Comment déterminer l'indice de réfraction du verre
Comment déterminer l'indice de réfraction du verre
Malgré le fait que l'information nécessaire peut être trouvéeDans tout livre de référence, les étudiants et les écoliers, des méthodes pour déterminer l'indice de réfraction du verre sont souvent donnés. Ceci est fait parce que le calcul de la valeur est extrêmement clair et simple pour expliquer les processus physiques.
Instructions
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Formellement, l'indice de réfraction estvaleur conditionnelle, caractérisant la capacité du matériau à faire varier l'angle d'incidence du faisceau. Par conséquent, la façon la plus simple et la plus évidente de déterminer n est d'expérimenter avec un faisceau lumineux.
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N est déterminé par une installation composée deune source de lumière, une lentille, un prisme (ou un verre ordinaire) et un écran. La lumière passant à travers la lentille se concentre et tombe sur la surface de réfraction, puis réfléchit sur l'écran, précédemment marqué d'une manière spéciale: une règle est dessinée sur le plan qui lit l'angle de réfraction par rapport au faisceau d'origine.
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La formule principale pour trouver n est toujoursle rapport sin (a) / sin (b) = n2 / n1, où a et b sont les angles d'incidence et de réfraction, et n2 et n1 sont les indices de réfraction des milieux. L'indice de réfraction de l'air, par commodité, est pris égal à l'unité, et donc l'équation peut prendre la forme n2 = sin (a) / sin (b). Dans cette équation, il est nécessaire de substituer les valeurs expérimentales du point précédent.
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Il est incorrect de parler d'une seule valeur de l'angleréfraction de la matière. Le phénomène de dispersion est connu: la dépendance de n sur la longueur d'onde (L). Si nous parlons de la gamme visible, alors la dépendance a la forme du graphique e ^ (- x) (exponentielle inverse), où l'axe des x représente la longueur d'onde et y l'indice de réfraction. Plus la longueur d'onde est petite, plus l'indice de réfraction est élevé.
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La lumière du soleil se compose d'un ensemble de vagues avec différentslongueurs. Évidemment, chacun d'eux a une valeur propre n. Dans la deuxième étape, au lieu du verre, le prisme est initialement indiqué, car il vous permet d'augmenter significativement la réfraction, ce qui le rend plus visible. Cependant, avec une telle augmentation, la lumière se décompose en un spectre: un petit arc-en-ciel sera projeté sur l'écran.
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Chaque couleur de l'arc-en-ciel est une onde électromagnétique d'une certaine longueur (380-700 nm). Le rouge a une longueur d'onde plus courte, tandis que le violet a la plus grande longueur d'onde.
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La dérivation mathématique de la variance fonctionneformules plutôt compliquées. L'idée est que n = (E * M) ^ (- 1/2). M peut être pris comme 1, et E peut être écrit comme 1 + X, où X est la susceptibilité électrique du milieu. À son tour, il peut être peint à travers les paramètres de la substance, qui, alors, sont sortis sous une forme encore plus générale. Finalement, w - la fréquence de l'onde apparaît dans la formule.
