Cómo se calcula el índice de refracción

Cómo se calcula el índice de refracción
Cómo se calcula el índice de refracción
Anonim

El índice de refracción es un número abstracto que caracteriza el poder de refracción de un medio transparente. Es costumbre designarlo con la letra latina n. Distinga entre el índice de refracción absoluto y el coeficiente relativo.

El primero se calcula usando una de dos fórmulas:

n=sen α / sen β=const (donde sen α es el seno del ángulo de incidencia, y sen β es el seno del ángulo de refracción del haz de luz que ingresa al medio en consideración desde el vacío)

o

n=c / υλ (donde c es la velocidad de la luz en el vacío, υλes la velocidad de la luz en el vacío el medio en estudio).

índice de refracción
índice de refracción

Aquí, el cálculo muestra cuántas veces la luz cambia su velocidad de propagación en el momento de la transición del vacío a un medio transparente. De esta forma, se determina el índice de refracción (absoluto). Para averiguar el familiar, utilice la fórmula:

n=n2 / n1.

Es decir, se consideran los índices de refracción absolutos de sustancias de diferentes densidades,como el aire y el vidrio.

En términos generales, los coeficientes absolutos de cualquier cuerpo, ya sea gaseoso, líquido o sólido, son siempre mayores que 1. Básicamente, sus valores oscilan entre 1 y 2. Por encima de 2, este valor puede ser sólo en casos excepcionales. casos. El valor de este parámetro para algunos entornos:

  • índice de refracción del vidrio
    índice de refracción del vidrio

    índice de refracción del vidrio (corona) - 1, 5163;

  • aire - 1, 000292;
  • glicerina - 1, 473;
  • éter - 1, 358;
  • alcohol etílico - 1, 363;
  • disulfuro de carbono - 1,629;
  • vidrio orgánico - 1, 49.

Este valor, cuando se aplica a la sustancia natural más dura del planeta, el diamante, es 2,42. Muy a menudo, cuando se realizan investigaciones científicas, etc., se requiere conocer el índice de refracción del agua. Esta configuración es 1, 334.

Dado que la longitud de onda es, por supuesto, un indicador no constante, se asigna un índice a la letra n. Su valor ayuda a comprender a qué onda del espectro se refiere este coeficiente. Al considerar la misma sustancia, pero al aumentar la longitud de onda de la luz, el índice de refracción disminuirá. Esta circunstancia provocó la descomposición de la luz en un espectro al atravesar una lente, prisma, etc.

índice de refracción del agua
índice de refracción del agua

El valor del índice de refracción se puede utilizar para determinar, por ejemplo, qué cantidad de una sustancia se disuelve en otra. Esto es útil, por ejemplo, en la elaboración de cerveza o cuando necesita saber la concentración de azúcar, frutas o bayas en el jugo. Este indicador es importante tanto para determinar la calidad de los productos derivados del petróleo, como en joyería, cuando es necesario probar la autenticidad de una piedra, etc.

Para determinar el índice de refracción, se usa un dispositivo especial llamado refractómetro. Para usarlo, en primer lugar, es necesario limpiarlo con un paño suave y luego aplicar 2 o 3 gotas de la sustancia de prueba en el prisma incluido en el diseño. A continuación, se cierra una placa especial para la luz del día.

Sin el uso de ninguna sustancia, la escala visible en el ocular del instrumento será completamente azul. Si deja caer agua destilada ordinaria sobre un prisma, con la calibración correcta del instrumento, el borde de los colores azul y blanco pasará estrictamente a lo largo de la marca cero. Al examinar otra sustancia, se desplazará a lo largo de la escala según su índice de refracción.

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