Indeks loma je bezdimenzionalna fizička veličina koja mjeri smanjenje brzina svjetlosti kad se prenosi preko nekih prozirni optički medij. Zove se sposobnost smanjenja brzine svjetlosti refrencija.
Oni postoje dvije vrste indeksa loma: apsolutni i relativni. O apsolutni indeks loma, čija je najmanja moguća vrijednost 1, izračunava se omjerom između brzine svjetlosti u vakuumu i brzine svjetlosti u bilo kojem drugom mediju. O relativni indeks lomazauzvrat se određuje omjerom između brzine svjetlosti u dva medija koja nisu vakuum, a koji može biti manji od 1.
Indeks loma jednak 1 pokazuje da u mediju u kojem se širi svjetlost putuje istom brzinom kao da putuje kroz vakuum. Na primjer, indeks loma jednak 2, pokazuje da bi se u vakuumu svjetlost širila dvostruko brže nego u mediju čiji je indeks loma jednak 2.
Pogledajte i: Napokon, što je svjetlost?
Apsolutni i relativni indeks loma
O indeks odlomljenjeapsolutni izračunava se omjerom brzine svjetlosti u vakuumu, čiji je simbol ç a koja ima vrijednost približno jednaku
3,0.108 m / s (299.792.458 m / s), a brzina svjetlosti u a dostatransparentan i homogena bilo koji, simboliziran slovom v:
Ne - indeks loma
ç - brzina svjetlosti u vakuumu (3.0.108 m / s)
v - brzina svjetlosti u sredini
Gornja formula ukazuje da ne postoji način da se lomljenje vrijednosti manje od 1, jer je medij u kojem se svjetlost može kretati većom brzinom sam vakuum.
O relativni indeks loma izračunava se omjerom između apsolutnih indeksa loma dvaju optičkih medija, 1 i 2, kada ih prelazi svjetlosna zraka. Takav indeks može se izračunati prema onome što je prikazano na sljedećoj slici. Izgled:
Ne1,2 - indeks loma medija 1 u odnosu na medij 2
v1 i ti2- brzina svjetlosti na medijima 1 i 2
Ne zaustavljaj se sada... Ima još toga nakon oglašavanja;)
indeks loma i valna duljina
O indeks loma optičkog medija ovisi o duljinauval svjetlosti koja kroz njega prolazi. Taj je fenomen poznat kao kromatska disperzija. Iz tog razloga, pri prolasku kroz prizmu ili kap vode, dobiva se bijela svjetlost koja nastaje kombinacijom svih vidljive boje (zato se može nazvati polikromatskim), podvrgava se disperziji, omogućujući nam tako promatranje razdvajanja boja vidljivi spektar.
Indeks loma je obrnuto proporcionalan valna duljina svjetlosti, pa što je kraća valna duljina svjetlosti, to je veći indeks loma svjetlosti za određeni medij. Stoga će indeks loma istog medija biti veći za ljubičasto svjetlo nego za crveno svjetlo, na primjer.
indeks loma i temperatura
Indeks loma ima odnos sa temperatura u sredini, ali to ne znači da se mijenja zbog promjene temperature, već zbog promjene gustoće. Ovaj odnos između indeksa loma i temperature je ono što uzrokuje stvaranje izobličenja i fatamorgane iznad zagrijanih površina, poput asfalta ili haube vozila po vrlo vrućem danu, jer zagrijavanje zraka uzrokuje dilatacija. Na taj se način smanjuje njegova gustoća, kao i indeks loma.
Pročitajte i vi:Glavne teme studija Optike
Tablica indeksa loma
Sljedeća tablica prikazuje neke indekse loma poznatih materijala.
Riješene vježbe na indeksu loma
Pitanje 1 - (UFPR) Dati medij ima indeks loma n1. Drugi medij ima indeks loma n2. Provjerite alternativu koja ispravno izražava odnos između modula brzine svjetlosti u dva medija, kada je n2 = 2n1.
a) v2 = 4v1
b) v2 = 2v1
c) v2 = v1
d) v2 = v1/2
e) v2 = v1/4
Predložak: slovo D.
Rješenje:
Budući da je indeks loma medija 2 dvostruki indeks loma medija, to se mora razumjeti da je brzina širenja svjetlosti u medijumu 2 dvostruko manja od te iste brzine u medijumu 1.
Pitanje 2 - (Uho) Uzimajući u obzir brzine širenja svjetlosti u dva homogena i različita medija, odnosno jednaka pri 200.000 km / s i 120.000 km / s, odredite relativni indeks loma prvog medija u odnosu na drugi. Uzmimo u obzir brzinu svjetlosti u vakuumu jednaku 300 000 km / s.
a) 0,6
b) 1.0
c) 1.6
d) 1.7
Predložak: slovo A.
Rješenje:
Da bi se riješilo pitanje, dovoljno je podijeliti brzine širenja svjetlosti u dva medija. Budući da želimo znati relativni indeks loma prvog medija u odnosu na drugi, moramo napraviti sljedeći izračun:
Pitanje 3 - (Enem) Slika predstavlja optičku prizmu izrađenu od prozirnog materijala i čiji se indeks loma povećava s frekvencijom svjetlosti koja na nju pada. Svjetlosni snop, sastavljen od crvenih, plavih i zelenih svjetala, pada na lice A i izranja na lice B i nakon što se ogleda u zrcalu, pogodi film za fotografiranje u boji, otkrivajući tri bodova.
Promatrajući svjetleće točke otkrivene u filmu, od dna do vrha, mogu se vidjeti sljedeće boje:
a) crvena, zelena, plava.
b) zelena, crvena, plava.
c) plava, zelena, crvena.
d) zelena, plava, crvena.
e) plava, crvena, zelena.
Predložak: slovo A.Razlučivost:
Poznato je da je indeks loma izravno povezan s valnom duljinom svjetlosti - što je valna duljina kraća, indeks loma medija je veći. Na taj način, zraka svjetlosti koja prolazi kroz najveće odstupanje je ona plava koja, nakon što se odbije, postaje prva točka svjetlosti, od dna do vrha.
Napisao Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
