Что такое показатель преломления среды?
Для исследования проб в профильных лабораториях активно применяются спектрофотометры. Такие модели, как В-1200 позволяют получить точные данные по необходимым параметрам. Чтобы узнать показатель преломления среды (ППС) — величину, характеризующую уменьшение скорости рассеивания светового потока в среде относительно скорости его рассредоточения в вакууме, также используется спектрофотометр.
От чего зависит ППС?
Если рассматривать луч как волну, то преломление выступает следствием изменения скорости её рассеивания в момент входа в одну среду из другой. Абсолютный ППС напрямую связан с состоянием среды, в которой происходит рассредоточение света. То есть на конечный результат оказывают влияние такие факторы, как:
- плотность вещества;
- уровень температуры;
- присутствие упругих напряжений.
Характеристики света также оказывают влияние на показатель преломления. То есть немаловажную роль играют длина волны или частота света. Например, у зелёного света ППС больше, чем у красного, но меньше, чем у фиолетового. Ослабление луча средой описывается разными формулами в зависимости от размеров поглощающих и рассеивающих частиц, которые в ней содержатся.
ППС любой среды больше единицы. Чем выше показатель преломления, тем ниже скорость рассредоточения света. При сравнении двух ППС применяется понятие оптической плотности. Среда, абсолютный показатель преломления которой меньше, называется оптически менее плотной.
Физический смысл АППС среды (n) можно выразить отношением скорости светового потока c в вакууме к аналогичному показателю ? в среде: n=c/?.
От ППС зависит, как луч изменит своё направление в момент прохождения границы сред. Ещё этот показатель применяется для определения угла Брюстера и критического угла полного внутреннего отражения, доли светового потока, исходящего от границы прозрачных сред. Для удобного тестирования проб и получения точных показателей рекомендуется использовать спектрофотометр В-1100, который вы можете приобрести в нашей компании.
Показатель преломления
Показа́тель преломле́ния света, оптическая характеристика n n n прозрачной однородной среды, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в среде (абсолютный показатель преломления) или отношению скорости света в воздухе к скорости света в среде (относительный показатель преломления). Показатель преломления различен для разных длин волн света λ \lambda λ . Некоторые газы, особенно разреженные, имеют абсолютные показатели преломления меньше 1 (например, гелий). Абсолютный показатель преломления воздуха равен 1,00029 для λ \lambda λ = 589 нм (жёлтый дублет линии натрия). Абсолютный показатель преломления зависит от строения вещества, его агрегатного состояния, температуры, давления. При большой интенсивности света показатель преломления зависит от неё, что приводит к фазовой самомодуляции света . Показатель преломления также зависит от внешних воздействий – механических ( фотоупругость ) и электромагнитных ( эффект Керра – в жидкостях и газах, эффект Поккельса – в кристаллах).
Анизотропные среды характеризуются двумя показателями преломления: обыкновенным, который ведёт себя так же, как в изотропных средах , и необыкновенным, величина которого зависит от направления распространения света ( кристаллооптика ). Для поглощающих сред показатель преломления становится комплексным ( металлооптика ). Он является макроскопической характеристикой среды и связан с её диэлектрической проницаемостью ε ε ε и магнитной проницаемостью μ \mu μ соотношением: n = ± ε μ n=\pm\sqrt n = ± ε μ
В начале 21 в. созданы материалы, имеющие отрицательный показатель преломления ( метаматериалы ). К ним относится ансамбль искусственно созданных нанорезонаторов. Луч света, падающий из воздуха на границу среды с отрицательным показателем преломления, распространяется в направлении, противоположном потоку энергии. Преломляясь на границе такой среды, расходящийся пучок лучей превращается в сходящийся, образуя суперлинзу . При этом лучи могут, не отражаясь от объекта, прикрытого таким ансамблем, огибать его и распространяться дальше без отражения и рассеяния, делая объект как бы невидимым.
Измерения показателя преломления осуществляются с помощью рефрактометров и используются для идентификации вещества, мониторинга структуры прозрачных объектов и т. д.
Опубликовано 29 марта 2023 г. в 11:37 (GMT+3). Последнее обновление 29 марта 2023 г. в 11:37 (GMT+3). Связаться с редакцией
Показатель преломления
