Показник заломлення є безрозмірна фізична величина який вимірює зменшення швидкість світла коли він передається через деякі прозоре оптичне середовище. Викликається здатність зменшувати швидкість світла refringence.
Вони існують два типи показника заломлення: абсолютний та відносний. О абсолютний показник заломлення, найменше можливе значення якого дорівнює 1, обчислюється відношенням між швидкістю світла у вакуумі та швидкістю світла в будь-якому іншому середовищі. О відносний показник заломленняв свою чергу, визначається співвідношенням між швидкістю світла в двох середовищах, відмінних від вакууму, яке може бути менше 1.
Показник заломлення, рівний 1, вказує на те, що у середовищі, в якому він поширюється, світло рухається з тією ж швидкістю, що і подорожуючи через вакуум. Наприклад, показник заломлення, рівний 2, вказує на те, що у вакуумі світло поширюватиметься вдвічі швидше, ніж у середовищі, показник заломлення якого дорівнює 2.
Дивіться також: Зрештою, що таке світло?
Абсолютний та відносний показник заломлення
О індексрефракціяабсолютний обчислюється відношенням швидкості світла у вакуумі, символом якого є ç і яке має значення, приблизно рівне 3,0.108 РС (299 792 458 м / с), а швидкість світла в цілкомпрозорий і однорідний будь-який, що символізується літерою v:
немає - показник заломлення
ç - швидкість світла у вакуумі (3.0.108 РС)
v - швидкість світла посередині
Наведена вище формула вказує, що немає способу рефракція значення менше 1, оскільки середовищем, в якому світло може рухатися з більшою швидкістю, є сам вакуум.
О відносний показник заломлення обчислюється відношенням між абсолютними показниками заломлення двох оптичних носіїв, 1 і 2, при перетині світловим пучком. Такий індекс можна розрахувати відповідно до того, що показано на наступному малюнку. Подивіться:
немає1,2 - показник заломлення середовища 1 по відношенню до середовища 2
v1 і ти2- швидкість світла на носіях 1 і 2
показник заломлення та довжина хвилі
О показник заломлення оптичного середовища залежить від довжинавхвиля світла, що проходить через нього. Це явище відоме як хроматична дисперсія. Саме з цієї причини при проходженні крізь призму або краплю води виникає біле світло, яке утворюється поєднанням усіх видимі кольори (тому його можна назвати поліхроматичним), він зазнає дисперсії, що дозволяє спостерігати поділ кольорів видимий спектр.
Показник заломлення становить обернено пропорційний довжина хвилі світла, тому чим коротша довжина хвилі світла, тим вищий показник заломлення світла для даного середовища. Отже, показник заломлення того самого середовища буде вищим для фіолетового світла, ніж для червоного, наприклад.
показник заломлення та температура
Показник заломлення має взаємозв'язок з температури посередині, але це не означає, що вона змінюється через зміну температури, а через зміну щільності. Ця залежність між показником заломлення та температурою є причиною утворення спотворень і міражі над нагрітими поверхнями, такими як асфальт або капот автомобіля в дуже спекотний день, оскільки нагрівання повітря розширення. Таким чином зменшується його щільність, а також показник заломлення.
Читайте також:Основні теми вивчення оптики
Таблиця показника заломлення
У наступній таблиці представлені деякі показники заломлення відомих матеріалів.
Розв’язані вправи на показник заломлення
Питання 1 - (UFPR) Дане середовище має показник заломлення n1. Інше середовище має показник заломлення n2. Перевірте альтернативу, яка правильно виражає зв'язок між модулями швидкості світла в двох середовищах, коли n2 = 2n1.
а) v2 = 4v1
б) v2 = 2v1
Резюме2 = v1
г) v2 = v1/2
д) v2 = v1/4
Шаблон: літера D.
Дозвіл:
Оскільки показник заломлення середовища 2 вдвічі перевищує показник заломлення середовища, це слід розуміти що швидкість поширення світла в середовищі 2 вдвічі менша за цю саму швидкість у середовищі 1.
Питання 2 - (Eear) Враховуючи швидкості розповсюдження світла у двох однорідних та різних середовищах відповідно рівні при 200 000 км / с та 120 000 км / с визначають відносний показник заломлення першого середовища до другого. Вважайте швидкість світла у вакуумі, що дорівнює 300 000 км / с.
а) 0,6
б) 1,0
в) 1.6
г) 1.7
Шаблон: буква а.
Дозвіл:
Для вирішення питання досить розділити швидкості, з якими світло поширюється в двох середовищах. Оскільки ми хочемо знати відносний показник заломлення першого середовища по відношенню до другого, ми повинні зробити наступний розрахунок:
Запитання 3 - (Enem) На малюнку зображена оптична призма з прозорого матеріалу, показник заломлення якої зростає із збільшенням частоти світла, що падає на неї. Світловий промінь, що складається з червоних, синіх та зелених вогнів, падає на обличчя A і виходить на обличчя B і, відбившись дзеркалом, потрапляє на плівку для кольорової фотографії, виявляючи три балів.
Спостерігаючи яскраві плями, виявлені у фільмі, знизу вгору, можна побачити такі кольори:
а) червоний, зелений, синій.
б) зелений, червоний, синій.
в) синій, зелений, червоний.
г) зелений, синій, червоний.
д) синій, червоний, зелений.
Шаблон: буква а.Дозвіл:
Відомо, що показник заломлення безпосередньо пов’язаний з довжиною хвилі світла - чим коротша довжина хвилі, тим вищий показник заломлення середовища. Таким чином, промінь світла, який зазнає найбільшого відхилення, є синім, який після відбиття стає першою точкою світла, знизу до верху.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Вчитель фізики
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm
