Har qanday mahsulotni ishlab chiqarishning aniq strategiyasini rejalashtirish uchun hisob-kitoblarni amalga oshirishda yoki turli maqsadlar uchun inshootlarni qurish loyihasini tuzishda fizika qonunlari juda muhim rol o'ynaydi. Ko'p qiymatlar hisoblab chiqiladi, shuning uchun rejalashtirish ishlarini boshlashdan oldin o'lchovlar va hisob-kitoblar amalga oshiriladi. Masalan, shishaning sinishi ko'rsatkichi tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbatiga teng.

Shunday qilib, birinchi navbatda burchaklarni o'lchash jarayoni bor, keyin ularning sinusi hisoblab chiqiladi va shundan keyingina kerakli qiymatni olishingiz mumkin. Jadval ma'lumotlarining mavjudligiga qaramay, har safar qo'shimcha hisob-kitoblarni amalga oshirishga arziydi, chunki ma'lumotnomalarda ko'pincha haqiqiy hayotda erishish deyarli mumkin bo'lmagan ideal sharoitlardan foydalaniladi. Shuning uchun, aslida, ko'rsatkich jadvaldagidan mutlaqo farq qiladi va ba'zi hollarda bu muhim ahamiyatga ega.

Mutlaq ko'rsatkich

Mutlaq sinishi ko'rsatkichi shisha brendiga bog'liq, chunki amalda tarkibida va shaffoflik darajasida farq qiluvchi juda ko'p variantlar mavjud. O'rtacha, u 1,5 ni tashkil qiladi va bu qiymat atrofida u yoki bu yo'nalishda 0,2 ga o'zgaradi. Kamdan kam hollarda bu ko'rsatkichdan og'ishlar bo'lishi mumkin.

Shunga qaramay, agar aniq ko'rsatkich muhim bo'lsa, qo'shimcha o'lchovlar ajralmas hisoblanadi. Ammo ular ham 100% ishonchli natija bermaydilar, chunki o'lchov kunida quyoshning osmondagi holati va bulutlilik yakuniy qiymatga ta'sir qiladi. Yaxshiyamki, 99,99% hollarda, shisha kabi materialning sinishi ko'rsatkichi birdan katta va ikkitadan kichik ekanligini va boshqa barcha o'ninchi va yuzinchi qismlar rol o'ynamasligini bilish kifoya.

Fizikadagi muammolarni hal qilishga yordam beradigan forumlarda savol tez-tez yonib turadi, shisha va olmosning sinishi ko'rsatkichi nima? Ko'pchilik bu ikki moddaning tashqi ko'rinishi o'xshash bo'lgani uchun ularning xususiyatlari taxminan bir xil bo'lishi kerak deb o'ylashadi. Lekin bu aldanish.

Shisha uchun maksimal sinishi 1,7 atrofida bo'ladi, olmos uchun esa bu ko'rsatkich 2,42 ga etadi. Bu marvarid Yerdagi kam sonli materiallardan biridir, uning sinishi indeksi 2 dan oshadi. Bu uning kristalli tuzilishi va yorug'lik nurlarining keng tarqalishi bilan bog'liq. Jadval qiymatining o'zgarishida faseting minimal rol o'ynaydi.

Nisbiy ko'rsatkich

Ba'zi muhitlar uchun nisbiy ko'rsatkichni quyidagicha tavsiflash mumkin:

  • - shishaning suvga nisbatan sinishi ko'rsatkichi taxminan 1,18;
  • - bir xil materialning havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichi 1,5 ga teng;
  • - alkogolga nisbatan sinishi ko'rsatkichi - 1.1.

Ko'rsatkichni o'lchash va nisbiy qiymatni hisoblash taniqli algoritm bo'yicha amalga oshiriladi. Nisbiy parametrni topish uchun bir jadval qiymatini boshqasiga bo'lish kerak. Yoki ikkita muhit uchun eksperimental hisob-kitoblarni amalga oshiring va keyin olingan ma'lumotlarni ajrating. Bunday operatsiyalar ko'pincha fizika fanidan laboratoriya mashg'ulotlarida amalga oshiriladi.

Sindirish ko'rsatkichini aniqlash

Amalda shishaning sindirish ko'rsatkichini aniqlash juda qiyin, chunki dastlabki ma'lumotlarni o'lchash uchun yuqori aniqlikdagi asboblar talab qilinadi. Har qanday xatolik ko'payadi, chunki hisoblashda xatolar yo'qligini talab qiladigan murakkab formulalar qo'llaniladi.

Umuman olganda, bu koeffitsient ma'lum bir to'siqdan o'tganda yorug'lik nurlarining tarqalish tezligi necha marta sekinlashishini ko'rsatadi. Shuning uchun u faqat shaffof materiallar uchun xosdir. Malumot qiymati uchun, ya'ni birlik uchun gazlarning sinishi ko'rsatkichi olinadi. Bu hisob-kitoblarda qandaydir qiymatdan boshlash imkoniyatiga ega bo'lish uchun qilingan.

Agar quyosh nuri sinishi indeksi jadval qiymatiga teng bo'lgan shisha yuzasiga tushsa, uni bir necha usul bilan o'zgartirish mumkin:

  • 1. Ustiga plyonka yopishtiring, uning sinishi ko'rsatkichi shishanikidan yuqori bo'ladi. Ushbu tamoyil yo'lovchilarning qulayligini yaxshilash va haydovchiga yo'lni aniqroq ko'rish imkonini berish uchun avtomobil oynasini qoraytirishda qo'llaniladi. Bundan tashqari, film ultrabinafsha nurlanishini cheklaydi.
  • 2. Stakanni bo'yoq bilan bo'yash. Arzon quyoshdan saqlaydigan ko'zoynaklar ishlab chiqaruvchilar shunday qiladilar, ammo bu sizning ko'zingizga zarar etkazishi mumkinligini yodda tuting. Yaxshi modellarda ko'zoynaklar darhol maxsus texnologiya yordamida rangli ishlab chiqariladi.
  • 3. Stakanni suyuqlikka botiring. Bu faqat tajribalar uchun foydalidir.

Agar yorug'lik nuri shishadan o'tsa, keyingi materialdagi sinishi indeksi jadval qiymatlarini bir-biriga solishtirish orqali olinishi mumkin bo'lgan nisbiy koeffitsient yordamida hisoblanadi. Ushbu hisob-kitoblar amaliy yoki eksperimental yukni ko'taruvchi optik tizimlarni loyihalashda juda muhimdir. Bu erda xatolarga yo'l qo'yilmaydi, chunki ular butun qurilmaning noto'g'ri ishlashiga olib keladi va keyin u bilan olingan har qanday ma'lumotlar foydasiz bo'ladi.

Sinishi ko'rsatkichi bo'lgan shishadagi yorug'lik tezligini aniqlash uchun vakuumdagi tezlikning mutlaq qiymatini sindirish ko'rsatkichiga bo'lish kerak. Vakuum mos yozuvlar muhiti sifatida ishlatiladi, chunki yorug'lik nurlarining ma'lum bir traektoriya bo'ylab to'siqsiz harakatlanishiga xalaqit beradigan moddalar yo'qligi sababli sinishi u erda harakat qilmaydi.

Har qanday hisoblangan ko'rsatkichlarda tezlik mos yozuvlar muhitiga qaraganda kamroq bo'ladi, chunki sinishi indeksi har doim birdan katta.

Optika masalalarini hal qilishda ko'pincha shisha, suv yoki boshqa moddaning sinishi ko'rsatkichini bilish kerak. Bundan tashqari, turli vaziyatlarda ushbu miqdorning mutlaq va nisbiy qiymatlari ishtirok etishi mumkin.

Ikki xil sinishi indeksi

Birinchidan, bu raqam nimani ko'rsatishi haqida: u yoki bu shaffof vosita yorug'lik tarqalish yo'nalishini qanday o'zgartiradi. Bundan tashqari, elektromagnit to'lqin vakuumdan kelib chiqishi mumkin, keyin shisha yoki boshqa moddaning sinishi indeksi mutlaq deb ataladi. Ko'pgina hollarda, uning qiymati 1 dan 2 gacha bo'lgan oraliqda yotadi. Faqat juda kamdan-kam hollarda sinishi ko'rsatkichi ikkidan kattaroqdir.

Agar ob'ektning oldida vakuumdan ko'ra zichroq o'rta bo'lsa, unda nisbiy qiymat haqida gapiriladi. Va u ikkita mutlaq qiymatning nisbati sifatida hisoblanadi. Masalan, suv oynasining nisbiy sinishi indeksi shisha va suv uchun mutlaq qiymatlar koeffitsientiga teng bo'ladi.

Har holda, u lotincha "en" harfi bilan belgilanadi - n. Bu qiymat bir xil nomdagi qiymatlarni bir-biriga bo'lish yo'li bilan olinadi, shuning uchun bu shunchaki nomga ega bo'lmagan koeffitsientdir.

Sindirish ko'rsatkichini hisoblash formulasi qanday?

Agar biz tushish burchagini "alfa" deb olsak va sinish burchagini "beta" deb belgilasak, sinishi ko'rsatkichining mutlaq qiymatining formulasi quyidagicha ko'rinadi: n = sin a / sin b. Ingliz tilidagi adabiyotda siz ko'pincha boshqa belgini topishingiz mumkin. Tushish burchagi i, sinish burchagi r bo'lganda.

Shisha va boshqa shaffof muhitda yorug'likning sinishi indeksini qanday hisoblashning yana bir formulasi mavjud. Bu yorug'likning vakuumdagi tezligi va u bilan bog'liq, lekin allaqachon ko'rib chiqilayotgan moddada.

Keyin u quyidagicha ko'rinadi: n = c/nl. Bu erda c - yorug'likning vakuumdagi tezligi, n - shaffof muhitdagi tezligi, l - to'lqin uzunligi.

Sinishi ko'rsatkichi nimaga bog'liq?

Ko'rib chiqilayotgan muhitda yorug'likning tarqalish tezligi bilan aniqlanadi. Bu jihatdan havo vakuumga juda yaqin, shuning uchun yorug'lik to'lqinlari unda tarqaladi, deyarli asl yo'nalishidan chetga chiqmaydi. Shuning uchun, agar shisha havoning yoki havoga qo'shni bo'lgan boshqa moddaning sinishi ko'rsatkichi aniqlansa, ikkinchisi shartli ravishda vakuum sifatida qabul qilinadi.

Boshqa har qanday vosita o'ziga xos xususiyatlarga ega. Ular turli xil zichlikka ega, ular o'zlarining haroratiga, shuningdek, elastik stresslarga ega. Bularning barchasi yorug'likning moddaning sinishi natijasiga ta'sir qiladi.

To'lqinlarning tarqalish yo'nalishini o'zgartirishda yorug'lik xususiyatlari kam rol o'ynamaydi. Oq yorug'lik qizildan binafsha ranggacha bo'lgan ko'plab ranglardan iborat. Spektrning har bir qismi o'ziga xos tarzda sinadi. Bundan tashqari, spektrning qizil qismining to'lqini uchun indikatorning qiymati har doim qolgan qismidan kamroq bo'ladi. Misol uchun, TF-1 shishasining sinishi ko'rsatkichi spektrning qizildan binafsha qismiga mos ravishda 1,6421 dan 1,67298 gacha o'zgarib turadi.

Turli moddalar uchun misol qiymatlari

Bu erda mutlaq qiymatlarning qiymatlari, ya'ni nur vakuumdan (bu havoga ekvivalent) boshqa moddadan o'tganda sinishi indeksi.

Agar boshqa vositalarga nisbatan shishaning sinishi indeksini aniqlash zarur bo'lsa, bu raqamlar talab qilinadi.

Masalalarni yechishda yana qanday kattaliklardan foydalaniladi?

To'liq aks ettirish. Bu yorug'lik zichroq muhitdan kamroq zichroq muhitga o'tganda sodir bo'ladi. Bu erda tushish burchagining ma'lum bir qiymatida sinishi to'g'ri burchak ostida sodir bo'ladi. Ya'ni, nur ikki ommaviy axborot vositalarining chegarasi bo'ylab siljiydi.

To'liq aks ettirishning cheklovchi burchagi uning minimal qiymati bo'lib, yorug'lik kamroq zich muhitga tushmaydi. Undan kamroq - sinishi sodir bo'ladi va ko'proq - yorug'lik harakatlanadigan muhitda aks etadi.

№1 vazifa

Vaziyat. Shishaning sinishi indeksi 1,52 ga teng. Yorug'likning yuzalar orasidagi interfeysdan to'liq aks ettirilishini cheklash burchagini aniqlash kerak: havo bilan shisha, havo bilan suv, suv bilan shisha.

Jadvalda keltirilgan suv uchun sinishi ko'rsatkichi ma'lumotlaridan foydalanishingiz kerak bo'ladi. Havo uchun birlikka teng qabul qilinadi.

Har uch holatda ham yechim formuladan foydalangan holda hisob-kitoblarga tushiriladi:

sin a 0 / sin b = n 1 / n 2, bu erda n 2 yorug'lik tarqaladigan muhitga, n 1 esa yorug'lik tarqaladigan muhitga ishora qiladi.

a 0 harfi cheklovchi burchakni bildiradi. b burchakning qiymati 90 daraja. Ya'ni, uning sinusi birlik bo'ladi.

Birinchi holat uchun: sin a 0 = 1 / n shisha, keyin cheklovchi burchak 1 / n shisha yoyiga teng. 1/1,52 = 0,6579. Burchak 41,14º.

Ikkinchi holda, arksini aniqlashda siz suvning sinishi indeksining qiymatini almashtirishingiz kerak. Suvning 1 / n qismi 1 / 1,33 \u003d 0, 7519 qiymatini oladi. Bu 48,75º burchakning yoyidir.

Uchinchi holat n suv va n stakan nisbati bilan tavsiflanadi. Arksinusni kasr uchun hisoblash kerak bo'ladi: 1,33 / 1,52, ya'ni 0,875 raqami. Cheklovchi burchakning qiymatini uning yoyi bo'yicha topamiz: 61,05º.

Javob: 41,14º, 48,75º, 61,05º.

Vazifa №2

Vaziyat. Shisha prizma suv bilan to'ldirilgan idishga botiriladi. Uning sinishi indeksi 1,5 ga teng. Prizma to'g'ri burchakli uchburchakka asoslangan. Kattaroq oyoq pastki qismga perpendikulyar, ikkinchisi esa unga parallel. Prizmaning yuqori yuzasiga odatda yorug'lik nurlari tushadi. Yorug'likning tomir tubiga perpendikulyar bo'lgan oyoqqa etib borishi va prizmadan chiqishi uchun gorizontal oyoq va gipotenuza orasidagi eng kichik burchak qanday bo'lishi kerak?

Nur prizmani tavsiflangan tarzda tark etishi uchun u ichki yuzada (prizma kesimidagi uchburchakning gipotenuzasi bo'lgan) cheklovchi burchak ostida tushishi kerak. Qurilish bo'yicha, bu cheklovchi burchak to'g'ri burchakli uchburchakning kerakli burchagiga teng bo'lib chiqadi. Yorug'likning sinishi qonunidan ma'lum bo'ladiki, cheklovchi burchakning sinusi 90 graduslik sinusga bo'linib, ikkita sinishi ko'rsatkichining nisbatiga teng: suv va shisha.

Hisob-kitoblar cheklovchi burchak uchun shunday qiymatga olib keladi: 62º30´.

Moddalar - yorug'likning (elektromagnit to'lqinlarning) vakuumdagi va ma'lum bir muhitdagi faza tezligining nisbatiga teng qiymat. Ular, shuningdek, har qanday boshqa to'lqinlar, masalan, tovush to'lqinlari uchun sinishi indeksi haqida gapirishadi.

Sinishi ko'rsatkichi moddaning xususiyatlariga va nurlanishning to'lqin uzunligiga bog'liq, ba'zi moddalar uchun elektromagnit to'lqinlarning chastotasi past chastotalardan optik va undan tashqariga o'zgarganda sinishi ko'rsatkichi juda kuchli o'zgaradi va ma'lum bir chastotada yanada keskin o'zgarishi mumkin. chastota shkalasining hududlari. Standart odatda optik diapazon yoki kontekst tomonidan belgilanadigan diapazondir.

Optik jihatdan anizotrop moddalar mavjud bo'lib, ularning sinishi ko'rsatkichi yorug'likning yo'nalishi va qutblanishiga bog'liq. Bunday moddalar juda keng tarqalgan, xususan, bularning barchasi kristall panjaraning simmetriyasi etarlicha past bo'lgan kristallar, shuningdek mexanik deformatsiyaga uchragan moddalardir.

Sinishi indeksini muhitning magnit va o'tkazuvchanlik mahsulotining ildizi sifatida ifodalash mumkin.

(shuni hisobga olish kerakki, magnit o'tkazuvchanlik va qiziqish chastotasi diapazoni uchun o'tkazuvchanlik qiymatlari, masalan, optik, ushbu miqdorlarning statik qiymatlaridan sezilarli darajada farq qilishi mumkin).

Sinishi indeksini o'lchash uchun qo'lda va avtomatik refraktometrlar .

Bir muhitning sindirish ko'rsatkichining ikkinchisining sinishi ko'rsatkichiga nisbati deyiladi nisbiy sinishi indeksi ikkinchisiga nisbatan birinchi muhit. Yugurish uchun:

bu yerda va mos ravishda birinchi va ikkinchi muhitdagi yorug'likning faza tezligi. Shubhasiz, ikkinchi muhitning birinchisiga nisbatan nisbiy sindirish ko'rsatkichi ga teng qiymatdir.

Bu qiymat, ceteris paribus, odatda, nur zichroq muhitdan kamroq zichroq muhitga o'tganda birlikdan kichikroq va nur kamroq zichroq muhitdan zichroq muhitga (masalan, gaz yoki gaz muhitidan) o'tganda birlikdan kattaroqdir. vakuumdan suyuqlik yoki qattiq holatga). Ushbu qoidadan istisnolar mavjud va shuning uchun atrof-muhitni chaqirish odatiy holdir optik jihatdan boshqasidan ko'ra ko'proq yoki kamroq zich (muhitning shaffofligi o'lchovi sifatida optik zichlik bilan aralashmaslik kerak).

Havosiz bo'shliqdan biron bir muhit yuzasiga tushgan nur boshqa muhitdan tushganidan ko'ra kuchliroq sinadi; havosiz fazodan muhitga tushayotgan nurning sindirish ko'rsatkichi uning deyiladi absolyut sinishi indeksi yoki oddiygina berilgan muhitning sinishi ko'rsatkichi, bu sinishi ko'rsatkichi bo'lib, uning ta'rifi maqolaning boshida berilgan. Har qanday gazning, shu jumladan havoning normal sharoitda sinishi ko'rsatkichi suyuqliklar yoki qattiq moddalarning sinishi ko'rsatkichlaridan ancha past, shuning uchun taxminan (va nisbatan yaxshi aniqlik bilan) mutlaq sinishi ko'rsatkichini havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichidan aniqlash mumkin.

Ba'zi moddalar uchun sinishi indeksi elektromagnit to'lqinlarning chastotasi past chastotalardan optik va undan tashqariga o'zgarganda juda kuchli o'zgaradi va chastota shkalasining ma'lum joylarida yanada keskin o'zgarishi mumkin. Standart odatda optik diapazon yoki kontekst tomonidan belgilanadigan diapazondir.

Bir muhitning sindirish ko'rsatkichining ikkinchisining sinishi ko'rsatkichiga nisbati deyiladi nisbiy sinishi indeksi ikkinchisiga nisbatan birinchi muhit. Yugurish uchun:

bu yerda va mos ravishda birinchi va ikkinchi muhitdagi yorug'likning faza tezligi. Shubhasiz, ikkinchi muhitning birinchisiga nisbatan nisbiy sindirish ko'rsatkichi ga teng qiymatdir.

Bu qiymat, ceteris paribus, odatda, nur zichroq muhitdan kamroq zichroq muhitga o'tganda birlikdan kichikroq va nur kamroq zichroq muhitdan zichroq muhitga (masalan, gaz yoki gaz muhitidan) o'tganda birlikdan kattaroqdir. vakuumdan suyuqlik yoki qattiq holatga). Ushbu qoidadan istisnolar mavjud va shuning uchun atrof-muhitni chaqirish odatiy holdir optik jihatdan boshqasidan ko'ra ko'proq yoki kamroq zich (muhitning shaffofligi o'lchovi sifatida optik zichlik bilan aralashmaslik kerak).

Havosiz bo'shliqdan biron bir muhit yuzasiga tushgan nur boshqa muhitdan tushganidan ko'ra kuchliroq sinadi; havosiz fazodan muhitga tushayotgan nurning sindirish ko'rsatkichi uning deyiladi absolyut sinishi indeksi yoki oddiygina berilgan muhitning sinishi ko'rsatkichi, bu sinishi ko'rsatkichi bo'lib, uning ta'rifi maqolaning boshida berilgan. Har qanday gazning, shu jumladan havoning normal sharoitda sinishi ko'rsatkichi suyuqliklar yoki qattiq moddalarning sinishi ko'rsatkichlaridan ancha past, shuning uchun taxminan (va nisbatan yaxshi aniqlik bilan) mutlaq sinishi ko'rsatkichini havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichidan aniqlash mumkin.

Misollar

Ba'zi muhitlarning sinishi ko'rsatkichlari jadvalda keltirilgan.

589,3 nm to'lqin uzunligi uchun sinishi ko'rsatkichlari
O'rta turdagi chorshanba Harorat, ° S Ma'nosi
kristallar LiF 20 1,3920
NaCl 20 1,5442
KCl 20 1,4870
KBr 20 1,5552
Optik ko'zoynaklar LK3 (Oson Cron) 20 1,4874
K8 (Kron) 20 1,5163
TK4 (og'ir toj) 20 1,6111
STK9 (Super Heavy Crown) 20 1,7424
F1 (Flint) 20 1,6128
TF10 (Og'ir chaqmoqtosh) 20 1,8060
STF3 (O'ta og'ir Flint) 20 2,1862
Qimmatbaho toshlar Olmos oq - 2,417
Beril - 1,571 - 1,599
Zumrad - 1,588 - 1,595
Safir oq - 1,768 - 1,771
Safir yashil - 1,770 - 1,779
Suyuqliklar Distillangan suv 20 1,3330
Benzol 20-25 1,5014
Glitserin 20-25 1,4370
Sulfat kislota 20-25 1,4290
xlorid kislotasi 20-25 1,2540
anis yog'i 20-25 1,560
Ayçiçek yog'i 20-25 1,470
Zaytun yog'i 20-25 1,467
etanol 20-25 1,3612

Salbiy sinishi indeksiga ega bo'lgan materiallar

  • to'lqinlarning faza va guruh tezligi turli yo'nalishlarga ega;
  • optik tizimlar ("superlinzalar") yaratishda, ularning yordami bilan mikroskoplarning ruxsatini oshirishda, nano o'lchamdagi mikrosxemalarni yaratishda, optik axborot tashuvchilarda yozish zichligini oshirishda diffraktsiya chegarasini engib o'tish mumkin).

Shuningdek qarang

  • Sinishi ko'rsatkichini o'lchash uchun immersion usuli.

Eslatmalar

Havolalar

  • RefractiveIndex.INFO sinishi indeksi ma'lumotlar bazasi

Wikimedia fondi. 2010 yil.

  • Belfort
  • Saksoniya-Anhalt

Boshqa lug'atlarda "Refraktiv indeks" nima ekanligini ko'ring:

    SIRISH INDEKSI- yorug'likning vakuumdagi tezligining muhitdagi yorug'lik tezligiga nisbati (mutlaq sindirish ko'rsatkichi). 2 muhitning nisbiy sinishi indeksi - bu yorug'lik interfeysiga tushadigan muhitdagi yorug'lik tezligining ikkinchi ... ... yorug'lik tezligiga nisbati. Katta ensiklopedik lug'at

    SIRISH INDEKSI Zamonaviy entsiklopediya

    Sinishi indeksi- SIRISH INDEKSI, muhitni tavsiflovchi va vakuumdagi yorug'lik tezligining muhitdagi yorug'lik tezligiga nisbatiga teng qiymat (mutlaq sindirish ko'rsatkichi). Sinishi ko'rsatkichi n dielektrik e va magnit o'tkazuvchanlikka bog'liq m ... Illustrated entsiklopedik lug'at

    SIRISH INDEKSI- (Qarang: REFRAKTIV INDICATOR). Jismoniy ensiklopedik lug'at. Moskva: Sovet Entsiklopediyasi. Bosh muharrir A. M. Proxorov. 1983... Jismoniy entsiklopediya

    sindirish ko'rsatkichi- 1. Tushgan to'lqin tezligining singan to'lqin tezligiga nisbati. 2. Ikki muhitdagi tovush tezligining nisbati. [Buzilmaydigan sinov tizimi.…… Texnik tarjimon uchun qo'llanma

    sindirish ko'rsatkichi- yorug'likning vakuumdagi tezligining muhitdagi yorug'lik tezligiga nisbati (mutlaq sindirish ko'rsatkichi). Ikki muhitning nisbiy sinishi ko'rsatkichi - bu yorug'lik interfeysiga tushadigan muhitdagi yorug'lik tezligining ... ...dagi yorug'lik tezligiga nisbati. ensiklopedik lug'at

    sindirish ko'rsatkichi- lūžio rodiklis statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. sinish ko'rsatkichi; sinish ko'rsatkichi; sindirish ko'rsatkichi vok. Brechungsindex, m; Brechungsverhältnis, n; Brechungszal, f; Brechzahl, f; Refraktionsindex, m rus. sindirish ko'rsatkichi, m; … Avtomatik terminų žodynas

    sindirish ko'rsatkichi- lūžio rodiklis statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiagos konstanta, apibūdinanti jos savybę laužti šviesos bangas. attikmenys: ingliz. sinish ko'rsatkichi; sinish ko'rsatkichi; Sinishi indeksi eng. sindirish ko'rsatkichi; sindirish ko'rsatkichi; ...... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

    sindirish ko'rsatkichi- lūžio rodiklis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis fazinio greicio terpėje… …

    sindirish ko'rsatkichi- lūžio rodiklis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiagos parametrlari, apibūdinantis jos savybę laužti šviesos bangas. attikmenys: ingliz. sinish ko'rsatkichi; sindirish ko'rsatkichi vok. Brechungsindex, m rus. indeks… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

Kitoblar

  • Kvant. Fizika va matematika bo'yicha mashhur ilmiy jurnal. No 07/2017 , Mavjud emas. Agar siz matematika va fizikaga qiziqsangiz va muammolarni hal qilishni yaxshi ko'rsangiz, KVANT ilmiy-ommabop fizika va matematika jurnali sizning do'stingiz va yordamchingizga aylanadi. 1970 yildan beri nashr etilgan va ... 50 rublga sotib oling elektron kitob

Ushbu maqola sinishi indeksi kabi optika tushunchasining mohiyatini ochib beradi. Ushbu qiymatni olish uchun formulalar berilgan, elektromagnit to'lqinning sinishi hodisasini qo'llash haqida qisqacha ma'lumot berilgan.

Ko'rish qobiliyati va sinishi indeksi

Sivilizatsiya tongida odamlar savol berishdi: ko'z qanday ko'radi? Odam tevarak-atrofdagi jismlarni sezadigan nurlar chiqaradi yoki aksincha, hamma narsa shunday nurlar chiqaradi, degan fikr bor. Bu savolga javob XVII asrda berilgan. U optikada mavjud va sinishi indeksi nima bilan bog'liq. Turli xil shaffof bo'lmagan sirtlardan aks ettirilgan va shaffoflari bilan chegarada singan yorug'lik odamga ko'rish imkoniyatini beradi.

Yorug'lik va sinishi indeksi

Sayyoramiz quyosh nuri bilan qoplangan. Va aynan fotonlarning to'lqin tabiati bilan mutlaq sinishi ko'rsatkichi kabi tushuncha bog'liq. Vakuumda tarqalayotganda, foton hech qanday to'siqlarga duch kelmaydi. Sayyorada yorug'lik juda ko'p turli xil zichroq muhitlarga duch keladi: atmosfera (gazlar aralashmasi), suv, kristallar. Elektromagnit to'lqin bo'lgan yorug'lik fotonlari vakuumda bir fazali tezlikka ega (belgilangan c), va muhitda - boshqa (belgilangan v). Birinchi va ikkinchisining nisbati mutlaq sinishi indeksi deb ataladi. Formula quyidagicha ko'rinadi: n = c / v.

Faza tezligi

Elektromagnit muhitning faza tezligining ta'rifini berishga arziydi. Aks holda sinishi indeksi nima ekanligini tushunib oling n, taqiqlangan. Yorug'lik fotoni to'lqindir. Demak, u tebranuvchi energiya paketi sifatida ifodalanishi mumkin (sinusoid segmentini tasavvur qiling). Faza - bu sinusoidning ma'lum bir vaqtda to'lqin o'tadigan segmenti (esda tutingki, bu sinishi indeksi kabi miqdorni tushunish uchun muhimdir).

Masalan, faza sinusoidning maksimali yoki uning qiyaligining ayrim segmenti bo'lishi mumkin. To'lqinning faza tezligi - bu muayyan fazaning harakat tezligi. Sinishi indeksining ta'rifi tushuntirganidek, vakuum va muhit uchun bu qiymatlar farqlanadi. Bundan tashqari, har bir muhit bu miqdorning o'ziga xos qiymatiga ega. Har qanday shaffof birikma, uning tarkibi qanday bo'lishidan qat'i nazar, boshqa barcha moddalardan farq qiladigan sinishi ko'rsatkichiga ega.

Absolyut va nisbiy sindirish ko'rsatkichi

Mutlaq qiymat vakuumga nisbatan o'lchanishi yuqorida allaqachon ko'rsatilgan. Biroq, bizning sayyoramizda bu qiyin: yorug'lik ko'proq havo va suv yoki kvarts va shpinel chegarasiga tushadi. Ushbu ommaviy axborot vositalarining har biri uchun, yuqorida aytib o'tilganidek, sinishi ko'rsatkichi boshqacha. Havoda yorug'lik fotoni bir yo'nalish bo'ylab harakat qiladi va bir faza tezligiga ega (v 1), lekin u suvga kirganda, tarqalish yo'nalishini va faza tezligini (v 2) o'zgartiradi. Biroq, bu ikkala yo'nalish ham bir tekislikda yotadi. Bu ko'zning to'r pardasida yoki kamera matritsasida atrofdagi dunyoning tasviri qanday shakllanishini tushunish uchun juda muhimdir. Ikki mutlaq qiymatning nisbati nisbiy sinishi indeksini beradi. Formula quyidagicha ko'rinadi: n 12 \u003d v 1 / v 2.

Ammo yorug'lik, aksincha, suvdan chiqib, havoga kirsa nima bo'ladi? Keyin bu qiymat n 21 = v 2 / v 1 formulasi bilan aniqlanadi. Nisbiy sinishi ko'rsatkichlarini ko'paytirishda biz n 21 * n 12 \u003d (v 2 * v 1) / (v 1 * v 2) \u003d 1 ni olamiz. Bu nisbat har qanday vosita juftligi uchun to'g'ri keladi. Nisbiy sindirish ko'rsatkichini tushish va sinish burchaklarining sinuslaridan topish mumkin n 12 = sin Ɵ 1 / sin Ɵ 2. Burchaklar normaldan sirtgacha sanalganligini unutmang. Normal - bu sirtga perpendikulyar bo'lgan chiziq. Ya'ni, agar muammoga burchak berilgan bo'lsa α sirtning o'ziga nisbatan tushganda, u holda (90 - a) sinusni hisobga olish kerak.

Sinishi ko'rsatkichining go'zalligi va uning qo'llanilishi

Sokin quyoshli kunda ko'l tubida porlash o'ynaydi. To'q ko'k muz toshni qoplaydi. Ayolning qo'lida olmos minglab uchqunlarni sochadi. Bu hodisalar shaffof muhitning barcha chegaralari nisbiy sinishi ko'rsatkichiga ega bo'lishining natijasidir. Estetik zavqdan tashqari, bu hodisa amaliy qo'llanmalar uchun ham ishlatilishi mumkin.

Mana bir nechta misollar:

  • Shisha linza quyosh nurini to'playdi va o'tga o't qo'yadi.
  • Lazer nurlari kasal organga e'tibor qaratadi va keraksiz to'qimalarni kesib tashlaydi.
  • Quyosh nurlari qadimiy vitray oynada sinadi va maxsus atmosferani yaratadi.
  • Mikroskop juda kichik detallarni kattalashtiradi
  • Spektrofotometr linzalari o'rganilayotgan moddaning yuzasidan aks ettirilgan lazer nurini to'playdi. Shunday qilib, yangi materiallarning tuzilishini, keyin esa xususiyatlarini tushunish mumkin.
  • Hatto fotonik kompyuter loyihasi ham mavjud bo'lib, u erda ma'lumot hozirgidek elektronlar orqali emas, balki fotonlar orqali uzatiladi. Bunday qurilma uchun, albatta, sinishi elementlar kerak bo'ladi.

To'lqin uzunligi

Biroq, Quyosh bizni nafaqat ko'rinadigan spektrda fotonlar bilan ta'minlaydi. Infraqizil, ultrabinafsha, rentgen nurlari diapazonlari insonning ko'rish organlari tomonidan sezilmaydi, lekin ular bizning hayotimizga ta'sir qiladi. IQ nurlari bizni issiq tutadi, UV fotonlari atmosferaning yuqori qismini ionlashtiradi va o'simliklar fotosintez orqali kislorod ishlab chiqarishga imkon beradi.

Va sinishi indeksi nimaga teng bo'lishi nafaqat chegara o'rtasida joylashgan moddalarga, balki tushayotgan nurlanishning to'lqin uzunligiga ham bog'liq. Odatda kontekstdan qaysi qiymatga ishora qilinayotgani aniq bo'ladi. Ya'ni, kitobda rentgen nurlari va uning insonga ta'siri ko'rib chiqilsa, unda n u erda bu diapazon uchun belgilangan. Ammo odatda elektromagnit to'lqinlarning ko'rinadigan spektri nazarda tutiladi, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa.

Sinishi indeksi va aks ettirish

Yuqoridagilardan ma'lum bo'lganidek, biz shaffof muhitlar haqida gapiramiz. Misol tariqasida havo, suv, olmosni keltirdik. Ammo yog'och, granit, plastmassa haqida nima deyish mumkin? Ular uchun sindirish ko'rsatkichi degan narsa bormi? Javob murakkab, lekin umuman olganda, ha.

Avvalo, biz qanday yorug'lik bilan shug'ullanayotganimizni ko'rib chiqishimiz kerak. Ko'rinadigan fotonlar uchun shaffof bo'lmagan muhitlar rentgen nurlari yoki gamma nurlanishi bilan kesiladi. Ya'ni, agar biz hammamiz supermen bo'lganimizda, atrofimizdagi butun dunyo biz uchun shaffof bo'lar edi, lekin har xil darajada. Misol uchun, betondan yasalgan devorlar jeledan ko'ra zichroq bo'lmaydi va metall armatura zichroq meva bo'laklariga o'xshaydi.

Boshqa elementar zarralar, muonlar uchun bizning sayyoramiz umuman shaffofdir. Bir vaqtlar olimlar ularning mavjudligini isbotlash uchun juda ko'p muammolarni keltirdilar. Myuonlar bizni har soniyada millionlab teshib o'tadi, lekin bitta zarrachaning materiya bilan to'qnashishi ehtimoli juda kichik va buni tuzatish juda qiyin. Aytgancha, Baykal yaqinda muonlarni "tutish" joyiga aylanadi. Buning uchun uning chuqur va toza suvi juda mos keladi - ayniqsa qishda. Asosiysi, sensorlar muzlamaydi. Shunday qilib, betonning sinishi ko'rsatkichi, masalan, rentgen fotonlari uchun mantiqiy. Bundan tashqari, moddaning rentgen nurlanishi kristallarning tuzilishini o'rganishning eng aniq va muhim usullaridan biridir.

Shuni ham yodda tutish kerakki, matematik ma'noda ma'lum bir diapazon uchun shaffof bo'lmagan moddalar xayoliy sinishi ko'rsatkichiga ega. Va nihoyat, moddaning harorati uning shaffofligiga ham ta'sir qilishi mumkinligini tushunish kerak.