Kas lemia terpės absoliutų lūžio rodiklį? Lūžio rodiklio samprata

19.10.2019

Refrakcija yra tam tikras abstraktus skaičius, apibūdinantis bet kurios skaidrios terpės lūžio gebėjimą. Įprasta jį žymėti n. Išskirti absoliutus rodiklis lūžio rodiklis ir santykinis rodiklis.

Pirmasis apskaičiuojamas naudojant vieną iš dviejų formulių:

n = sin α / sin β = const (kur sin α yra kritimo kampo sinusas, o sin β yra šviesos spindulio, patenkančio į nagrinėjamą terpę iš tuštumos, sinusas)

n = c / υ λ (kur c – šviesos greitis vakuume, υ λ – šviesos greitis tiriamoje terpėje).

Čia skaičiavimas parodo, kiek kartų šviesa keičia savo sklidimo greitį perėjimo iš vakuumo į skaidrią terpę momentu. Taip nustatomas lūžio rodiklis (absoliutus). Norėdami sužinoti santykį, naudokite formulę:

Tai yra, atsižvelgiama į skirtingo tankio medžiagų, tokių kaip oras ir stiklas, absoliučiuosius lūžio rodiklius.

Paprastai tariant, bet kurio kūno, nesvarbu, ar jis būtų dujinis, skystas ar kietas, absoliutieji koeficientai visada yra didesni už 1. Iš esmės jų reikšmės svyruoja nuo 1 iki 2. Ši vertė gali būti didesnė už 2 tik išimtiniais atvejais. Šio parametro reikšmė kai kurioms aplinkoms yra tokia:

Ši vertė, taikoma kiečiausiai natūraliai planetos medžiagai deimantui, yra 2,42. Labai dažnai atliekant mokslinius tyrimus ir pan., būtina žinoti vandens lūžio rodiklį. Šis parametras yra 1,334.

Kadangi bangos ilgis, žinoma, yra kintamasis indikatorius, raidei n priskiriamas indeksas. Jo reikšmė padeda suprasti, kuriai spektro bangai priklauso šis koeficientas. Kalbant apie tą pačią medžiagą, bet didėjant šviesos bangos ilgiui, lūžio rodiklis sumažės. Ši aplinkybė sukelia šviesos skaidymąsi į spektrą, kai ji praeina pro objektyvą, prizmę ir kt.

Pagal lūžio rodiklio reikšmę galite nustatyti, pavyzdžiui, kiek vienos medžiagos yra ištirpusios kitoje. Tai gali būti naudinga, pavyzdžiui, gaminant alų arba kai reikia žinoti cukraus, vaisių ar uogų koncentraciją sultyse. Šis rodiklis svarbus tiek nustatant naftos produktų kokybę, tiek papuošaluose, kai reikia įrodyti akmens autentiškumą ir pan.

Nenaudojant jokios medžiagos, prietaiso okuliare matoma skalė bus visiškai mėlyna. Jei ant prizmės lašinate įprastą distiliuotą vandenį, jei instrumentas teisingai sukalibruotas, riba tarp mėlynos ir baltos gėlės praeis griežtai ties nuline žyma. Tiriant kitą medžiagą, ji pasislinks išilgai skalės pagal jai būdingą lūžio rodiklį.

Fizikos dėsniai vaidina labai svarbus vaidmuo atliekant skaičiavimus planuojant konkrečią bet kokio produkto gamybos strategiją arba rengiant konstrukcijų statybos projektą įvairiems tikslams. Skaičiuojama daug dydžių, todėl matavimai ir skaičiavimai atliekami prieš pradedant planavimo darbus. Pavyzdžiui, stiklo lūžio rodiklis yra lygus kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykiui.

Taigi pirmiausia procesas vyksta išmatuokite kampus, tada apskaičiuokite jų sinusus ir tik tada galėsite gauti norimą reikšmę. Nepaisant to, kad yra lentelės duomenų, kiekvieną kartą verta atlikti papildomus skaičiavimus, nes dažnai naudojami žinynai idealios sąlygos kurį galima pasiekti Tikras gyvenimas beveik neįmanoma. Todėl iš tikrųjų rodiklis būtinai skirsis nuo lentelės, o kai kuriose situacijose tai yra labai svarbu.

Absoliutus rodiklis

Absoliutus lūžio rodiklis priklauso nuo stiklo prekės ženklo, nes praktiškai yra daugybė variantų, kurie skiriasi sudėtimi ir skaidrumo laipsniu. Vidutiniškai jis yra 1,5 ir svyruoja apie šią vertę 0,2 viena ar kita kryptimi. Retais atvejais gali būti nukrypimų nuo šio skaičiaus.

Vėlgi, jei svarbus tikslus rodiklis, negalima išvengti papildomų matavimų. Tačiau jie taip pat neduoda 100% patikimo rezultato, nes galutinę vertę įtakoja saulės padėtis danguje ir debesuotumas matavimo dieną. Laimei, 99,99% atvejų pakanka tiesiog žinoti, kad tokios medžiagos kaip stiklas lūžio rodiklis yra didesnis nei vienas ir mažesnis už du, o visos kitos dešimtosios ir šimtosios dalys neturi reikšmės.

Forumuose, kurie padeda išspręsti fizikos problemas, dažnai kyla klausimas: koks yra stiklo ir deimanto lūžio rodiklis? Daugelis žmonių mano, kad kadangi šios dvi medžiagos savo išvaizda yra panašios, jų savybės turėtų būti maždaug vienodos. Tačiau tai klaidinga nuomonė.

Maksimalus stiklo lūžis bus apie 1,7, o deimantų šis rodiklis siekia 2,42. The brangakmenis yra viena iš nedaugelio medžiagų Žemėje, kurios lūžio rodiklis viršija 2. Taip yra dėl jos kristalinės struktūros ir didelio šviesos spindulių sklaidos lygio. Pjūvis vaidina minimalų vaidmenį keičiant lentelės vertę.

Santykinis rodiklis

Kai kurių aplinkų santykinį rodiklį galima apibūdinti taip:

- stiklo lūžio rodiklis vandens atžvilgiu yra maždaug 1,18;
- tos pačios medžiagos lūžio rodiklis oro atžvilgiu yra lygus 1,5;
- lūžio rodiklis alkoholio atžvilgiu - 1,1.

Rodiklio matavimai ir santykinės vertės skaičiavimai atliekami pagal gerai žinomą algoritmą. Norint rasti santykinį parametrą, vieną lentelės reikšmę reikia padalyti iš kitos. Arba atlikite eksperimentinius dviejų aplinkų skaičiavimus ir padalykite gautus duomenis. Tokios operacijos dažnai atliekamos laboratorinėse fizikos pamokose.

Lūžio rodiklio nustatymas

Nustatyti stiklo lūžio rodiklį praktiškai yra gana sunku, nes pradiniams duomenims išmatuoti reikalingi didelio tikslumo instrumentai. Bet kokia klaida padidės, nes skaičiavimas naudojamas sudėtingos formulės, reikalaujant, kad nebūtų klaidų.

Apskritai šis koeficientas parodo, kiek kartų sulėtėja šviesos spindulių sklidimo greitis pravažiuojant tam tikrą kliūtį. Todėl tai būdinga tik skaidrios medžiagos. Dujų lūžio rodiklis laikomas etalonine verte, tai yra, kaip vienetas. Tai buvo padaryta tam, kad atliekant skaičiavimus būtų galima pradėti nuo tam tikros vertės.

Jeigu Saulės spindulys patenka ant stiklo paviršiaus, kurio lūžio rodiklis yra lygus lentelės reikšmei, tada jį galima keisti keliais būdais:

1. Ant viršaus klijuokite plėvelę, kurios lūžio rodiklis bus didesnis nei stiklo. Šis principas naudojamas automobilių stiklų tamsinimo srityje, siekiant pagerinti keleivių komfortą ir leisti vairuotojui geriau matyti eismo sąlygas. Plėvelė taip pat slopins ultravioletinę spinduliuotę.
2. Dažais nudažykite stiklą. Taip daro pigių produktų gamintojai akiniai nuo saulės, tačiau verta manyti, kad tai gali pakenkti regėjimui. IN geri modeliai Stiklas iš karto gaminamas spalvotas naudojant specialią technologiją.
3. Panardinkite stiklinę į skystį. Tai naudinga tik eksperimentams.

Jei šviesos spindulys praeina iš stiklo, tada lūžio rodiklis yra kita medžiaga apskaičiuojamas naudojant santykinį koeficientą, kurį galima gauti palyginus lentelės reikšmes. Šie skaičiavimai yra labai svarbūs projektuojant optines sistemas, kurios turi praktines ar eksperimentines apkrovas. Klaidos čia yra nepriimtinos, nes jos sukels netinkamą viso įrenginio veikimą, o tada visi su jo pagalba gauti duomenys bus nenaudingi.

Norėdami nustatyti šviesos greitį stikle su lūžio rodikliu, absoliučią greičio vakuume vertę reikia padalyti iš lūžio rodiklio. Vakuumas naudojamas kaip atskaitos terpė, nes refrakcija ten neveikia, nes nėra medžiagų, kurios galėtų trukdyti sklandžiam šviesos spindulių judėjimui tam tikru keliu.

Bet kokiuose apskaičiuotuose rodikliuose greitis bus mažesnis nei etaloninėje terpėje, nes lūžio rodiklis visada yra didesnis už vienetą.

LŪŽIO RODYKLĖ(lūžio rodiklis) – optinis. būdinga aplinkai, susijusiai su šviesos lūžis dviejų skaidrių optiškai vienalyčių ir izotropinių terpių sąsajoje jai pereinant iš vienos terpės į kitą ir dėl šviesos sklidimo terpėje fazių greičių skirtumo. P. p reikšmė lygi šių greičių santykiui. giminaitis

Šių aplinkų p. Jei šviesa krinta ant antrosios arba pirmosios terpės iš (kur yra šviesos greitis Su), tada kiekius absoliutus pp šių vidurkių. Šiuo atveju lūžio dėsnį galima parašyti tokia forma, kur ir yra kritimo ir lūžio kampai.

Absoliučios galios koeficiento dydis priklauso nuo medžiagos pobūdžio ir struktūros, jos agregacijos būsenos, temperatūros, slėgio ir kt. Esant dideliam intensyvumui, galios koeficientas priklauso nuo šviesos intensyvumo (žr. Netiesinė optika). Daugelyje medžiagų P. keičiasi veikiant išoriniams poveikiams. elektrinis laukai ( Kerr efektas- skysčiuose ir dujose; elektrooptinis Pockels efektas- kristaluose).

Tam tikros terpės sugerties juosta priklauso nuo šviesos bangos ilgio l, o absorbcijos juostų srityje ši priklausomybė yra anomali (žr. Šviesos dispersija).Rentgeno spinduliuose. regione, galios koeficientas beveik visoms terpėms yra artimas 1, matomoje skysčių ir kietųjų medžiagų srityje yra apie 1,5; IR srityje daugeliui skaidrių laikmenų 4.0 (skirta Ge).

Jiems būdingi du PP: įprastiniai (panašūs į izotropinę terpę) ir nepaprastieji, kurių dydis priklauso nuo pluošto kritimo kampo, taigi ir nuo šviesos sklidimo terpėje krypties (žr. Kristalinė optika Sugeriančios terpės (ypač metalų) sugerties koeficientas yra sudėtinga reikšmė ir gali būti pateikiama tokia forma, kur ha yra įprastas sugerties koeficientas ir yra sugerties indeksas (žr. Šviesos sugertis, metalinė optika).

P. p. yra makroskopinis. aplinkos ypatybes ir yra su ja susijusi dielektrinė konstanta n mag. pralaidumas Klasika elektronų teorija (žr Šviesos dispersija) leidžia susieti P. p reikšmę su mikroskopiniu. aplinkos charakteristikos – elektroninės poliarizuotumas atomas (arba molekulė) priklausomai nuo atomų prigimties ir šviesos bei terpės dažnio: kur N- atomų skaičius tūrio vienete. Elektra, veikianti atomą (molekulę). Šviesos bangos laukas sukelia optinės bangos poslinkį. elektronas iš pusiausvyros padėties; atomas įgyja induktorių. dipolio momentas kinta priklausomai nuo krintančios šviesos dažnio ir yra antrinių koherentinių bangų šaltinis, kuris. trukdydami ant terpės krintančios bangos, jie sudaro šviesos bangą, sklindančią terpėje faziniu greičiu ir todėl

Įprastų (ne lazerinių) šviesos šaltinių intensyvumas yra santykinai mažas, elektros intensyvumas. Šviesos bangos, veikiančios atomą, laukas yra daug mažesnis nei vidinė atominė elektros galia. laukai, o elektronas atome gali būti laikomas harmoniniu. osciliatorius. Šiame apytikslyje vertė ir P. p.

Jie yra pastovūs dydžiai (tam tikru dažniu), nepriklausomi nuo šviesos intensyvumo. Sukurtuose intensyviuose šviesos srautuose galingi lazeriai, elektros vertė Šviesos bangos laukas gali būti proporcingas vidinei atominei elektros galiai. laukai ir harmonijos osciliatoriaus modelis pasirodo nepriimtinas. Atsižvelgiant į jėgų anharmoniškumą elektronų atomų sistemoje, atsiranda atomo poliarizuotumas, taigi ir dalelės poliarizuotumas, priklausomybė nuo šviesos intensyvumo. Santykis tarp ir pasirodo esantis netiesinis; P. p. gali būti pavaizduotas formoje

Kur - P. p. esant mažam šviesos intensyvumui; (paprastai priimtas paskyrimas) - netiesinis priedas prie P. p., arba koeficientas. netiesiškumas. P. p. priklauso, pavyzdžiui, nuo aplinkos pobūdžio. silikatiniams stiklams

Dėl poveikio P. p. taip pat turi didelį intensyvumą elektrostrikcija, keičiant terpės tankį, aukštą dažnį anizotropinėms molekulėms (skystyje), taip pat dėl temperatūros padidėjimo, kurį sukelia absorbcija

DĖL PASKAITOS Nr.24

"INSTRUMENTINIAI ANALIZĖS METODAI"

REFRAKTOMETRIJA.

Literatūra:

1. V.D. Ponomarevas “Analitinė chemija” 1983 246-251

2. A.A. Iščenko “Analitinė chemija” 2004 p. 181-184

REFRAKTOMETRIJA.

Refraktometrija yra vienas iš paprasčiausių fizikinių analizės metodų už kainą minimalus kiekis analitės ir atliekama per labai trumpą laiką.

Refraktometrija- metodas, pagrįstas lūžio arba refrakcijos reiškiniu t.y. keičiant šviesos sklidimo kryptį pereinant iš vienos terpės į kitą.

Refrakcija, kaip ir šviesos sugertis, yra jos sąveikos su terpe pasekmė. Žodis refraktometrija reiškia matavimas šviesos lūžis, kuris apskaičiuojamas pagal lūžio rodiklio reikšmę.

Lūžio rodiklio reikšmė n priklauso

1) apie medžiagų ir sistemų sudėtį,

2) nuo fakto kokioje koncentracijoje ir su kokiomis molekulėmis šviesos spindulys susiduria savo kelyje, nes Šviesos įtakoje skirtingų medžiagų molekulės poliarizuojasi skirtingai. Būtent šia priklausomybe remiasi refraktometrinis metodas.

Šis metodas turi daug privalumų, dėl kurių jis rado platus pritaikymas tiek cheminiuose tyrimuose, tiek procesų valdyme.

1) Lūžio rodiklių matavimas yra aukštas paprastas procesas, kuris atliekamas tiksliai ir naudojant minimalų laiką bei medžiagos kiekį.

2) Paprastai refraktometrai užtikrina iki 10 % tikslumą nustatant šviesos lūžio rodiklį ir analitės kiekį.

Refraktometrijos metodas naudojamas autentiškumui ir grynumui kontroliuoti, atskiroms medžiagoms identifikuoti, tiriant tirpalus organinių ir neorganinių junginių struktūrai nustatyti. Refraktometrija naudojama dviejų komponentų tirpalų sudėčiai nustatyti ir trinarėms sistemoms.

Fizinis metodo pagrindas

LŪŽIO RODIKLIS.

Kuo didesnis šviesos sklidimo greičio skirtumas abiejose, tuo didesnis šviesos spindulio nuokrypis nuo pradinės krypties, kai jis pereina iš vienos terpės į kitą.

šios aplinkos.

Panagrinėkime šviesos pluošto lūžį ties bet kurių dviejų skaidrių terpių I ir II riba (žr. pav.). Sutikime, kad II terpė turi didesnę lūžio galią, todėl n 1 Ir n 2- rodo atitinkamos terpės lūžį. Jei terpė I nėra vakuumas ar oras, tai šviesos pluošto kritimo nuodėmės kampo ir lūžio lūžio kampo santykis duos santykinio lūžio rodiklio n rel reikšmę. Vertė n rel. taip pat gali būti apibrėžtas kaip nagrinėjamų terpių lūžio rodiklių santykis.

n rel. = ----- = ---

Lūžio rodiklio reikšmė priklauso nuo

1) medžiagų pobūdis

Medžiagos prigimtis tokiu atveju nustato jo molekulių deformuojamumo laipsnį veikiant šviesai – poliarizuojamumo laipsnį. Kuo intensyvesnis poliarizavimas, tuo stipresnis šviesos lūžis.

2)krintančios šviesos bangos ilgis

Lūžio rodiklis matuojamas esant 589,3 nm šviesos bangos ilgiui (natrio spektro linija D).

Lūžio rodiklio priklausomybė nuo šviesos bangos ilgio vadinama dispersija. Kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo didesnė refrakcija. Todėl skirtingo bangos ilgio spinduliai lūžta skirtingai.

3)temperatūros , kuriame atliekamas matavimas. Reikalinga sąlyga lūžio rodiklio nustatymas yra atitiktis temperatūros režimas. Paprastai nustatymas atliekamas 20±0,3 0 C temperatūroje.

Kylant temperatūrai, lūžio rodiklis mažėja, o mažėjant temperatūrai – didėja..

Temperatūros poveikio korekcija apskaičiuojama pagal šią formulę:

n t =n 20 + (20-t) 0,0002, kur

n t – Ate lūžio reguliatorius ties duota temperatūra,

n 20 - lūžio rodiklis 20 0 C temperatūroje

Temperatūros įtaka dujų ir skysčių lūžio rodiklių vertėms yra susijusi su jų tūrinio plėtimosi koeficientų reikšmėmis. Kaitinant didėja visų dujų ir skysčių tūris, mažėja tankis ir atitinkamai mažėja indikatorius

Lūžio rodiklis, išmatuotas esant 20 0 C ir 589,3 nm šviesos bangos ilgiui, žymimas indeksu n D 20

Vienalytės dviejų komponentų sistemos lūžio rodiklio priklausomybė nuo jos būsenos nustatoma eksperimentiškai, nustatant daugelio standartinių sistemų (pavyzdžiui, tirpalų), kurių komponentų turinys yra žinomas, lūžio rodiklį.

4) medžiagos koncentracija tirpale.

Daugelio vandeninių medžiagų tirpalų lūžio rodikliai esant skirtingoms koncentracijoms ir temperatūroms yra patikimai išmatuojami, ir tokiais atvejais galima naudoti žinynus. refraktometrinės lentelės. Praktika rodo, kad kai ištirpusių medžiagų kiekis neviršija 10-20%, kartu su grafinis metodas daugeliu atvejų galite naudoti tiesinė lygtis tipas:

n=n o +FC,

n- tirpalo lūžio rodiklis,

ne- gryno tirpiklio lūžio rodiklis,

C- tirpių medžiagų koncentracija, %

F-empirinis koeficientas, kurio reikšmė randama

nustatant žinomos koncentracijos tirpalų lūžio rodiklį.

REFRAKTOMETRAS.

Refraktometrai yra prietaisai, naudojami lūžio rodikliui matuoti. Yra 2 šių prietaisų tipai: Abbe tipo ir Pulfrich tipo refraktometras. Abiem atvejais matavimai pagrįsti didžiausio lūžio kampo nustatymu. Praktikoje naudojami refraktometrai įvairios sistemos: laboratorinis-RL, universalus RLU ir kt.

Distiliuoto vandens lūžio rodiklis yra n 0 = 1,33299, tačiau praktiškai šis rodiklis laikomas etaloniniu n 0 =1,333.

Refraktometrų veikimo principas pagrįstas lūžio rodiklio nustatymu ribinio kampo metodu (visiško šviesos atspindžio kampu).

Rankinis refraktometras

Abbe refraktometras

Pereikime prie išsamesnio lūžio rodiklio, kurį mes pristatėme §81 formuluodami lūžio dėsnį, svarstymą.

Lūžio rodiklis priklauso ir nuo terpės, iš kurios krenta spindulys, ir nuo terpės, į kurią jis prasiskverbia, optinių savybių. Lūžio rodiklis, gaunamas, kai šviesa iš vakuumo patenka į bet kurią terpę, vadinamas absoliučiu tos terpės lūžio rodikliu.

Ryžiai. 184. Dviejų terpių santykinis lūžio rodiklis:

Tegul pirmosios terpės absoliutus lūžio rodiklis yra, o antrosios terpės - . Atsižvelgdami į lūžį ties pirmosios ir antrosios terpės riba, įsitikiname, kad lūžio rodiklis pereinant iš pirmosios terpės į antrąją, vadinamasis santykinis lūžio rodiklis, yra lygus absoliučių lūžio rodiklių santykiui. antroji ir pirmoji laikmena:

(184 pav.). Priešingai, pereinant iš antrosios terpės į pirmąją, turime santykinį lūžio rodiklį

Nustatytas ryšys tarp santykinio dviejų terpių lūžio rodiklio ir jų absoliučių lūžio rodiklių gali būti išvestas teoriškai, be naujų eksperimentų, lygiai taip pat, kaip tai galima padaryti dėl grįžtamumo dėsnio (§82).

Didesnio lūžio rodiklio terpė vadinama optiškai tankesne. Dažniausiai matuojamas lūžio rodiklis skirtingos aplinkos oro atžvilgiu. Absoliutus oro lūžio rodiklis yra. Taigi, bet kurios terpės absoliutus lūžio rodiklis yra susietas su jos lūžio rodikliu oro atžvilgiu pagal formulę

6 lentelė. Lūžio rodiklis įvairių medžiagų oro atžvilgiu

Lūžio rodiklis priklauso nuo šviesos bangos ilgio, ty nuo jos spalvos. Įvairių spalvų atitinka skirtingus lūžio rodiklius. Šis reiškinys, vadinamas dispersija, atlieka svarbų vaidmenį optikoje. Šį reiškinį ne kartą nagrinėsime tolesniuose skyriuose. Lentelėje pateikti duomenys. 6, nurodykite geltoną šviesą.

Įdomu pastebėti, kad atspindžio dėsnį galima formaliai parašyti ta pačia forma kaip ir lūžio dėsnį. Prisiminkime, kad sutarėme visada matuoti kampus nuo statmeno atitinkamam spinduliui. Todėl kritimo kampą ir atspindžio kampą turime laikyti priešingais ženklais, t.y. atspindžio dėsnį galima parašyti kaip

Palyginus (83.4) su lūžio dėsniu, matome, kad atspindžio dėsnį galima laikyti specialiu lūžio dėsnio atveju. Šis formalus atspindžio ir lūžio dėsnių panašumas yra labai naudingas sprendžiant praktines problemas.

Ankstesniame pristatyme lūžio rodiklis turėjo terpės konstantos reikšmę, nepriklausomą nuo per ją praeinančios šviesos intensyvumo. Toks lūžio rodiklio aiškinimas yra gana natūralus, tačiau esant dideliam spinduliavimo intensyvumui, pasiekiamam naudojant šiuolaikinius lazerius, jis nėra pagrįstas. Terpės, per kurią praeina stipri šviesos spinduliuotė, savybės šiuo atveju priklauso nuo jos intensyvumo. Kaip sakoma, aplinka tampa nelinijinė. Terpės netiesiškumas ypač pasireiškia tuo, kad didelio intensyvumo šviesos banga keičia lūžio rodiklį. Lūžio rodiklio priklausomybė nuo spinduliuotės intensyvumo turi formą

Čia yra įprastas lūžio rodiklis, netiesinis lūžio rodiklis ir proporcingumo koeficientas. Papildomas šios formulės terminas gali būti teigiamas arba neigiamas.

Santykiniai lūžio rodiklio pokyčiai yra palyginti nedideli. At netiesinis lūžio rodiklis. Tačiau pastebimi ir tokie nedideli lūžio rodiklio pokyčiai: jie pasireiškia savotišku šviesos savaiminio fokusavimo reiškiniu.

Panagrinėkime terpę su teigiamu netiesiniu lūžio rodikliu. Šiuo atveju padidinto šviesos intensyvumo sritys kartu yra ir padidinto lūžio rodiklio sritys. Paprastai realiai lazerio spinduliuotė Intensyvumo pasiskirstymas per spindulių pluošto skerspjūvį yra netolygus: intensyvumas yra didžiausias išilgai ašies ir sklandžiai mažėja link pluošto kraštų, kaip parodyta Fig. 185 kietosios kreivės. Panašus pasiskirstymas taip pat apibūdina lūžio rodiklio pokytį per ląstelės skerspjūvį su netiesine terpe, kurios ašimi sklinda lazerio spindulys. Lūžio rodiklis, kuris yra didžiausias išilgai kiuvetės ašies, sklandžiai mažėja link jos sienelių (punktyrinės kreivės 185 pav.).

Iš lazerio lygiagrečiai ašiai išeinantis spindulių spindulys, patenkantis į kintamo lūžio rodiklio terpę, nukreipiamas ta kryptimi, kur ji didesnė. Todėl padidėjęs intensyvumas šalia kiuvetės lemia šviesos spindulių koncentraciją šioje srityje, schematiškai parodytą skerspjūviuose ir Fig. 185, ir tai dar labiau padidina. Galų gale, efektyvus šviesos pluošto, einančio per netiesinę terpę, skerspjūvis žymiai sumažėja. Šviesa praeina per siaurą kanalą su dideliu lūžio rodikliu. Taigi lazerio spindulių spindulys susiaurėja, o netiesinė terpė, veikiama intensyvios spinduliuotės, veikia kaip surenkantis lęšis. Šis reiškinys vadinamas fokusavimu į save. Tai galima pastebėti, pavyzdžiui, skystame nitrobenzene.

Ryžiai. 185. Spinduliuotės intensyvumo ir lūžio rodiklio pasiskirstymas per lazerio spindulių pluošto skerspjūvį ties įėjimo į kiuvetę (a), prie įvesties galo (), viduryje (), šalia kiuvetės išėjimo galo ( )

Skaidrių kietųjų medžiagų lūžio rodiklio nustatymas

Ir skysčių

Prietaisai ir priedai: mikroskopas su šviesos filtru, plokštumai lygiagreti plokštė su ženklu AB kryželio pavidalu; refraktometro prekės ženklas "RL"; skysčių rinkinys.

Darbo tikslas: nustatyti stiklo ir skysčių lūžio rodiklius.

Stiklo lūžio rodiklio nustatymas mikroskopu

Nustatyti skaidraus lūžio rodiklį kietas Naudojama plokštuma-lygiagreti plokštė iš šios medžiagos su ženklu.

Ženklas susideda iš dviejų viena kitai statmenų įbrėžimų, iš kurių vienas (A) taikomas apačioje, o antrasis (B) – viršutiniame plokštės paviršiuje. Plokštelė apšviesta monochromatine šviesa ir apžiūrima pro mikroskopą. Įjungta
ryžių. 4.7 paveiksle pavaizduotas tiriamos plokštės skerspjūvis su vertikalia plokštuma.

Spinduliai AD ir AE po lūžio stiklo ir oro sąsajoje keliauja kryptimis DD1 ir EE1 ir patenka į mikroskopo objektyvą.

Stebėtojas, žiūrintis į plokštę iš viršaus, mato tašką A spindulių DD1 ir EE1 tęsinio sankirtoje, t.y. taške C.

Taigi stebėtojui atrodo, kad taškas A yra taške C. Raskime ryšį tarp plokštės medžiagos lūžio rodiklio n, storio d ir tariamojo plokštės storio d1.

4.7 aišku, kad VD = VСtgi, BD = АВtgr, iš kur

tgi/tgr = AB/BC,

čia AB = d – plokštės storis; BC = d1 tariamasis plokštės storis.

Jei kampai i ir r yra maži, tada

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4,5)

tie. Sini/Sinr = d/d1.

Atsižvelgdami į šviesos lūžio dėsnį, gauname

D/d1 matavimas atliekamas naudojant mikroskopą.

Optinė mikroskopo konstrukcija susideda iš dviejų sistemų: stebėjimo sistemos, kurią sudaro vamzdyje sumontuotas objektyvas ir okuliaras, ir apšvietimo sistemos, susidedančios iš veidrodžio ir nuimamo filtro. Vaizdas sufokusuojamas sukant rankenas, esančias abiejose vamzdelio pusėse.

Ant dešinės rankenos ašies sumontuotas diskas su ciferblato skale.

Rodmenys b išilgai ratuko fiksuoto rodyklės atžvilgiu nustato atstumą h nuo objektyvo iki mikroskopo pakopos:

Koeficientas k rodo, į kokį aukštį pasislenka mikroskopo vamzdis, kai rankena pasukama 1°.

Objektyvo skersmuo šioje sąrankoje yra mažas, palyginti su atstumu h, todėl kraštutinis spindulys, patenkantis į objektyvą, sudaro nedidelį kampą i su mikroskopo optine ašimi.

Šviesos lūžio kampas r plokštelėje yra mažesnis už kampą i, t.y. taip pat yra mažas, o tai atitinka sąlygą (4.5).

Darbo tvarka

1. Padėkite plokštelę ant mikroskopo scenos taip, kad linijų A ir B susikirtimo taškas (žr.

Lūžio rodiklis

4.7) buvo matomas.

2. Pasukite kėlimo mechanizmo rankeną, kad pakeltumėte vamzdį į viršutinę padėtį.

3. Žiūrėdami pro okuliarą, pasukite rankenėlę, kad mikroskopo vamzdis sklandžiai nuleistų tol, kol matymo lauke bus matomas aiškus įbrėžimas B, uždėtas viršutiniame plokštelės paviršiuje. Užrašykite galūnės rodmenį b1, kuris yra proporcingas atstumui h1 nuo mikroskopo lęšio iki viršutinio plokštelės krašto: h1 = kb1 (1 pav.).

4. Toliau sklandžiai nuleiskite vamzdelį, kol gausite aiškų įbrėžimo A vaizdą, kuris stebėtojui atrodo esantis taške C. Užrašykite naują ciferblato rodmenį b2. Atstumas h1 nuo lęšio iki viršutinio plokštės paviršiaus yra proporcingas b2:
h2 = kb2 (4.8 pav., b).

Atstumai nuo taškų B ir C iki objektyvo yra vienodi, nes stebėtojas juos mato vienodai aiškiai.

Vamzdžio poslinkis h1-h2 lygus tariamam plokštės storiui (1 pav.).

d1 = h1-h2 = (b1-b2)k. (4.8)

5. Išmatuokite plokštės d storį potėpių sankirtoje. Tam po tiriama plokšte 1 (4.9 pav.) pastatykite pagalbinę stiklo plokštelę 2 ir nuleiskite mikroskopo vamzdelį, kol lęšis (lengvai) palies tiriamą plokštę. Atkreipkite dėmesį į ratuko a1 rodmenis. Nuimkite tiriamą plokštelę ir nuleiskite mikroskopo vamzdelį, kol lęšis palies 2 plokštelę.

Pastabos skaitymas a2.

Tada mikroskopo lęšis nusileis iki aukščio, lygaus tiriamos plokštelės storiui, t.y.

d = (a1-a2)k. (4.9)

6. Pagal formulę apskaičiuokite plokštės medžiagos lūžio rodiklį

n = d/d1 = (a1-a2)/(b1-b2). (4.10)

7. Pakartokite visus aukščiau nurodytus matavimus 3 - 5 kartus, apskaičiuokite vidutinę n reikšmę, absoliučią ir santykinė klaida rn ir rn/n.

Skysčių lūžio rodiklio nustatymas refraktometru

Prietaisai, naudojami lūžio rodikliams nustatyti, vadinami refraktometrais.

Bendras vaizdas ir optinis dizainas RL refraktometras parodytas Fig. 4.10 ir 4.11.

Skysčių lūžio rodiklio matavimas naudojant RL refraktometrą yra pagrįstas šviesos, praeinančios per sąsają tarp dviejų terpių su skirtingais lūžio rodikliais, lūžio reiškiniu.

Šviesos spindulys (pav.

4.11) iš 1 šaltinio (kaitrinės lempos arba dienos šviesos išsklaidyta šviesa) veidrodžio 2 pagalba nukreipiama pro prietaiso korpuse esantį langą į dvigubą prizmę, susidedančią iš prizmių 3 ir 4, kurios pagamintos iš stiklo, kurio lūžio rodiklis 1,540 .

Viršutinės apšvietimo prizmės 3 paviršius AA (pav.

4.12, a) matinis ir skirtas apšviesti išsklaidytą tepamo skysčio šviesą plonas sluoksnis tarpe tarp prizmių 3 ir 4. Matinio paviršiaus 3 išsklaidyta šviesa praeina pro plokštumai lygiagretų tiriamojo skysčio sluoksnį ir krenta į apatinės prizmės 4 įstrižinį paviršių BB po skirtingu
kampai i svyruoja nuo nulio iki 90°.

Norint išvengti visiško vidinio šviesos atspindžio sprogmens paviršiuje reiškinio, tiriamo skysčio lūžio rodiklis turi būti mažesnis už prizmės 4 stiklo lūžio rodiklį, t.y.

mažiau nei 1,540.

Šviesos spindulys, kurio kritimo kampas yra 90°, vadinamas ganymu.

Stumdomas spindulys, lūžęs skysto stiklo sąsajoje, judės prizme 4 didžiausiu lūžio kampu r ir tt< 90о.

Sklandančio spindulio lūžimas taške D (žr. 4.12 pav., a) paklūsta dėsniui

nst/nl = sinipr/sinrpr (4.11)

arba nf = nst sinrpr, (4.12)

nes sinip = 1.

4 prizmės paviršiuje BC įvyksta pakartotinis šviesos spindulių lūžis ir tada

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

kur a yra prizmės 4 lūžimo spindulys.

Bendrai išsprendę (4.12), (4.13), (4.14) lygčių sistemą, galime gauti formulę, susiejančią tiriamo skysčio lūžio rodiklį nj su iš prizmės išeinančio pluošto ribiniu lūžio kampu r'pr 4:

Jei teleskopas yra patalpintas į spindulių, kylančių iš prizmės 4, kelią, tada apatinė jo matymo lauko dalis bus apšviesta, o viršutinė – tamsi. Sąsają tarp šviesaus ir tamsaus laukų sudaro spinduliai, kurių didžiausias lūžio kampas r¢pr. Šioje sistemoje nėra spindulių, kurių lūžio kampas mažesnis nei r¢pr (1 pav.).

Taigi r¢pr reikšmė ir chiaroscuro ribos padėtis priklauso tik nuo tiriamo skysčio lūžio rodiklio nf, nes nst ir a yra pastovios šio prietaiso vertės.

Žinodami nst, a ir r¢pr, galite apskaičiuoti nl naudodami (4.15) formulę. Praktikoje refraktometro skalei kalibruoti naudojama formulė (4.15).

Iki 9 skalės (žr.

ryžių. 4.11) kairėje yra lūžio rodiklio reikšmės, kai ld = 5893 Å. Prieš okuliarą 10 - 11 yra plokštelė 8 su žyma (—-).

Perkeliant okuliarą kartu su plokštele 8 išilgai skalės, galima sulygiuoti ženklą su sąsaja tarp tamsaus ir šviesaus matymo laukų.

Graduuotos skalės 9 padalinys, sutampantis su ženklu, suteikia tiriamo skysčio lūžio rodiklio nl reikšmę. 6 objektyvas ir okuliaras 10–11 sudaro teleskopą.

Besisukanti prizmė 7 keičia spindulio eigą, nukreipdama jį į okuliarą.

Dėl stiklo ir tiriamo skysčio dispersijos, vietoje aiškios ribos tarp tamsaus ir šviesaus laukų, stebint baltoje šviesoje, gaunama vaivorykštės juostelė. Siekiant pašalinti šį efektą, naudojamas dispersijos kompensatorius 5, sumontuotas prieš teleskopo objektyvą. Pagrindinė kompensatoriaus dalis yra prizmė, kuri yra suklijuota iš trijų prizmių ir gali pasisukti teleskopo ašies atžvilgiu.

Prizmės ir jų medžiagos lūžio kampai parenkami taip, kad geltona šviesa, kurios bangos ilgis lд =5893 Å praeitų be lūžio. Jei spalvotų spindulių kelyje įrengiama kompensacinė prizmė taip, kad jos sklaida būtų vienodo dydžio, bet priešinga matavimo prizmės ir skysčio sklaidai, tada bendra dispersija bus lygi nuliui. Šiuo atveju šviesos spindulių spindulys bus surinktas į baltą spindulį, kurio kryptis sutampa su ribojančio geltono pluošto kryptimi.

Taigi, pasukus kompensacinę prizmę, spalvos atliejimas pašalinamas. Kartu su prizme 5 dispersinis ciferblatas 12 sukasi stacionarios rodyklės atžvilgiu (žr. 4.10 pav.). Galūnės sukimosi kampas Z leidžia spręsti apie tiriamo skysčio vidutinės dispersijos reikšmę.

Rinkimo skalė turi būti sugraduota. Prie montavimo pridedamas grafikas.

Darbo tvarka

1. Pakelkite prizmę 3, užlašinkite 2-3 lašus tiriamojo skysčio ant prizmės 4 paviršiaus ir nuleiskite prizmę 3 (žr. 4.10 pav.).

3. Naudodami okuliarinį taikymą, pasiekite ryškų mastelio vaizdą ir sąsają tarp matymo laukų.

4. Besisukanti kompensatoriaus 5 rankena 12, sunaikinti spalvota tapyba ribos tarp regėjimo laukų.

Judindami okuliarą išilgai skalės, sulygiuokite ženklą (--) su tamsių ir šviesių laukų kraštais ir užrašykite skysčio indikatoriaus reikšmę.

6. Išnagrinėkite siūlomą skysčių rinkinį ir įvertinkite matavimo paklaidą.

7. Po kiekvieno matavimo nuvalykite prizmių paviršių filtravimo popierius, mirkomi distiliuotame vandenyje.

Kontroliniai klausimai

1 variantas

Apibrėžkite terpės absoliučiuosius ir santykinius lūžio rodiklius.

2. Nubrėžkite spindulių kelią per sąsają tarp dviejų laikmenų (n2> n1 ir n2< n1).

3. Gauti ryšį, kuris susieja lūžio rodiklį n su plokštės storiu d ir tariamu storiu d¢.

4. Užduotis. Tam tikros medžiagos bendro vidinio atspindžio ribinis kampas yra 30°.

Raskite šios medžiagos lūžio rodiklį.

Atsakymas: n =2.

2 variantas

1. Koks yra visiško vidinio atspindžio fenomenas?

2. Apibūdinkite refraktometro RL-2 konstrukciją ir veikimo principą.

3. Paaiškinkite kompensatoriaus vaidmenį refraktometre.

4. Užduotis. Iš apvalaus plausto centro į 10 m gylį nuleidžiama lemputė. Raskite mažiausią plausto spindulį, o paviršių neturėtų pasiekti nė vienas lemputės spindulys.

Atsakymas: R = 11,3 m.

LŪŽIO RODIKLIS, arba LŪŽIO RODIKLIS, yra abstraktus skaičius, apibūdinantis skaidrios terpės lūžio galią. Nurodytas lūžio rodiklis lotyniška raidėπ ir apibrėžiamas kaip spindulio, patenkančio iš tuštumos į tam tikrą skaidrią terpę, kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykis:

n = sin α/sin β = const arba kaip šviesos greičio tuštumoje ir šviesos greičio tam tikroje skaidrioje terpėje santykis: n = c/νλ iš tuštumos į tam tikrą skaidrią terpę.

Lūžio rodiklis laikomas terpės optinio tankio matu

Tokiu būdu nustatytas lūžio rodiklis vadinamas absoliučiu lūžio rodikliu, priešingai nei santykinis vadinamasis.

e. rodo, kiek kartų sulėtėja šviesos sklidimo greitis, kai keičiasi jos lūžio rodiklis, kuris nustatomas pagal kritimo kampo sinuso ir lūžio kampo sinuso santykį, kai spindulys sklinda iš terpės vieno tankio į kito tankio terpę. Santykinis lūžio rodiklis lygus absoliučių lūžio rodiklių santykiui: n = n2/n1, kur n1 ir n2 yra pirmosios ir antrosios terpės absoliutieji lūžio rodikliai.

Visų kūnų – kietųjų, skystųjų ir dujinių – absoliutus lūžio rodiklis yra didesnis už vienetą ir svyruoja nuo 1 iki 2, o 2 viršija tik retais atvejais.

Lūžio rodiklis priklauso tiek nuo terpės savybių, tiek nuo šviesos bangos ilgio ir didėja mažėjant bangos ilgiui.

Todėl raidei p priskiriamas indeksas, nurodantis, kuriam bangos ilgiui indikatorius priklauso.

LŪŽIO RODIKLIS

Pavyzdžiui, TF-1 stiklo lūžio rodiklis raudonojoje spektro dalyje yra nC = 1,64210, o violetinėje dalyje nG' = 1,67298.

Kai kurių skaidrių kūnų lūžio rodikliai

Oras - 1,000292

Vanduo - 1,334

Eteris – 1 358

Etilo alkoholis - 1,363

Glicerinas - 1 473

Organinis stiklas (plexiglass) - 1, 49

benzenas – 1,503

(Karūnos stiklas - 1,5163

Eglė (Kanados), balzamas 1,54

Stiklo karūnėlė - 1, 61 26

Titnago stiklas - 1,6164

Anglies disulfidas - 1,629

Stiklas sunkus titnagas - 1, 64 75

Monobromonaftalenas - 1,66

Stiklas yra sunkiausias titnagas – 1,92

Deimantas - 2,42

Skirtingų spektro dalių lūžio rodiklio skirtumas yra chromatizmo priežastis, t.y.

baltos šviesos irimas, kai ji praeina pro laužiamuosius elementus – lęšius, prizmes ir kt.

Laboratorinis darbas Nr.41

Skysčių lūžio rodiklio nustatymas refraktometru

Darbo tikslas: skysčių lūžio rodiklio nustatymas viso vidinio atspindžio metodu naudojant refraktometrą IRF-454B; Tirpalo lūžio rodiklio priklausomybės nuo jo koncentracijos tyrimas.

Montavimo aprašymas

Kai nemonochromatinė šviesa lūžta, ji suskaidoma į sudedamąsias spalvas į spektrą.

Šis reiškinys atsiranda dėl medžiagos lūžio rodiklio priklausomybės nuo šviesos dažnio (bangos ilgio) ir vadinamas šviesos dispersija.

Įprasta terpės lūžio galią apibūdinti lūžio rodikliu ties bangos ilgiu λ = 589,3 nm (vidutinis dviejų artimų geltonų linijų bangos ilgis natrio garų spektre).

60. Kokie medžiagų koncentracijos tirpale nustatymo metodai naudojami atominės absorbcijos analizėje?

Šis lūžio rodiklis yra nurodytas nD.

Sklaidos matas yra vidutinė dispersija, apibrėžiama kaip skirtumas ( nF-nC), kur nF- medžiagos lūžio rodiklis esant bangos ilgiui λ = 486,1 nm (mėlyna linija vandenilio spektre), nC– medžiagos lūžio rodiklis λ - 656,3 nm (raudona linija vandenilio spektre).

Medžiagos refrakcija apibūdinama santykinės dispersijos verte:
Žinyruose dažniausiai pateikiama santykinės dispersijos atvirkštinė vertė, t.y.

e.
, Kur — dispersijos koeficientas arba Abbe skaičius.

Skysčių lūžio rodiklio nustatymo įrenginį sudaro refraktometras IRF-454B su indikatoriaus matavimo ribomis; refrakcija nD intervale nuo 1,2 iki 1,7; bandomasis skystis, servetėlės prizmių paviršiams šluostyti.

Refraktometras IRF-454B yra prietaisas, skirtas tiesiogiai matuoti skysčių lūžio rodiklį, taip pat nustatyti vidutinę skysčių dispersiją laboratorinėmis sąlygomis.

Prietaiso veikimo principas IRF-454B remiantis visiško vidinio šviesos atspindžio reiškiniu.

Prietaiso schema parodyta fig. 1.

Tiriamas skystis dedamas tarp dviejų prizmės 1 ir 2 paviršių. Prizmė 2 su gerai nupoliruotu kraštu AB yra matuojamas, o prizmė 1 su matiniu kraštu A1 IN1 - apšvietimas. Šviesos šaltinio spinduliai krenta ant krašto A1 SU1 , lūžti, kristi ant matinis paviršius A1 IN1 ir yra išsklaidytos ant šio paviršiaus.

Tada jie praeina per tiriamo skysčio sluoksnį ir pasiekia paviršių. AB prizmės 2.

Pagal lūžio dėsnį
, Kur
Ir yra atitinkamai spindulių lūžio kampai skystyje ir prizmėje.

Didėjant kritimo kampui
lūžio kampas taip pat didėja ir pasiekia maksimalią vertę
, Kada
, T.

e. kai skystyje esantis spindulys slysta paviršiumi AB. Vadinasi,
. Taigi iš prizmės 2 sklindantys spinduliai yra apriboti tam tikru kampu
.

Iš skysčio į prizmę 2 dideliais kampais ateinantys spinduliai visiškai atsispindi sąsajoje AB ir neprasiskverbti pro prizmę.

Aptariamas prietaisas tiria skysčius, lūžio rodiklį kuris yra mažesnis už lūžio rodiklį prizmė 2, todėl į prizmę pateks visų krypčių spinduliai, lūžę ties skysčio ir stiklo riba.

Akivaizdu, kad prizmės dalis, atitinkanti nepraėjusius spindulius, bus patamsėjusi. Per teleskopą 4, esantį iš prizmės kylančių spindulių kelyje, galima stebėti regėjimo lauko padalijimą į šviesią ir tamsią dalis.

Sukant prizmių sistemą 1-2, sąsaja tarp šviesaus ir tamsaus laukų sulygiuojama su teleskopo okuliaro gijų kryželiu. Prizmių 1-2 sistema yra prijungta prie skalės, kuri kalibruojama lūžio rodiklio reikšmėmis.

Skalė yra apatinėje vamzdžio matymo lauko dalyje ir, derinant regėjimo lauko atkarpą su sriegių kryžiumi, suteikia atitinkamą skysčio lūžio rodiklio reikšmę. .

Dėl dispersijos matymo lauko sąsaja baltoje šviesoje bus spalvota. Norint pašalinti spalvą, taip pat nustatyti vidutinę bandomosios medžiagos dispersiją, naudojamas 3 kompensatorius, susidedantis iš dviejų suklijuotų tiesioginio matymo prizmių (Amichi prizmių) sistemų.

Prizmės gali būti sukamos vienu metu skirtingos pusės naudojant tikslų sukamąjį mechaninį įtaisą, taip pakeičiant kompensatoriaus dispersiją ir pašalinant per optinę sistemą stebimo matymo lauko krašto spalvinimą 4. Prie kompensatoriaus prijungiamas būgnas su skale, kuriuo dispersijos parametras nustatomas, leidžiantis apskaičiuoti vidutinę medžiagos sklaidą.

Darbo tvarka

Sureguliuokite prietaisą taip, kad šviesa iš šaltinio (kaitrinės lempos) patektų į apšvietimo prizmę ir tolygiai apšviestų regėjimo lauką.

2. Atidarykite matavimo prizmę.

Stiklo lazdele ant jo paviršiaus užlašinkite kelis lašus vandens ir atsargiai uždarykite prizmę. Tarpas tarp prizmių turi būti tolygiai užpildytas plonu vandens sluoksniu (į tai atkreipkite ypatingą dėmesį).

Naudodami prietaiso varžtą su skale, pašalinkite regėjimo lauko spalvą ir gaukite ryškią ribą tarp šviesos ir šešėlio. Naudodami kitą varžtą sulygiuokite jį su instrumento okuliaro atskaitos kryžiumi. Naudodami okuliaro skalę tūkstantųjų dalių tikslumu, nustatykite vandens lūžio rodiklį.

Palyginkite gautus rezultatus su pamatiniais vandens duomenimis. Jeigu skirtumas tarp išmatuoto lūžio rodiklio ir lentelės vieno neviršija ± 0,001, vadinasi, matavimas atliktas teisingai.

1 pratimas

1. Paruoškite tirpalą Valgomoji druska (NaCl), kurių koncentracija artima tirpumo ribai (pavyzdžiui, C = 200 g/l).

Išmatuokite gauto tirpalo lūžio rodiklį.

3. Skiedę tirpalą sveiką skaičių kartų, gaukite rodiklio priklausomybę; lūžį nuo tirpalo koncentracijos ir užpildykite lentelę. 1.

1 lentelė

Pratimas. Kaip tik praskiedus gauti tirpalo koncentraciją, lygią 3/4 didžiausios (pradinės)?

Sukurkite priklausomybės grafiką n=n(C). Tolesnis eksperimentinių duomenų apdorojimas atliekamas mokytojo nurodymu.

Eksperimentinių duomenų apdorojimas

a) Grafinis metodas

Iš grafiko nustatykite nuolydis IN, kuris eksperimentinėmis sąlygomis apibūdins tirpią medžiagą ir tirpiklį.

2. Naudodami grafiką nustatykite tirpalo koncentraciją NaCl davė laborantė.

b) Analitinis metodas

Apskaičiuokite mažiausių kvadratų metodu A, IN Ir SB.

Remiantis rastomis reikšmėmis A Ir IN nustatyti vidurkį
tirpalo koncentracija NaCl davė laborantė

Kontroliniai klausimai

Šviesos sklaida. Kuo skiriasi normali dispersija ir anomali dispersija?

2. Koks yra visiško vidinio atspindžio fenomenas?

3. Kodėl ši sąranka negali išmatuoti skysčio lūžio rodiklio, didesnio už prizmės lūžio rodiklį?

4. Kodėl prizminis veidas A1 IN1 ar jie padaro jį matiniu?

Degradacija, indeksas

Psichologinė enciklopedija

Būdas įvertinti psichikos degradacijos laipsnį! funkcijos, išmatuotos Wechsler-Bellevue testu. Indeksas pagrįstas pastebėjimu, kad vieni testu įvertinti gebėjimai su amžiumi mažėja, o kiti – ne.

Indeksas

Psichologinė enciklopedija

- rodyklė, vardų, pavadinimų registras ir kt. Psichologijoje - skaitmeninis rodiklis kiekybiniam vertinimui, reiškinių apibūdinimui.

Nuo ko priklauso medžiagos lūžio rodiklis?

Indeksas

Psichologinė enciklopedija

1. Dauguma bendrą reikšmę: viskas, kas naudojama žymėti, identifikuoti ar nukreipti; nuorodas, užrašus, ženklus ar simbolius. 2. Formulė arba skaičius, dažnai išreiškiamas kaip koeficientas, parodantis tam tikrą ryšį tarp verčių ar matavimų arba tarp...

Komunikabilumas, indeksas

Psichologinė enciklopedija

Savybė, išreiškianti žmogaus socialumą. Pavyzdžiui, sociograma, be kitų priemonių, pateikia skirtingų grupės narių socialumo įvertinimą.

Pasirinkimas, rodyklė

Psichologinė enciklopedija

Formulė, skirta įvertinti konkretaus testo ar bandomojo elemento galią atskiriant asmenis vienas nuo kito.

Patikimumas, indeksas

Psichologinė enciklopedija

Statistika, kuri pateikia koreliacijos tarp faktinių verčių, gautų atlikus testą, ir teoriškai teisingų verčių įvertį.

Šis indeksas pateikiamas kaip r reikšmė, kur r yra apskaičiuotas patikimumo koeficientas.

Našumo prognozavimas, indeksas

Psichologinė enciklopedija

Įvertinimas, kiek žinios apie vieną kintamąjį gali būti panaudotos prognozuojant kitą kintamąjį, atsižvelgiant į tai, kad yra žinoma koreliacija tarp kintamųjų. Paprastai simboline forma tai išreiškiama E, indeksas vaizduojamas kaip 1 -((...

Žodžiai, rodyklė

Psichologinė enciklopedija

Bendras terminas, apibūdinantis bet kokį sistemingą žodžių pasireiškimo rašytinėje ir (arba) šnekamojoje kalboje dažnį.

Dažnai tokie rodikliai apsiriboja konkrečiomis kalbinėmis sritimis, pavyzdžiui, pirmos klasės vadovėliais, tėvų ir vaikų bendravimu. Tačiau skaičiavimai žinomi...

Kūno struktūros, indeksas

Psichologinė enciklopedija

Eysenck pasiūlytas kūno matavimas, pagrįstas ūgio ir krūtinės apimties santykiu.

Tie, kurių balai buvo „normalaus“ diapazone, buvo vadinami mezomorfais, tie, kurių nuokrypis buvo standartinis arba viršija vidurkį, buvo vadinami leptomorfais, o tie, kurių nuokrypis buvo standartinis arba...

DĖL PASKAITOS Nr.24

"INSTRUMENTINIAI ANALIZĖS METODAI"

REFRAKTOMETRIJA.

Literatūra:

1. V.D. Ponomarevas “Analitinė chemija” 1983 246-251

2. A.A. Iščenko “Analitinė chemija” 2004 p. 181-184

REFRAKTOMETRIJA.

Refraktometrija yra vienas iš paprasčiausių fizikinių analizės metodų, naudojant minimalų analitės kiekį ir atliekamas per labai trumpą laiką.

Refraktometrija- metodas, pagrįstas lūžio arba refrakcijos reiškiniu t.y.

keičiant šviesos sklidimo kryptį pereinant iš vienos terpės į kitą.

Refrakcija, kaip ir šviesos sugertis, yra jos sąveikos su terpe pasekmė.

Žodis refraktometrija reiškia matavimas šviesos lūžis, kuris apskaičiuojamas pagal lūžio rodiklio reikšmę.

Lūžio rodiklio reikšmė n priklauso

1) apie medžiagų ir sistemų sudėtį,

2) nuo fakto kokioje koncentracijoje ir su kokiomis molekulėmis šviesos spindulys susiduria savo kelyje, nes

Šviesos įtakoje skirtingų medžiagų molekulės poliarizuojasi skirtingai. Būtent šia priklausomybe remiasi refraktometrinis metodas.

Šis metodas turi nemažai privalumų, dėl kurių buvo plačiai pritaikytas tiek cheminiuose tyrimuose, tiek technologinių procesų valdyme.

1) Lūžio rodiklių matavimas yra labai paprastas procesas, kuris atliekamas tiksliai ir su minimaliu laiko bei medžiagos kiekiu.

2) Paprastai refraktometrai užtikrina iki 10 % tikslumą nustatant šviesos lūžio rodiklį ir analitės kiekį.

Refraktometrijos metodas naudojamas autentiškumui ir grynumui kontroliuoti, atskiroms medžiagoms identifikuoti, tiriant tirpalus organinių ir neorganinių junginių struktūrai nustatyti.

Refraktometrija naudojama dviejų komponentų tirpalų sudėčiai nustatyti ir trinarėms sistemoms.

Fizinis metodo pagrindas

LŪŽIO RODIKLIS.

Kuo didesnis šviesos sklidimo greičio skirtumas abiejose, tuo didesnis šviesos spindulio nuokrypis nuo pradinės krypties, kai jis pereina iš vienos terpės į kitą.

šios aplinkos.

Panagrinėkime šviesos pluošto lūžį ties bet kurių dviejų skaidrių terpių I ir II riba (žr.

Ryžiai.). Sutikime, kad II terpė turi didesnę lūžio galią, todėl n1 Ir n2— rodo atitinkamos terpės lūžį. Jei terpė I nėra vakuumas ar oras, tai šviesos pluošto kritimo nuodėmės kampo ir lūžio lūžio kampo santykis duos santykinio lūžio rodiklio n rel reikšmę. Vertė n rel.

Koks yra stiklo lūžio rodiklis? O kada reikia tai žinoti?

taip pat gali būti apibrėžtas kaip nagrinėjamų terpių lūžio rodiklių santykis.

notrel. = —— = —

Lūžio rodiklio reikšmė priklauso nuo

1) medžiagų pobūdis

Medžiagos pobūdį šiuo atveju lemia jos molekulių deformuojamumo laipsnis veikiant šviesai – poliarizacijos laipsnis.

Kuo intensyvesnis poliarizavimas, tuo stipresnis šviesos lūžis.

2)krintančios šviesos bangos ilgis

Lūžio rodiklis matuojamas esant 589,3 nm šviesos bangos ilgiui (natrio spektro linija D).

Lūžio rodiklio priklausomybė nuo šviesos bangos ilgio vadinama dispersija.

Kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo didesnė refrakcija. Todėl skirtingo bangos ilgio spinduliai lūžta skirtingai.

3)temperatūros , kuriame atliekamas matavimas. Būtina sąlyga norint nustatyti lūžio rodiklį yra temperatūros režimo laikymasis. Paprastai nustatymas atliekamas 20±0,30C temperatūroje.

Kylant temperatūrai, lūžio rodiklis mažėja, o mažėjant temperatūrai – didėja..

Temperatūros poveikio korekcija apskaičiuojama pagal šią formulę:

nt=n20+ (20-t) 0,0002, kur

nt – Ate lūžio rodiklis tam tikroje temperatūroje,

n20-lūžio rodiklis 200C temperatūroje

Temperatūros įtaka dujų ir skysčių lūžio rodiklių vertėms yra susijusi su jų tūrinio plėtimosi koeficientų reikšmėmis.

Kaitinant didėja visų dujų ir skysčių tūris, mažėja tankis ir atitinkamai mažėja indikatorius

Lūžio rodiklis, išmatuotas esant 200C ir 589,3 nm šviesos bangos ilgiui, žymimas indeksu nD20

4) medžiagos koncentracija tirpale.

Praktika rodo, kad kai ištirpusios medžiagos kiekis neviršija 10-20%, kartu su grafiniu metodu daugeliu atvejų galima naudoti tiesinė lygtis, pavyzdžiui:

n = ne + FC,

n- tirpalo lūžio rodiklis,

ne yra gryno tirpiklio lūžio rodiklis,

C— ištirpusios medžiagos koncentracija, %

F-empirinis koeficientas, kurio reikšmė randama

nustatant žinomos koncentracijos tirpalų lūžio rodiklį.

REFRAKTOMETRAS.

Refraktometrai yra prietaisai, naudojami lūžio rodikliui matuoti.

Yra 2 šių prietaisų tipai: Abbe tipo ir Pulfrich tipo refraktometras. Abiem atvejais matavimai pagrįsti didžiausio lūžio kampo nustatymu. Praktikoje naudojami įvairių sistemų refraktometrai: laboratoriniai-RL, universalieji RL ir kt.

Distiliuoto vandens lūžio rodiklis yra n0 = 1,33299, tačiau praktiškai šis rodiklis laikomas atskaitos tašku n0 =1,333.

Refraktometrų veikimo principas pagrįstas lūžio rodiklio nustatymu ribinio kampo metodu (visiško šviesos atspindžio kampu).