屈折率:それは何ですか、表、演習

屈折率 です 無次元の物理量 の削減を測定します 光の速度 それがいくつかを介して送信されるとき 透明な光学媒体. 光の速度を落とす能力はと呼ばれます 屈折。

それらは存在します 2種類 屈折率の:絶対および相対。 O 絶対屈折率は、可能な最小値が1であるため、真空中の光速と他の媒体中の光速の比率によって計算されます。 O 相対屈折率次に、は、真空以外の2つの媒体における光速の比率によって決定されます。これは1未満の場合があります。

1に等しい屈折率は、光が伝播する媒体内で、光が真空中を移動するのと同じ速度で移動することを示します。 たとえば、屈折率が2に等しい場合、真空中では、屈折率が2に等しい媒体の場合の2倍の速度で光が伝播することを示します。

も参照してください: 結局のところ、光とは何ですか?

絶対屈折率と相対屈折率

O の指標屈折絶対の は真空中の光速の比率で計算され、その記号は次のとおりです。 ç とほぼ等しい値を持っています 3,0.108 MS (299,792,458 m / s)、および光速 かなりトランスペアレント そして 同種の 文字vで表される任意の:

番号 -屈折率

ç –真空中の光速(3.0.108 MS)

v –真ん中の光速

上記の式は、 屈折 光がより高速で移動できる媒体は真空そのものであるため、値は1未満です。

O 相対屈折率 は、光ビームが交差したときの2つの光媒体1と2の絶対屈折率の比率によって計算されます。 このような指標は、次の図に示すように計算できます。 見てください:

番号1,2 –媒体2に対する媒体1の屈折率

v1 あなたも2–メディア1および2の光速

屈折率と波長

O 屈折率 光学媒体の 長さ それを通過する光の。 この現象はとして知られています 色分散. このため、プリズムや水滴を通過する際に、すべての組み合わせによって形成される白色光が発生します。 目に見える色 (それが多色と呼ぶことができる理由です)、それは分散を受けるので、私たちは色の分離を観察することができます 可視スペクトル.

プリズムに使用されているガラスの屈折率が高いため、光が散乱します。
プリズムに使用されているガラスの屈折率が高いため、光が散乱します。

屈折率は 反比例の 光の波長、つまり光の波長が短いほど、特定の媒体の光の屈折率は高くなります。 したがって、同じ媒体の屈折率は、たとえば、赤色光よりも紫色光の方が高くなります。

屈折率と温度

屈折率は

温度 真ん中ですが、これは温度の変化によって変化するのではなく、密度の変化によって変化することを意味します。 屈折率と温度の間のこの関係は、歪みの形成を引き起こすものであり、 蜃気楼 非常に暑い日にアスファルトや車両のボンネットなどの加熱された表面の上では、空気の加熱によって空気が加熱されるため、 膨張. このようにして、その密度と屈折率が減少します。

あまりにも読んでください:光学研究の主なトピック

屈折率の表

次の表は、既知の材料のいくつかの屈折率を示しています。

屈折率に関する解決済みの演習

質問1-(UFPR) 与えられた媒体は屈折率nを持っています1. 別の媒体は屈折率nを持っています2. nの場合、2つの媒体の光の速度のモジュール間の関係を正しく表現する代替案を確認してください2 = 2n1.

a)v2 = 4v1

b)v2 = 2v1

履歴書2 = v1

d)v2 = v1/2

e)v2 = v1/4

テンプレート: 文字D。

解決:

媒体2の屈折率は媒体の屈折率の2倍であるため、理解する必要があります。 媒体2での光の伝播速度は、媒体での同じ速度の2分の1です。 1.

質問2-(耳) それぞれ等しい2つの均質な媒体と別個の媒体における光の伝播速度を考慮する 200,000 km / sおよび120,000km / sで、最初の媒体と2番目の媒体の相対屈折率を決定します。 300,000 km / sに等しい真空中の光速を考えてみましょう。

a)0.6

b)1.0

c)1.6

d)1.7

テンプレート: 文字a。

解決:

この問題を解決するには、2つの媒体で光が伝播する速度を分割するだけで十分です。 2番目の媒体に対する最初の媒体の相対屈折率を知りたいので、次の計算を行う必要があります。

質問3-(エネム) この図は、透明な材料で作られた光学プリズムを表しており、その屈折率は、それに当たる光の周波数とともに増加します。 赤、青、緑のライトで構成される光線がA面に当たり、B面に現れます。 そして、鏡に映った後、カラー写真用のフィルムに当たって、3つが明らかになります。 ポイント。

フィルムで明らかになった輝点を下から上に観察すると、次の色が見られます。

a)赤、緑、青。

b)緑、赤、青。

c)青、緑、赤。

d)緑、青、赤。

e)青、赤、緑。

テンプレート: 文字a。解決:

屈折率は光の波長に直接関係していることが知られています。波長が短いほど、媒質の屈折率は高くなります。 このように、最大​​の偏差を受ける光線は青い光線であり、反射された後、下から上への最初の光線点になります。

RafaelHellerbrock著
物理の先生

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm

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