Törésmutató van dimenzió nélküli fizikai nagyság amely méri a fénysebesség amikor egyeseken keresztül továbbítják átlátszó optikai közeg. A fénysebesség csökkentésének képességét nevezzük refringence.
Léteznek kétféle törésmutatója: az abszolút és a relatív. O abszolút törésmutató, amelynek a lehető legkisebb értéke 1, a vákuumban mért fénysebesség és bármely más közeg fénysebességének aránya alapján számoljuk. O relatív törésmutatóviszont a vákuumtól eltérő két közeg fénysebességének aránya határozza meg, amely kisebb lehet 1-nél.
Az 1-es egyenértékű törésmutató azt jelzi, hogy abban a közegben, amelyben terjed, a fény ugyanolyan sebességgel halad, mint egy vákuumon haladva. A 2-es törésmutató például azt jelzi, hogy vákuumban a fény kétszer olyan gyorsan terjedne, mint egy olyan közegben, amelynek törésmutatója egyenlő 2-vel.
Lásd még: Végül is mi a fény?
Abszolút és relatív törésmutató
O indexefénytörésabszolút a vákuumban a fénysebesség arányával számolják, amelynek szimbóluma ç és amelynek értéke megközelítőleg egyenlő
3,0.108 Kisasszony (299 792 458 m / s), és a fénysebesség a egészenátlátszó és homogén bármelyik, amelyet v betű szimbolizál:
nem - törésmutató
ç - fénysebesség vákuumban (3.0.108 Kisasszony)
v - fénysebesség középen
A fenti képlet azt jelzi, hogy erre nincs mód fénytörés értéke kisebb, mint 1, mivel az a közeg, amelyben a fény nagyobb sebességgel képes mozogni, maga a vákuum.
O relatív törésmutató két optikai közeg, az 1. és a 2. abszolút törésmutatójának aránya alapján számítják ki, amikor egy fénysugár keresztezi őket. Ez az index a következő ábrán láthatóak szerint számítható ki. Néz:
nem1,2 - az 1. közeg törésmutatója a 2. közeghez viszonyítva
v1 és te2- a fény sebessége az 1. és 2. közegen
törésmutató és hullámhossz
O törésmutató egy optikai közeg függ a hosszban benhullám a rajta áthaladó fénynek. Ez a jelenség néven ismert kromatikus diszperzió. Ez az oka annak, hogy amikor egy prizmán vagy egy vízcseppen halad át, a fehér fény, amely az összes látható színek (ezért nevezhető polikromatikusnak), diszperzión megy keresztül, lehetővé téve számunkra, hogy megfigyeljük a látható spektrum.
A törésmutató az fordítottan arányos a fény hullámhossza, tehát minél rövidebb a fény hullámhossza, annál nagyobb a fény törésmutatója egy adott közegnél. Ezért ugyanannak a közegnek a törésmutatója magasabb lesz például az ibolya fénynél, mint például a vörösnél.
törésmutató és hőmérséklet
A törésmutató kapcsolatban áll a hőfok közepén, de ez nem azt jelenti, hogy a hőmérséklet változásai miatt változik, hanem a sűrűség változásai miatt. Ez a törésmutató és a hőmérséklet közötti összefüggés okozza a torzulások kialakulását és délibábok fűtött felületek, például aszfalt vagy a jármű burkolata felett egy nagyon forró napon, mivel a levegő felmelegedése tágulás. Ily módon csökken a sűrűsége, valamint a törésmutatója.
Olvassa el:Az optika tanulmányozásának fő témái
A törésmutatók táblázata
A következő táblázat ismert anyagok néhány törésmutatóját ismerteti.
Megoldott gyakorlatok a törésmutatón
1. kérdés - (UFPR) Egy adott közeg törésmutatója n1. Egy másik közeg törésmutatója n2. Ellenőrizze az alternatívát, amely helyesen fejezi ki a két közegben a fénysebesség moduljai közötti kapcsolatot, amikor n2 = 2n1.
a) v2 = 4v1
b) v2 = 2v1
önéletrajz2 = v1
d) v2 = v1/2
e) v2 = v1/4
Sablon: D betű
Felbontás:
Mivel a 2-es közeg törésmutatója kétszerese a közeg törésmutatójának, meg kell érteni hogy a fény terjedési sebessége a 2. közegben kétszer kisebb, mint ugyanez a közegben 1.
2. kérdés - (Eear) Figyelembe véve a fény terjedési sebességét két homogén és különböző közegben, illetve egyenlő 200 000 km / s és 120 000 km / s sebességnél határozza meg az első közeg és a második relatív törésmutatóját. Vegye figyelembe a fény sebességét vákuumban, amely egyenlő 300 000 km / s-mal.
a) 0,6
b) 1,0
c) 1.6
d) 1.7
Sablon: a betű.
Felbontás:
A kérdés megoldásához elég megosztani a fény terjedési sebességét a két közegben. Mivel meg akarjuk tudni az első közeg relatív törésmutatóját a másodikhoz képest, a következő számítást kell végeznünk:
3. kérdés - (Ellenség) Az ábra egy átlátszó anyagból készült optikai prizmát ábrázol, amelynek törésmutatója növekszik a rá eső fény frekvenciájával. A vörös, kék és zöld fényekből álló fénysugár az A arcra esik és a B arcon jelenik meg és miután visszatükrözte egy tükör, eltalál egy filmet színes fényképezéshez, és hármat tár fel pontokat.
Figyelemmel a filmben feltárt fényes foltokra, alulról felfelé a következő színek láthatók:
a) piros, zöld, kék.
b) zöld, piros, kék.
c) kék, zöld, piros.
d) zöld, kék, piros.
e) kék, piros, zöld.
Sablon: a betű.Felbontás:
Ismeretes, hogy a törésmutató közvetlenül kapcsolódik a fény hullámhosszához - minél rövidebb a hullámhossz, annál nagyobb a közeg törésmutatója. Ily módon a legnagyobb eltérésnek kitett fénysugár a kék, amely visszaverődése után alulról felfelé az első fénypont lesz.
Írta: Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm