▷ Показатель преломления

В этой статье объясняется, что такое показатель преломления в физике. Так вы найдете определение показателя преломления, способы расчета показателя преломления и, кроме того, таблицу со значениями показателей преломления разных материалов.

Что такое показатель преломления?

Показатель преломления среды — это коэффициент, который показывает, насколько скорость света (или других волн) уменьшается по сравнению с вакуумом в среде. Показатель преломления также используется для определения степени отклонения или преломления пути света при его переходе из одной среды в другую.

Аналогично показатель преломления позволяет рассчитать изменение длины волны при попадании волны в другую среду, поскольку характеристики среды, через которую распространяется волна, влияют не только на ее скорость, но и на ее атмосферу.

Однако частота волны не изменяется под влиянием среды, в которой она распространяется. Таким образом, показатель преломления определяет скорость и длину волны, но не ее частоту.

Формула показателя преломления

Показатель преломления определяется как частное между скоростью света в вакууме (c = 3,10 ⁸ м/с) и скоростью света в среде (v). Следовательно, чтобы вычислить показатель преломления, необходимо скорость света в вакууме разделить на скорость света в среде (n=c/v).

Таким образом , формула для расчета показателя преломления выглядит следующим образом:

$n=\cfrac{c}{v}$

Золото:

$n$

– показатель преломления среды.
$c$

– скорость света в вакууме (3·10 ⁸ м/с).
$v$

— скорость света в среде, в которой рассчитывается показатель преломления.

Аналогичным образом, показатель преломления среды также можно определить путем вычисления квадратного корня из произведения относительной диэлектрической проницаемости материала и относительной электромагнитной проницаемости:

$n=\sqrt{\epsilon_r\cdot \mu_r}$

Золото:

$n$

– показатель преломления среды.
$\epsilon_r$

– относительная диэлектрическая проницаемость материала.
$\mu_r$

относительная электромагнитная проницаемость.

Таблица значений показателя преломления

В следующей таблице вы можете увидеть значения показателя преломления различных сред:

Материал	Показатель преломления
Пустой	1
Воздух (0 ºC и 1 бар)	1 0002926
Метанол (20°С)	1329
Вода	1,3330
ацетальдегид	1,35
Сахарный раствор (30%)	1,38
1-бутанол (20 ºC)	1399
Гептанол (25°С)	1423
Стекло	1,45
глицерин	1473
Бензол (20°С)	1501
Сахарный раствор (80%)	1,52
Кварц	1544
Хлорид натрия	1544
Сероуглерод	1,6295
алмаз	2.42

Показатель преломления и закон Снеллиуса.

Закон Снелла — это физический закон, который связывает показатель преломления двух различных сред с углом падения и углом преломления. Таким образом, закон Снелла используется для расчета угла преломления света при пересечении поверхности, разделяющей две среды с разными показателями преломления.

Формула закона Снеллиуса такова:

$n_1\cdot \text{sin}(\theta_1)=n_2\cdot \text{sin}(\theta_2)$

Золото:

$n_1$

– показатель преломления среды, на которую падает свет.
$\theta_1$

— угол, образуемый лучом света с нормалью среды, на которую падает свет.
$n_2$

– показатель преломления среды, в которой преломляется свет.
$\theta_2$

— угол, образуемый лучом света с нормалью среды, в которой свет преломляется.

➤ См.: Закон Снелла.

Показатель преломления и полное внутреннее отражение

В физике критический угол (или предельный угол) — это угол, полученный путем вычисления обратной величины синуса частного между показателем преломления среды, в которую падает световой луч, и показателем преломления среды, в которой он преломляется. . .луч света

Итак, формула критического угла выглядит следующим образом:

$\text{sin}(\theta_c)=\cfrac{n_2}{n_1}$

$\displaystyle \theta_c=\text{arcsen}\left(\frac{n_2}{n_1}\right)$

Золото:

$\theta_c$

является критическим углом.
$n_1$

– показатель преломления среды, в которую падает свет.
$n_2$

– показатель преломления среды, в которой преломляется свет.

Таким образом, когда угол падения θ ₁ больше критического угла, луч света полностью отражается внутри среды, в которую он падает. Другими словами, если угол падения θ ₁ больше критического угла, свет не преломляется, а отражается и, следовательно, вместо того, чтобы переходить в другую среду, он остается внутри той же среды.

Это физическое явление называется полным внутренним отражением и возникает, когда угол падения светового луча превышает критический угол, который можно вычислить с помощью

Что такое показатель преломления?

Формула показателя преломления

Таблица значений показателя преломления

Показатель преломления и закон Снеллиуса.

Показатель преломления и полное внутреннее отражение

Оставить комментарий Отменить ответ