚለካው በ A. Michelson ነው.

በጉዳዩ ውስጥ የብርሃን ፍጥነት ከቫኩም ያነሰ ነው. በቫክዩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት እና በተወሰነ መካከለኛ ፍጥነት ያለው ጥምርታ የመሃል ፍፁም ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ይባላል።

የት c በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት, v በተወሰነ መካከለኛ ውስጥ የብርሃን ፍጥነት ነው. የሁሉም ንጥረ ነገሮች ፍፁም የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ከአንድነት ይበልጣል።

ብርሃን በመገናኛ ውስጥ ሲሰራጭ ይዋጣል እና ይበታተናል, እና በመገናኛ ብዙሃን መካከል ባለው መገናኛ ላይ ይንፀባርቃል እና ይገለበጣል.

የብርሃን ነጸብራቅ ሕግ: ክስተት ጨረር, የተንጸባረቀበት ጨረር እና perpendicular በሁለት ሚዲያ መካከል ያለውን በይነገጽ ላይ, ጨረር ክስተት ነጥብ ላይ ተመልሷል, በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ተኛ; የማንጸባረቅ አንግል g ከአደጋው አንግል ጋር እኩል ነው (ምስል 1). ይህ ህግ ከየትኛውም ተፈጥሮ ካለው ማዕበል ነጸብራቅ ህግ ጋር የሚገጣጠም ሲሆን በHuygens መርህ ውጤት ሊገኝ ይችላል።

የብርሃን ነጸብራቅ ሕግ: ክስተት ሬይ, refracted ሬይ እና perpendicular በሁለት ሚዲያ መካከል ያለውን በይነገጽ, ወደ ጨረሩ ክስተት ነጥብ ላይ ተመልሷል, በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ተኛ; ለተጠቀሰው የብርሃን ድግግሞሽ የአደጋው አንግል ሳይን እና የማጣቀሻ አንግል ሳይን ሬሾ የሁለተኛው መካከለኛ አንጻራዊ አንፃራዊ ጠቋሚ ተብሎ የሚጠራ ቋሚ እሴት ነው ።

በሙከራ የተቋቋመው የብርሃን ነጸብራቅ ህግ በHuygens መርህ ላይ ተብራርቷል። በማዕበል ጽንሰ-ሀሳቦች መሰረት, ማንጸባረቅ ከአንድ መካከለኛ ወደ ሌላ ሲያልፍ በማዕበል ስርጭት ፍጥነት ላይ የሚከሰቱ ለውጦች ውጤት ነው, እና አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ አካላዊ ትርጉም በመጀመርያው መካከለኛ v1 እስከ ሞገድ ስርጭት ፍጥነት ሬሾ ነው. በሁለተኛው መካከለኛ የስርጭታቸው ፍጥነት

ፍፁም አንጸባራቂ ኢንዴክሶች n1 እና n2 ላለው ሚዲያ የሁለተኛው መካከለኛ አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ከመጀመሪያው መካከለኛ የሁለተኛው መካከለኛ ፍፁም የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሬሾ ጋር እኩል ነው።

ከፍተኛ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ (ኦፕቲካል ጥቅጥቅ ያለ) ተብሎ ይጠራል ፣ በውስጡ ያለው የብርሃን ስርጭት ፍጥነት ዝቅተኛ ነው። ብርሃን ከኦፕቲካል ጥቅጥቅ ወዳለው መካከለኛ ወደ ኦፕቲካል ያነሰ ጥቅጥቅ ካለ፣ ከዚያም በተወሰነ የመከሰቱ ማዕዘን a0 የማጣቀሻው አንግል ከ p/2 ጋር እኩል መሆን አለበት። በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው የጨረር ጨረር መጠን ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል. በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው በይነገጽ ላይ የሚወርደው ብርሃን ሙሉ በሙሉ ከእሱ ይንፀባርቃል።

አጠቃላይ የብርሃን ነጸብራቅ የሚከሰትበት የአጋጣሚው አንግል የጠቅላላ ውስጣዊ ነጸብራቅ መገደብ ይባላል። በሁሉም የክስተቶች ማዕዘኖች እኩል እና ከ 0 በላይ ፣ አጠቃላይ የብርሃን ነጸብራቅ ይከሰታል።

የመገደብ አንግል ዋጋ ከግንኙነቱ ተገኝቷል n2 = 1 (vacuum), ከዚያ

2 የአንድ ንጥረ ነገር አንጸባራቂ ኢንዴክስ በቫክዩም እና በተሰጠው መካከለኛ ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት (ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች) የደረጃ ፍጥነቶች ጥምርታ ጋር እኩል የሆነ እሴት ነው። እንዲሁም ለማንኛውም ሌላ ሞገዶች ስለ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ይናገራሉ, ለምሳሌ ድምጽ

የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ድግግሞሽ ከዝቅተኛ ድግግሞሽ ወደ ኦፕቲካል እና ከዚያ በላይ በሚቀየርበት ጊዜ የማጣቀሻው በንብረቱ እና በጨረር ሞገድ ርዝመት ላይ የተመሠረተ ነው ። የድግግሞሽ ሚዛን የተወሰኑ ቦታዎች. ነባሪው አብዛኛውን ጊዜ የሚያመለክተው የኦፕቲካል ክልልን ወይም በአውድ የሚወስነውን ክልል ነው።

የማጣቀሻ ኢንዴክስ በብርሃን አቅጣጫ እና በፖላራይዜሽን ላይ የሚመረኮዝባቸው የኦፕቲካል አኒሶትሮፒክ ንጥረነገሮች አሉ። እንደነዚህ ያሉት ንጥረ ነገሮች በጣም የተለመዱ ናቸው ፣ በተለይም ፣ ሁሉም ክሪስታሎች በጥሩ ሁኔታ ዝቅተኛ የሆነ ክሪስታል ጥልፍልፍ ፣ እንዲሁም ለሜካኒካዊ ብልሽት የተጋለጡ ንጥረ ነገሮች ናቸው።

አንጸባራቂ ኢንዴክስ እንደ የመሃል መግነጢሳዊ እና ዳይኤሌክትሪክ ቋሚዎች ምርት ሥር ሆኖ ሊገለጽ ይችላል

(ለፍላጎት ድግግሞሽ መጠን የመግነጢሳዊ ቅልጥፍና እና ፍፁም ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ እሴቶች - ለምሳሌ ኦፕቲካል - ከእነዚህ እሴቶች የማይለዋወጥ እሴት በጣም ሊለያዩ እንደሚችሉ ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል)።

የማጣቀሻ ኢንዴክስን ለመለካት, በእጅ እና አውቶማቲክ ሪፍራክቶሜትሮች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በውሃ ፈሳሽ ውስጥ ያለውን የስኳር መጠን ለመወሰን ሬፍራቶሜትር ጥቅም ላይ ሲውል መሳሪያው ሳክካሪሜትር ይባላል.

ጨረሩ ከመካከለኛው A ወደ መካከለኛ B ሲያልፍ የጨረራውን የሳይንስ አንግል ሬሾ () የጨረር አንግል አንግል () የዚህ ጥንድ ሚዲያ አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይባላል።

ብዛት n የመካከለኛው አንጻራዊ አንጻራዊ ኢንዴክስ ነው ከመካከለኛ A ጋር በተያያዘ፣ аn" = 1/n ከመካከለኛው ቢ ጋር በተያያዘ የመካከለኛው አንጻራዊ አንጻራዊ መረጃ ጠቋሚ ነው።

ይህ እሴት፣ ሌሎች ነገሮች እኩል ሲሆኑ፣ ጨረሩ ጥቅጥቅ ካለ መካከለኛ ወደ ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ሲያልፍ ከአንድነት ያነሰ ነው (ለምሳሌ ከ ጋዝ ወይም ከቫኩም ወደ ፈሳሽ ወይም ጠጣር). በዚህ ደንብ ውስጥ ልዩ ሁኔታዎች አሉ, እና ስለዚህ መካከለኛውን ኦፕቲካል ከሌላው የበለጠ ወይም ያነሰ ጥቅጥቅ ብሎ መጥራት የተለመደ ነው (የመካከለኛውን ግልጽነት ለመለካት ከኦፕቲካል ጥግግት ጋር መምታታት የለበትም).

ከአየር ከሌለው ቦታ የሚወርደው ጨረሮች ከሌላ መካከለኛ A ላይ ከሚወድቅበት ጊዜ ይልቅ በአንዳንድ መካከለኛ ቢ ላይ ላይ የሚወርደውን ጨረሮች በጠንካራ ሁኔታ ይገለበጣሉ። በመካከለኛው ላይ አየር በሌለው ቦታ ላይ ያለው የጨረር ክስተት የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ፍፁም ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ ወይም በቀላሉ የአንድ የተወሰነ ሚዲያ ጠቋሚ ነው ፣ ፍቺውም በአንቀጹ መጀመሪያ ላይ ይሰጣል። በተለመዱ ሁኔታዎች ውስጥ አየርን ጨምሮ የማንኛውም ጋዝ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ፈሳሽ ወይም ጠጣር ከሚለው የማጣቀሻ ኢንዴክስ በጣም ያነሰ ነው ፣ ስለሆነም በግምት (እና በአንጻራዊነት ጥሩ ትክክለኛነት) ፍፁም የማጣቀሻ ኢንዴክስ ከአየር አንፃር በማጣቀሻው ሊፈረድበት ይችላል።

ሩዝ. 3. የጣልቃ ገብነት ሬፍራቶሜትር ኦፕሬቲንግ መርህ. የብርሃን ጨረሩ ተከፍሏል ስለዚህም ሁለቱ ክፍሎቹ በተለያየ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች በተሞሉ ቁመቶች ውስጥ ይለፋሉ. ከኩሽኖቹ በሚወጡበት ጊዜ ጨረሮቹ የተወሰነ የመንገድ ልዩነት ያገኛሉ እና አንድ ላይ ሲሰባሰቡ በስክሪኑ ላይ የጣልቃገብነት ከፍተኛ እና ሚኒማ በ k ትዕዛዞች (በስተቀኝ የሚታየው) ምስል ይሰጣሉ። አንጸባራቂ ኢንዴክስ ልዩነት Dn=n2 –n1 =kl/2፣ እሱም l የብርሃን የሞገድ ርዝመት ነው።

Refractometers የንጥረ ነገሮችን የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚን ለመለካት የሚያገለግሉ መሳሪያዎች ናቸው። የ refractometer የአሠራር መርህ በጠቅላላው ነጸብራቅ ክስተት ላይ የተመሠረተ ነው። የተበታተነ የብርሃን ጨረር በሁለት ሚዲያዎች መካከል ባለው የማጣቀሻ ኢንዴክሶች እና የበለጠ በጨረር ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ላይ ከወደቀ ፣ ከዚያ ከተወሰነ የአደጋ ማእዘን ጀምሮ ፣ ጨረሮቹ ወደ ሁለተኛው መካከለኛ አይገቡም ፣ ግን ሙሉ በሙሉ ከ በመጀመሪያው መካከለኛ ውስጥ በይነገጽ. ይህ አንግል የጠቅላላ ነጸብራቅ መገደብ ተብሎ ይጠራል። ምስል 1 በዚህ ወለል ላይ የተወሰነ ጅረት ውስጥ ሲወድቁ የጨረሮችን ባህሪ ያሳያል። ጨረሩ ወደ ጽንፍ ጥግ ይመጣል። ከማንፀባረቅ ህግ እኛ መወሰን እንችላለን: , ( ጀምሮ).

የመገደብ አንግል መጠን በሁለቱ ሚዲያዎች አንጻራዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ላይ የተመሰረተ ነው. ላይ ላዩን ከ የሚያንጸባርቁት ጨረሮች ወደ መሰብሰብን ሌንስ የሚመሩ ከሆነ, ከዚያም የሌንስ ያለውን የትኩረት አውሮፕላን ውስጥ ብርሃን እና penumbra ድንበር ማየት ይችላሉ, እና በዚህ ድንበር ያለውን አቋም ገደብ ያለውን አንግል ዋጋ ላይ ይወሰናል, እና ስለዚህ ላይ. አንጸባራቂ ኢንዴክስ. የአንዱ የመገናኛ ብዙሃን የማጣቀሻ ኢንዴክስ ለውጥ የበይነገጽ አቀማመጥ ለውጥን ያካትታል። በብርሃን እና በጥላ መካከል ያለው በይነገጽ በ refractometers ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለውን የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሲወስኑ እንደ አመላካች ሆኖ ሊያገለግል ይችላል። ይህ የማጣቀሻ ኢንዴክስን የመወሰን ዘዴ አጠቃላይ የማንጸባረቅ ዘዴ ይባላል

ከጠቅላላው የማንጸባረቅ ዘዴ በተጨማሪ ሬፍራክቶሜትሮች የግጦሽ ጨረር ዘዴን ይጠቀማሉ. በዚህ ዘዴ የተበታተነ የብርሃን ጨረራ ድንበሩን በትንሹ ኦፕቲካል ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ በሁሉም በተቻለ ማዕዘኖች ይመታል (ምሥል 2)። በገጹ ላይ የሚንሸራተተው ጨረሩ () ከሚገደበው የማጣቀሻ አንግል ጋር ይዛመዳል (በምስል 2 ውስጥ ያለው ጨረሩ)። ላይ ላዩን ላይ refracted ያለውን ጨረር () መንገድ ላይ ሌንስ ካስቀመጥን, ከዚያም የሌንስ የትኩረት አውሮፕላን ውስጥ ደግሞ ብርሃን እና ጥላ መካከል ስለታም ድንበር እንመለከታለን.

በሁለቱም ዘዴዎች ውስጥ የመገደብ አንግል ዋጋን የሚወስኑ ሁኔታዎች አንድ አይነት ስለሆኑ የመገናኛው አቀማመጥ ተመሳሳይ ነው. ሁለቱም ዘዴዎች እኩል ናቸው, ነገር ግን አጠቃላይ የማንጸባረቅ ዘዴ ግልጽ ያልሆኑ ንጥረ ነገሮችን የማጣቀሻ መረጃን ለመለካት ያስችልዎታል.

በሶስት ማዕዘን ፕሪዝም ውስጥ የጨረሮች መንገድ

ምስል 9 ከጎን ጫፎቹ ጋር ቀጥ ያለ አውሮፕላን ያለው የመስታወት ፕሪዝም መስቀለኛ ክፍል ያሳያል። በፕሪዝም ውስጥ ያለው ምሰሶ ወደ መሰረቱ ዞሯል፣ በ OA እና 0B ጠርዞቹ ላይ ይገለበጣል። በእነዚህ ፊቶች መካከል j ያለው አንግል የፕሪዝም አንጸባራቂ አንግል ይባላል። የጨረራውን የማዞር አንግል በ prisj አንጸባራቂ አንግል፣ የፕሪዝም ማቴሪያል አንጸባራቂ ኢንዴክስ እና የአደጋ አንግል ላይ ይወሰናል። የማጣቀሻ ህግን (1.4) በመጠቀም ሊሰላ ይችላል.

Refractometer ነጭ የብርሃን ምንጭ ይጠቀማል 3. በመበታተን ምክንያት ብርሃን በፕሪዝም 1 እና 2 ውስጥ ሲያልፍ የብርሃን እና የጥላው ወሰን ወደ ቀለም ይለወጣል. ይህንን ለማስቀረት, ማካካሻ 4 በቴሌስኮፕ ሌንስ ፊት ለፊት ተቀምጧል, ሁለት ተመሳሳይ ፕሪዝም ያቀፈ ነው, እያንዳንዳቸው ከሦስት ፕሪዝም ጋር በተለያየ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ተጣብቀዋል. ፕሪስሞች የሚመረጡት የሞገድ ርዝመት ያለው ሞኖክሮማቲክ ጨረር ነው። = 589.3 µm (የሶዲየም ቢጫ መስመር የሞገድ ርዝመት) የመቀየሪያ ማካካሻውን ካለፉ በኋላ አልተሞከረም. ሌሎች የሞገድ ርዝመቶች ያሉት ጨረሮች በተለያዩ አቅጣጫዎች በፕሪዝም ይገለበጣሉ። የማካካሻውን ፕሪዝም ልዩ እጀታ በመጠቀም በማንቀሳቀስ በብርሃን እና በጨለማ መካከል ያለው ድንበር በተቻለ መጠን ግልጽ እንዲሆን እናደርጋለን.

የብርሃን ጨረሮች, ማካካሻውን ካለፉ በኋላ, ወደ ቴሌስኮፕ ሌንስ 6 ውስጥ ይገባሉ. የብርሃን-ጥላ በይነገጽ ምስሉ በቴሌስኮፕ 7 የዓይን ክፍል በኩል ይታያል. በተመሳሳይ ጊዜ, ልኬት 8 በዐይን መነፅር በኩል ይታያል, ምክንያቱም የመገደብ አንግል እና የአጠቃላይ ነጸብራቅ መገደብ በፈሳሽ ጠቋሚው ላይ የተመሰረተ ስለሆነ, የዚህ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ዋጋዎች ወዲያውኑ በ refractometer ሚዛን ላይ ምልክት ይደረግባቸዋል. .

የ refractometer ኦፕቲካል ሲስተም እንዲሁ የሚሽከረከር ፕሪዝም ይይዛል 5. የቴሌስኮፕን ዘንግ በፕሪዝም 1 እና 2 ላይ እንዲያስቀምጡ ያስችልዎታል ፣ ይህም ምልከታ የበለጠ ምቹ ያደርገዋል ።

አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚንጥረ ነገሮች - በቫኩም ውስጥ እና በተሰጠው መካከለኛ ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት (ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች) የፍጥነት ደረጃዎች ጥምርታ ጋር እኩል የሆነ መጠን። እንዲሁም ፣ የማጣቀሻ ኢንዴክስ አንዳንድ ጊዜ ለሌላ ማንኛውም ሞገዶች ይነገራል ፣ ለምሳሌ ፣ ድምጽ ፣ ምንም እንኳን እንደ ሁለተኛው ባሉ ጉዳዮች ፣ ትርጉሙ ፣ በእርግጥ ፣ በሆነ መንገድ መሻሻል አለበት።

የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ድግግሞሽ ከዝቅተኛ ድግግሞሽ ወደ ኦፕቲካል እና ከዚያ በላይ በሚቀየርበት ጊዜ የማጣቀሻው በንብረቱ እና በጨረር ሞገድ ርዝመት ላይ የተመሠረተ ነው ። የድግግሞሽ ሚዛን የተወሰኑ ክልሎች. ነባሪው አብዛኛውን ጊዜ የሚያመለክተው የኦፕቲካል ክልልን ወይም በአውድ የሚወስነውን ክልል ነው።

አገናኞች

• RefractiveIndex.INFO የማጣቀሻ መረጃ ቋት

ዊኪሚዲያ ፋውንዴሽን። 2010.

በሌሎች መዝገበ-ቃላቶች ውስጥ “አንጸባራቂ ኢንዴክስ” ምን እንደሆነ ይመልከቱ፡-

የሁለት ሚዲያ n21 አንጻራዊ፣ የጨረር ጨረር (ሐ ብርሃን) ስርጭት ፍጥነቶች (c1) የመጀመሪያ (c1) እና ሁለተኛ (c2) ሚዲያ፡ n21 = c1/c2። በተመሳሳይ ጊዜ ይዛመዳል. P.p የ g l a p a d e n i j እና y g l የኃጢያት ጥምርታ ነው። አካላዊ ኢንሳይክሎፔዲያ

አንጸባራቂ ኢንዴክስን ይመልከቱ...

አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚን ይመልከቱ። * * * የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሪፈረንስ ኢንዴክስ፣ የማጣቀሻ ኢንዴክስን ይመልከቱ (የማጣቀሻ ኢንዴክስን ይመልከቱ)… ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት- ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ፣ መካከለኛውን የሚያመለክት ብዛት እና በቫኩም ውስጥ ካለው የብርሃን ፍጥነት ሬሾ ጋር እኩል ነው (ፍጹም ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ)። የማጣቀሻ ኢንዴክስ n በዲኤሌክትሪክ ኢ እና ማግኔቲክ ፐርሜሊቲ ሜትር ይወሰናል. ኢላስትሬትድ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

- (የማስተካከያ ኢንዴክስን ይመልከቱ)። ፊዚካል ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት። መ: የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ. ዋና አዘጋጅ A. M. Prokhorov. በ1983 ዓ.ም. አካላዊ ኢንሳይክሎፔዲያ

አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚን ይመልከቱ... ታላቁ የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ

በቫኪዩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት እና የብርሃን ፍጥነት በመካከለኛ (ፍጹም ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ) ጥምርታ። የ 2 ሚዲያ አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ በመገናኛው ላይ ያለው የብርሃን ፍጥነት ሬሾ ሲሆን ይህም ብርሃን በመገናኛው ላይ የሚወድቅበት እና የብርሃን ፍጥነት በሁለተኛው ውስጥ ነው....... ቢግ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

ኦፕቲክስ ከቀድሞዎቹ የፊዚክስ ቅርንጫፎች አንዱ ነው። ከጥንቷ ግሪክ ዘመን ጀምሮ ፣ ብዙ ፈላስፋዎች እንደ ውሃ ፣ ብርጭቆ ፣ አልማዝ እና አየር ባሉ የተለያዩ ግልፅ ቁሶች ውስጥ የብርሃን እንቅስቃሴን እና ስርጭትን ህጎችን ይፈልጋሉ ። ይህ ጽሁፍ በአየር ላይ በሚፈነዳ አየር ጠቋሚ ላይ በማተኮር የብርሃን ነጸብራቅ ክስተትን ያብራራል.

የብርሃን ጨረር ነጸብራቅ ውጤት

በሕይወታቸው ውስጥ ያሉ ሁሉም ሰው የውኃ ማጠራቀሚያ ታች ወይም አንድ ብርጭቆ ውሃ ውስጥ ከተቀመጠው ነገር ጋር ሲመለከቱ በመቶዎች ለሚቆጠሩ ጊዜያት የዚህ ተጽእኖ መገለጫ አጋጥሞታል. በተመሳሳይ ጊዜ, ኩሬው እንደ እውነቱ ከሆነ ጥልቀት ያለው አይመስልም, እና በውሃ ብርጭቆ ውስጥ ያሉት እቃዎች የተበላሹ ወይም የተሰበሩ ይመስላሉ.

የንዝረት ክስተት የሁለት ግልጽ ቁሶች መገናኛን በሚያቋርጥበት ጊዜ በሬክቲሊናዊ አቅጣጫው ላይ መቋረጥን ያካትታል። ከፍተኛ መጠን ያለው የሙከራ መረጃን በማጠቃለል በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ሆላንዳዊው ቪሌብሮርድ ስኔል ይህን ክስተት በትክክል የሚገልጽ የሂሳብ አገላለጽ አግኝቷል. ይህ አገላለጽ ብዙውን ጊዜ በሚከተለው መልክ ይጻፋል፡-

n 1 * ኃጢአት (θ 1) = n 2 * ኃጢአት (θ 2) = const.

እዚህ n 1, n 2 በተዛማጅ ማቴሪያል ውስጥ ፍፁም አንጸባራቂ የብርሃን ኢንዴክሶች ናቸው, θ 1 እና θ 2 በአደጋው ​​እና በተቆራረጡ ጨረሮች መካከል ያሉ ማዕዘኖች እና በጨረር መገናኛ ነጥብ በኩል በተዘረጋው የበይነገጽ አውሮፕላኑ መካከል ያሉት ማዕዘኖች ናቸው. እና ይህ አውሮፕላን.

ይህ ፎርሙላ የስኔል ወይም የስኔል-ዴስካርት ህግ ይባላል (በቀረበው ቅፅ የፃፈው ፈረንሳዊው ነበር፣ ሆላንዳዊው ግን ከሳይንስ ይልቅ የርዝመት ክፍሎችን ይጠቀማል)።

ከዚህ ፎርሙላ በተጨማሪ, የንፅፅር ክስተት በሌላ ህግ ይገለጻል, እሱም በተፈጥሮ ውስጥ ጂኦሜትሪክ ነው. በአውሮፕላኑ ላይ ምልክት የተደረገበት perpendicular እና ሁለት ጨረሮች (የተከለከለ እና ክስተት) በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ መዋሸትን ያካትታል።

ፍፁም አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

ይህ መጠን በ Snell ቀመር ውስጥ ተካትቷል, እና እሴቱ ጠቃሚ ሚና ይጫወታል. በሂሳብ ደረጃ፣ ሪፍራክቲቭ ኢንዴክስ n ከቀመርው ጋር ይዛመዳል፡-

ምልክቱ ሐ በቫኩም ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ፍጥነት ነው. በግምት 3 * 10 8 ሜትር / ሰ ነው. እሴቱ v የብርሃን ፍጥነት በመሃል በኩል የሚንቀሳቀስ ነው። ስለዚህ, የማጣቀሻ ኢንዴክስ ከአየር-አልባ ቦታ አንጻር የብርሃን መዘግየት መጠን ያንፀባርቃል.

ከላይ ካለው ቀመር ሁለት አስፈላጊ መደምደሚያዎች ይከተላሉ.

• የ n ዋጋ ሁል ጊዜ ከ 1 በላይ ነው (ለቫኩም ከአንድነት ጋር እኩል ነው);
• ልኬት የሌለው መጠን ነው።

ለምሳሌ, የአየር ማቀዝቀዣ ኢንዴክስ 1.00029 ነው, ለውሃ ግን 1.33 ነው.

የማጣቀሻ ኢንዴክስ ለተወሰነ መካከለኛ ቋሚ እሴት አይደለም. እንደ ሙቀቱ ይወሰናል. ከዚህም በላይ ለእያንዳንዱ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ድግግሞሽ የራሱ ትርጉም አለው. ስለዚህ, ከላይ ያሉት አሃዞች ከ 20 o C የሙቀት መጠን እና ከሚታየው የቢጫ ክፍል (የሞገድ ርዝመት - 580-590 nm) ጋር ይዛመዳሉ.

በብርሃን ድግግሞሽ ላይ ያለው ጥገኝነት ነጭ ብርሃን በፕሪዝም ወደ በርካታ ቀለሞች መበስበስ, እንዲሁም በከባድ ዝናብ ወቅት በሰማይ ላይ ቀስተ ደመና ሲፈጠር ይታያል.

በአየር ውስጥ የብርሃን አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ

ዋጋው አስቀድሞ ከዚህ በላይ ተሰጥቷል (1.00029)። የአየር ማቀዝቀዣ ኢንዴክስ በአራተኛው የአስርዮሽ ቦታ ከዜሮ የሚለይ በመሆኑ ተግባራዊ ችግሮችን ለመፍታት ከአንድ ጋር እኩል ሊቆጠር ይችላል። በአየር እና አንድነት መካከል ያለው ትንሽ ልዩነት ብርሃን በአየር ሞለኪውሎች የማይዘገይ መሆኑን ያሳያል ፣ ይህም በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ጥንካሬ ምክንያት ነው። ስለዚህ, አማካይ የአየር ጥግግት 1.225 ኪ.ግ / ሜ 3 ነው, ማለትም, ከንጹህ ውሃ ከ 800 እጥፍ በላይ ቀላል ነው.

አየር በኦፕቲካል ደካማ መካከለኛ ነው. በቁስ ውስጥ ያለውን የብርሃን ፍጥነት የመቀነሱ ሂደት የኳንተም ባህሪ ያለው ሲሆን በንጥረቱ አተሞች አማካኝነት ፎቶን ከመሳብ እና ከመልቀቂያ ተግባራት ጋር የተያያዘ ነው።

በአየር ስብጥር ውስጥ ለውጦች (ለምሳሌ, በውስጡ የውሃ ትነት ይዘት መጨመር) እና የሙቀት መጠን ለውጦች ወደ refractive ኢንዴክስ ውስጥ ጉልህ ለውጦች ይመራል. የሚገርመው ምሳሌ በበረሃ ውስጥ ያለው ሚራጅ ተጽእኖ ነው, ይህም የሚከሰተው በተለያየ የሙቀት መጠን የአየር ንጣፎች ጠቋሚዎች ልዩነት ምክንያት ነው.

የ Glass-አየር በይነገጽ

ብርጭቆ ከአየር የበለጠ ጥቅጥቅ ያለ መካከለኛ ነው። ፍፁም አንጸባራቂ ኢንዴክስ እንደ መስታወት አይነት ከ1.5 እስከ 1.66 ይደርሳል። የ 1.55 አማካኝ ዋጋን ከወሰድን ፣ በአየር መስታወት በይነገጽ ላይ ያለው የጨረር ነጸብራቅ ቀመርን በመጠቀም ሊሰላ ይችላል-

ኃጢአት (θ 1)/ኃጢአት (θ 2) = n 2 / n 1 = n 21 = 1.55.

እሴቱ n 21 የአየር አንጻራዊ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይባላል - ብርጭቆ. ጨረሩ ከመስታወቱ ወደ አየር ከወጣ የሚከተለው ቀመር ጥቅም ላይ መዋል አለበት.

ኃጢአት (θ 1) / ኃጢአት (θ 2) = n 2 / n 1 = n 21 = 1/1.55 ​​= 0.645.

በኋለኛው ሁኔታ ውስጥ ያለው የጨረር ጨረር አንግል ከ 90 o ጋር እኩል ከሆነ ፣ ከዚያ ተዛማጅው ወሳኝ ተብሎ ይጠራል። ለመስታወት-አየር ወሰን እኩል ነው-

θ 1 = አርክሲን (0.645) = 40.17 o.

ጨረሩ ከ 40.17 o በላይ ትላልቅ ማዕዘኖች ባለው የመስታወት-አየር ወሰን ላይ ቢወድቅ ሙሉ በሙሉ ወደ መስታወቱ ይንፀባርቃል። ይህ ክስተት "ጠቅላላ ውስጣዊ ነጸብራቅ" ይባላል.

ወሳኙ አንግል ጨረሩ ጥቅጥቅ ካለው መካከለኛ (ከመስታወት ወደ አየር ፣ ግን በተቃራኒው አይደለም) ሲንቀሳቀስ ብቻ ነው።