Lūžio rodiklis yra be matmenų fizinis dydis kuris matuoja mažinimą šviesos greitis kai jis perduodamas per kai kuriuos skaidri optinė terpė. Vadinamas gebėjimas sumažinti šviesos greitį refringencija.
Jie egzistuoja dviejų tipų lūžio rodiklio: absoliutusis ir santykinis. O absoliutus lūžio rodiklis, kurio mažiausia galima vertė yra 1, apskaičiuojama pagal šviesos greičio vakuume ir šviesos greičio bet kurioje kitoje terpėje santykį. O santykinis lūžio rodiklis, savo ruožtu, lemia šviesos greičio santykis dviejose terpėse, išskyrus vakuumą, kuris gali būti mažesnis nei 1.
Lūžio rodiklis, lygus 1, rodo, kad terpėje, kurioje sklinda, šviesa sklinda tokiu pat greičiu, kaip ir važiuodama vakuumu. Pavyzdžiui, lūžio rodiklis, lygus 2, rodo, kad vakuume šviesa sklistų dvigubai greičiau nei terpėje, kurios lūžio rodiklis lygus 2.
Taip pat žiūrėkite: Juk kas yra šviesa?
Absoliutus ir santykinis lūžio rodiklis
O indeksasrefrakcijaabsoliutus apskaičiuojamas pagal šviesos greičio vakuume santykį, kurio simbolis yra
ç kurio vertė yra maždaug lygi 3,0.108 m / s (299 792 458 m / s), o šviesos greitis a ganaskaidrus ir vienalytis bet kuri, kurią simbolizuoja v raidė:
ne - lūžio rodiklis
ç - šviesos greitis vakuume (3.0.108 m / s)
v - šviesos greitis viduryje
Aukščiau pateikta formulė rodo, kad nėra galimybės refrakcija vertė mažesnė nei 1, nes terpė, kurioje šviesa gali judėti didesniu greičiu, yra pats vakuumas.
O santykinis lūžio rodiklis apskaičiuojamas pagal dviejų optinių terpių, 1 ir 2, absoliučių lūžio rodiklių santykį, kai jas kerta šviesos pluoštas. Tokį indeksą galima apskaičiuoti pagal tai, kas parodyta kitame paveiksle. Pažvelk:
ne1,2 - 1 terpės lūžio rodiklis 2 terpės atžvilgiu
v1 ir tu2- šviesos greitis 1 ir 2 terpėse
lūžio rodiklis ir bangos ilgis
O lūžio rodiklis optinės terpės dydis priklauso nuo ilgioįbanga pro ją praeinančios šviesos. Šis reiškinys yra žinomas kaip chromatinė dispersija. Būtent dėl šios priežasties, einant per prizmę ar vandens lašą, balta šviesa, kuri susidaro derinant visus matomos spalvos (todėl jį galima vadinti polichromatiniu), jis išsisklaido, leisdamas mums stebėti spalvų atskyrimą matomas spektras.
Lūžio rodiklis yra atvirkščiai proporcingas šviesos bangos ilgis, taigi kuo trumpesnis šviesos bangos ilgis, tuo didesnis šviesos lūžio rodiklis tam tikroje terpėje. Todėl tos pačios terpės lūžio rodiklis bus didesnis violetinei šviesai nei, pavyzdžiui, raudonai.
lūžio rodiklis ir temperatūra
Lūžio rodiklis turi ryšį su temperatūra viduryje, bet tai nereiškia, kad jis keičiasi dėl temperatūros pokyčių, bet dėl tankio pokyčių. Šis lūžio rodiklio ir temperatūros ryšys sukelia iškraipymų ir miražai virš šildomų paviršių, tokių kaip asfaltas ar transporto priemonės dangtis, labai karštą dieną, nes oro kaitinimas sukelia išsiplėtimas. Tokiu būdu mažėja jo tankis, taip pat lūžio rodiklis.
Taip pat skaitykite:Pagrindinės optikos studijų temos
Lūžio rodiklio lentelė
Šioje lentelėje pateikti keli žinomų medžiagų lūžio rodikliai.
Išspręsti lūžio rodiklio pratimai
1 klausimas - (UFPR) Tam tikros terpės lūžio rodiklis n1. Kitos terpės lūžio rodiklis n2. Patikrinkite alternatyvą, kuri teisingai išreiškia ryšį tarp šviesos greičio modulių abiejose terpėse, kai n2 = 2n1.
a) v2 = 4v1
b) v2 = 2v1
c) v2 = v1
d) v2 = v1/2
e) v2 = v1/4
Šablonas: raidė D.
Rezoliucija:
Kadangi terpės 2 lūžio rodiklis yra dvigubai didesnis nei terpės lūžio rodiklis, tai reikia suprasti kad šviesos sklidimo greitis 2 terpėje yra dvigubai mažesnis už tą patį greitį terpėje 1.
2 klausimas - (Eear) Atsižvelgiant į šviesos sklidimo greitį dviejose homogeniškose ir skirtingose terpėse, atitinkamai vienodose esant 200 000 km / s ir 120 000 km / s greičiui, nustatykite pirmosios terpės ir antrosios santykinį lūžio rodiklį. Apsvarstykite šviesos greitį vakuume, lygų 300 000 km / s.
a) 0,6
b) 1,0
c) 1.6
d) 1.7
Šablonas: raidė A.
Rezoliucija:
Norėdami išspręsti klausimą, pakanka padalyti šviesos sklidimo greitį dviejose terpėse. Kadangi mes norime sužinoti pirmosios terpės santykinį lūžio rodiklį, palyginti su antruoju, turime atlikti tokį skaičiavimą:
3 klausimas - (priešas) Paveiksle pavaizduota optinė prizmė, pagaminta iš skaidrios medžiagos ir kurios lūžio rodiklis didėja priklausomai nuo šviesos kritimo. Šviesos pluoštas, susidedantis iš raudonų, mėlynų ir žalių žiburių, krinta ant veido A ir atsiranda ant veido B ir, atsispindėjęs veidrodyje, jis patenka į spalvotai fotografijai skirtą filmą, atskleisdamas tris taškų.
Stebint ryškias juostoje atsiskleidžiančias dėmes nuo apačios iki viršaus, galima pamatyti šias spalvas:
a) raudona, žalia, mėlyna.
b) žalia, raudona, mėlyna.
c) mėlyna, žalia, raudona.
d) žalia, mėlyna, raudona.
e) mėlyna, raudona, žalia.
Šablonas: raidė A.Rezoliucija:
Yra žinoma, kad lūžio rodiklis yra tiesiogiai susijęs su šviesos bangos ilgiu - kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo didesnis terpės lūžio rodiklis. Tokiu būdu didžiausias nuokrypis patiriantis šviesos spindulys yra mėlynasis, kuris, atsispindėjęs, tampa pirmuoju šviesos tašku nuo apačios iki viršaus.
Autorius Rafaelis Hellerbrockas
Fizikos mokytoja
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm
