Refrakcijas indekss ir bezizmēra fiziskais lielums kas mēra gaismas ātrums kad to pārraida caur dažiem caurspīdīga optiskā vide. Tiek saukta spēja samazināt gaismas ātrumu refringence.
Viņi pastāv divu veidu refrakcijas indeksa rādītājs: absolūtais un relatīvais. O absolūtais refrakcijas indekss, kura mazākā iespējamā vērtība ir 1, aprēķina pēc attiecības starp gaismas ātrumu vakuumā un gaismas ātrumu jebkurā citā vidē. O relatīvais refrakcijas indeksssavukārt nosaka gaismas ātruma attiecība divos nesējos, izņemot vakuumu, kas var būt mazāks par 1.
Refrakcijas indekss, kas vienāds ar 1, norāda, ka vidē, kurā tā izplatās, gaisma pārvietojas ar tādu pašu ātrumu kā ceļojot pa vakuumu. Refrakcijas indekss, kas vienāds ar 2, norāda, ka vakuumā gaisma izplatītos divreiz ātrāk nekā vidē, kuras refrakcijas indekss ir vienāds ar 2.
Skatīt arī: Galu galā, kas ir gaisma?
Absolūtais un relatīvais refrakcijas indekss
O indekssrefrakcijaabsolūts aprēķina pēc gaismas ātruma attiecības vakuumā, kura simbols ir
ç un kura vērtība ir aptuveni vienāda ar 3,0.108 jaunkundze (299 792 458 m / s), un gaismas ātrums a diezgancaurspīdīgs un viendabīgs jebkura, ko simbolizē v burts:
Nē - refrakcijas indekss
ç - gaismas ātrums vakuumā (3.0.108 jaunkundze)
v - gaismas ātrums pa vidu
Iepriekš minētā formula norāda, ka nav iespējas refrakcija vērtība ir mazāka par 1, jo vide, kurā gaisma spēj pārvietoties ar lielāku ātrumu, ir pats vakuums.
O relatīvais refrakcijas indekss aprēķina pēc attiecību starp divu optisko datu nesēju absolūto refrakcijas indeksu, 1. un 2., ja tos šķērso gaismas stars. Šādu indeksu var aprēķināt saskaņā ar to, kas parādīts nākamajā attēlā. Skaties:
Nē1,2 - 1. barotnes refrakcijas indekss attiecībā pret 2. barotni
v1 un tu2- gaismas ātrums 1. un 2. vidē
refrakcijas indekss un viļņa garums
O refrakcijas indekss optiskā nesēja vērtība ir atkarīga no garumsiekšāvilnis gaismas, kas iet caur to. Šī parādība ir pazīstama kā hromatiskā dispersija. Šī iemesla dēļ, ejot caur prizmu vai ūdens pilienu, balta gaisma, ko veido visu redzamās krāsas (tāpēc to var saukt par daudzkrāsainu), tas tiek izkliedēts, tādējādi ļaujot mums novērot krāsu atdalīšanu redzamais spektrs.
Refrakcijas indekss ir apgriezti proporcionāls gaismas viļņa garums, tāpēc, jo īsāks ir gaismas viļņa garums, jo lielāks ir gaismas refrakcijas indekss konkrētai videi. Tāpēc vienas un tās pašas vides refrakcijas indekss violetajai gaismai būs lielāks nekā, piemēram, sarkanajai gaismai.
refrakcijas indekss un temperatūra
Refrakcijas indeksam ir saistība ar temperatūra vidū, bet tas nenozīmē, ka tas mainās temperatūras izmaiņu dēļ, bet gan blīvuma izmaiņu dēļ. Šī saikne starp refrakcijas indeksu un temperatūru ir tā, kas izraisa deformāciju veidošanos un mirāžas virs apsildāmām virsmām, piemēram, asfalta vai transportlīdzekļa pārsega ļoti karstā dienā, jo gaisa paplašināšanās. Tādā veidā samazinās tā blīvums, kā arī tā refrakcijas indekss.
Lasiet arī:Optikas studiju galvenās tēmas
Refrakcijas indeksu tabula
Šajā tabulā ir parādīti daži zināmu materiālu refrakcijas rādītāji.
Atrisināti vingrinājumi par refrakcijas indeksu
1. jautājums - (UFPR) Dotajai barotnei ir refrakcijas indekss n1. Citai videi ir refrakcijas indekss n2. Pārbaudiet alternatīvu, kas pareizi izsaka attiecības starp gaismas ātruma moduļiem divos nesējos, kad n2 = 2n1.
a) v2 = 4v1
b) v2 = 2v1
c) v2 = v1
d) v2 = v1/2
e) v2 = v1/4
Veidne: burts D.
Izšķirtspēja:
Tā kā barotnes 2 refrakcijas indekss ir divreiz lielāks par barotnes refrakcijas indeksu, tas ir jāsaprot ka gaismas izplatīšanās ātrums 2. barotnē ir divreiz mazāks par šo pašu ātrumu barotnē 1.
2. jautājums - (Eear) Ņemot vērā gaismas izplatīšanās ātrumu divos viendabīgos un atšķirīgos barotnēs, attiecīgi vienādos pie 200 000 km / s un 120 000 km / s, nosakiet pirmās barotnes un otrā relatīvo refrakcijas indeksu. Apsveriet gaismas ātrumu vakuumā, kas vienāds ar 300 000 km / s.
a) 0.6
b) 1,0
c) 1.6
d) 1.7
Veidne: burts a.
Izšķirtspēja:
Lai atrisinātu jautājumu, pietiek sadalīt ātrumu, kādā gaisma izplatās abos barotnēs. Tā kā mēs vēlamies uzzināt pirmā barotnes relatīvo refrakcijas indeksu attiecībā pret otro, mums jāveic šāds aprēķins:
3. jautājums - (Enem) Attēlā attēlota optiska prizma, kas izgatavota no caurspīdīga materiāla un kuras refrakcijas indekss palielinās līdz ar gaismas nokrišanas biežumu, kas uz to krīt. Gaismas stars, kas sastāv no sarkanām, zilām un zaļām gaismām, nokrīt uz sejas A un parādās uz sejas B un pēc spoguļa atstarošanas tas nokļūst filmā, kas paredzēta krāsainai fotogrāfijai, atklājot trīs punkti.
Vērojot filmā atklātos spilgtos plankumus no apakšas uz augšu, var redzēt šādas krāsas:
a) sarkana, zaļa, zila.
b) zaļa, sarkana, zila.
c) zils, zaļš, sarkans.
d) zaļa, zila, sarkana.
e) zils, sarkans, zaļš.
Veidne: burts a.Izšķirtspēja:
Ir zināms, ka refrakcijas indekss ir tieši saistīts ar gaismas viļņa garumu - jo īsāks viļņa garums, jo lielāks ir barotnes refrakcijas indekss. Tādā veidā gaismas stars, kas pakļaujas vislielākajai novirzei, ir zilais, kas pēc atstarošanas kļūst par pirmo gaismas punktu no apakšas uz augšu.
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm