Kako možete pronaći relativni indeks prelamanja svjetlosti? Pojam indeksa prelamanja

Područja primjene refraktometrije.

Dizajn i princip rada refraktometra IRF-22.

Koncept indeksa prelamanja.

Plan

Refraktometrija. Karakteristike i suština metode.

Za identifikaciju tvari i provjeru njihove čistoće koriste se

tvorac refrakcije.

Indeks loma tvari- vrijednost jednaka omjeru faznih brzina svjetlosti (elektromagnetnih valova) u vakuumu i u vidljivom mediju.

Indeks loma zavisi od svojstava supstance i talasne dužine

elektromagnetno zračenje. Omjer sinusa upadnog ugla u odnosu na

normala povučena u ravan prelamanja (α) zraka na sinus ugla prelamanja

refrakcija (β) kada zrak prelazi iz medija A u medij B naziva se relativni indeks loma za ovaj par medija.

Vrijednost n je relativni indeks prelamanja medija B prema

odnos prema okruženju A, i

Relativni indeks prelamanja medija A u odnosu na

Indeks prelamanja zraka koji upada na medij iz bezzračnog zraka

prostor naziva se njegov apsolutni indeks loma ili

jednostavno indeks prelamanja date sredine (tabela 1).

Tabela 1 - Indeksi loma različitih medija

Tečnosti imaju indeks loma u rasponu od 1,2-1,9. Solid

supstance 1.3-4.0. Neki minerali nemaju tačnu vrijednost

za refrakciju. Njegova vrijednost je u nekoj “račvi” i određuje

zbog prisustva nečistoća u kristalnoj strukturi, što određuje boju

kristal.

Identifikacija minerala po "boji" je teška. Dakle, mineral korund postoji u obliku rubina, safira, leukozafira, koji se razlikuju u

indeks loma i boja. Crveni korund se naziva rubinima

(hromirana nečistoća), bezbojna plava, svijetloplava, roza, žuta, zelena,

ljubičasta - safiri (primjese kobalta, titana itd.). Svijetle boje

bijeli safiri ili bezbojni korund se nazivaju leucosapphire (široko

koristi se u optici kao filter). Indeks prelamanja ovih kristala

čelika se nalazi u rasponu od 1.757-1.778 i predstavlja osnovu za identifikaciju

Slika 3.1 – Rubin Slika 3.2 – Plavi safir

Organske i neorganske tekućine također imaju karakteristične vrijednosti indeksa prelamanja koje ih karakteriziraju kao kemijske

Ruska jedinjenja i kvaliteta njihove sinteze (tabela 2):

Tabela 2 - Indeksi loma nekih tekućina na 20 °C

4.2. Refraktometrija: koncept, princip.

Metoda za proučavanje supstanci zasnovana na određivanju indikatora

(indeks) refrakcije (refrakcije) naziva se refraktometrija (od

lat. refractus - lomljeni i grčki. metreo - mjerim). Refraktometrija

(refraktometrijska metoda) se koristi za identifikaciju hemikalije

spojeva, kvantitativna i strukturna analiza, određivanje fiz

hemijski parametri supstanci. Implementiran princip refraktometrije

u Abbe refraktometrima, ilustrovan je na slici 1.

Slika 1 - Princip refraktometrije

Abbeov blok prizme sastoji se od dvije pravokutne prizme: osvjetljenje

telijalni i mjerni, presavijeni hipotenuzom lica. iluminator-

Ova prizma ima grubu (mat) hipotenuzu i namijenjena je

chen za osvjetljavanje uzorka tekućine smještenog između prizmi.

Raspršena svjetlost prolazi kroz ravno-paralelni sloj ispitivane tekućine i, prelamajući se u tekućini, pada na mjernu prizmu. Mjerna prizma je napravljena od optički gustog stakla (teški kremen) i ima indeks prelamanja veći od 1,7. Iz tog razloga, Abbe refraktometar mjeri n vrijednosti manjih od 1,7. Povećanje opsega mjerenja indeksa prelamanja može se postići samo zamjenom mjerne prizme.

Ispitni uzorak se izlije na hipotenuzu mjerne prizme i pritisne svjetlećom prizmom. U tom slučaju ostaje razmak od 0,1-0,2 mm između prizmi u kojima se uzorak nalazi i kroz

koja prolazi kroz prelomljenu svetlost. Za mjerenje indeksa prelamanja

koristiti fenomen potpune unutrašnje refleksije. Leži u

sljedeći.

Ako zraci 1, 2, 3 padaju na interfejs između dva medija, onda zavisi

u zavisnosti od upadnog ugla kada ih posmatramo u lomnom mediju biće

Postoji prijelaz između područja različitog osvjetljenja. To je povezano

s nekim dijelom svjetlosti koji pada na granicu prelamanja pod uglom blizu

kim do 90° u odnosu na normalu (snop 3). (Slika 2).

Slika 2 – Slika prelomljenih zraka

Ovaj dio zraka se ne reflektira i stoga formira lakšu okolinu.

snaga tokom prelamanja. Zrake sa manjim uglovima takođe doživljavaju refleksiju

i prelamanje. Stoga se formira područje manjeg osvjetljenja. U obimu

Na sočivu je vidljiva granična linija ukupne unutrašnje refleksije, pozicija

što zavisi od refrakcionih svojstava uzorka.

Otklanjanje fenomena disperzije (obojenje interfejsa između dva područja osvetljenja u duginim bojama usled upotrebe kompleksne bele svetlosti u Abbeovim refraktometrima) postiže se korišćenjem dve Amici prizme u kompenzatoru, koje su montirane u teleskop. . Istovremeno, skala se projektuje u sočivo (slika 3). Za analizu je dovoljno 0,05 ml tečnosti.

Slika 3 – Pogled kroz okular refraktometra. (Desna skala odražava

koncentracija izmjerene komponente u ppm)

Pored analize jednokomponentnih uzoraka,

dvokomponentni sistemi (vodeni rastvori, rastvori supstanci u kojima

ili rastvarač). U idealnim dvokomponentnim sistemima (formiranje

bez promjene volumena i polarizabilnosti komponenti), zavisnost pokazuje

Ovisnost refrakcije o sastavu je bliska linearnoj ako je sastav izražen u

zapreminski udjeli (procenti)

gdje su: n, n1, n2 - indeksi loma smjese i komponenti,

V1 i V2 su zapreminski udjeli komponenti (V1 + V2 = 1).

Utjecaj temperature na indeks loma određen je sa dva

faktori: promjena broja tečnih čestica po jedinici zapremine i

zavisnost polarizabilnosti molekula o temperaturi. Drugi faktor je postao

postaje značajan samo sa veoma velikim temperaturnim promenama.

Temperaturni koeficijent indeksa loma je proporcionalan temperaturnom koeficijentu gustine. Budući da se sve tekućine pri zagrijavanju šire, njihov indeks loma se smanjuje kako temperatura raste. Temperaturni koeficijent ovisi o temperaturi tekućine, ali se u malim temperaturnim intervalima može smatrati konstantnim. Iz tog razloga većina refraktometara nema kontrolu temperature, ali neki dizajni to omogućavaju

termostatiranje vode.

Linearna ekstrapolacija indeksa prelamanja s promjenama temperature prihvatljiva je za male temperaturne razlike (10 – 20°C).

Precizno određivanje indeksa loma u širokim temperaturnim rasponima provodi se pomoću empirijskih formula oblika:

nt=n0+at+bt2+…

Za refraktometriju otopina u širokom rasponu koncentracija

koristiti tabele ili empirijske formule. Zavisnost prikaza -

indeks loma vodenih rastvora nekih supstanci u zavisnosti od koncentracije

je blizak linearnom i omogućava određivanje koncentracije ovih supstanci u

voda u širokom rasponu koncentracija (slika 4) koristeći refrakciju

tomemetri.

Slika 4 - Indeks loma nekih vodenih otopina

Obično se n tekućih i čvrstih tijela precizno određuju refraktometrima

do 0,0001. Najčešći su Abbe refraktometri (slika 5) sa blokovima prizme i kompenzatorima disperzije, koji omogućavaju određivanje nD u “bijelom” svjetlu pomoću skale ili digitalnog indikatora.

Slika 5 - Abbe refraktometar (IRF-454; IRF-22)

Ulaznica 75.

Zakon refleksije svjetlosti: upadni i reflektovani zraci, kao i okomita na granicu između dva medija, rekonstruisana u tački upada zraka, leže u istoj ravni (upadnoj ravni). Ugao refleksije γ jednak je upadnom uglu α.

Zakon prelamanja svetlosti: upadni i prelomljeni zraci, kao i okomita na granicu između dva medija, rekonstruisana u tački upada zraka, leže u istoj ravni. Omjer sinusa upadnog ugla α i sinusa ugla prelamanja β je konstantna vrijednost za dva data medija:

Zakoni refleksije i prelamanja objašnjeni su u fizici valova. Prema konceptu talasa, refrakcija je posledica promene brzine širenja talasa pri prelasku iz jednog medija u drugi. Fizičko značenje indeksa prelamanja je omjer brzine prostiranja talasa u prvom mediju υ 1 i brzine njihovog širenja u drugom mediju υ 2:

Slika 3.1.1 ilustruje zakone refleksije i prelamanja svjetlosti.

Medij sa nižim apsolutnim indeksom prelamanja naziva se optički manje gusto.

Kada svjetlost prelazi iz optički gušće sredine u optički manje gustoće n 2< n 1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать fenomen totalne refleksije, odnosno nestanak prelomljenog zraka. Ova pojava se opaža pri upadnim uglovima koji prelaze određeni kritični ugao α pr, koji se naziva granični ugao ukupne unutrašnje refleksije(vidi sliku 3.1.2).

Za upadni ugao α = α pr sin β = 1; vrijednost sin α pr = n 2 / n 1< 1.

Ako je drugi medij zrak (n 2 ≈ 1), tada je zgodno prepisati formulu u obliku

Fenomen potpune unutrašnje refleksije koristi se u mnogim optičkim uređajima. Najzanimljivija i praktično važna primjena je stvaranje optičkih vlakana, koja su tanke (od nekoliko mikrometara do milimetara) proizvoljno zakrivljene niti od optički prozirnog materijala (staklo, kvarc). Svetlost koja pada na kraj svetlosnog vodiča može da putuje duž njega na velike udaljenosti zbog ukupne unutrašnje refleksije od bočnih površina (slika 3.1.3). Naučni i tehnički pravac koji se bavi razvojem i primjenom optičkih svjetlovoda naziva se optička vlakna.

Disperzija svjetlosti (raspadanje svjetlosti)- ovo je pojava uzrokovana ovisnošću apsolutnog indeksa loma tvari o frekvenciji (ili talasnoj dužini) svjetlosti (frekvencijska disperzija), ili, isto, ovisnošću fazne brzine svjetlosti u tvari od talasnu dužinu (ili frekvenciju). Eksperimentalno ga je otkrio Newton oko 1672. godine, iako je teoretski prilično dobro objašnjen mnogo kasnije.

Prostorna disperzija naziva se zavisnost tenzora dielektrične konstante medija o talasnom vektoru. Ova zavisnost uzrokuje niz pojava koje se nazivaju efekti prostorne polarizacije.

Jedan od najjasnijih primjera disperzije - razlaganje bele svetlosti pri prolasku kroz prizmu (Njutnov eksperiment). Suština fenomena disperzije je razlika u brzini širenja svjetlosnih zraka različitih valnih dužina u prozirnoj tvari – optičkom mediju (dok je u vakuumu brzina svjetlosti uvijek ista, bez obzira na valnu dužinu, a time i boju). Tipično, što je veća frekvencija svjetlosnog vala, to je veći indeks loma medija za njega i manja je brzina vala u mediju:

Newtonovi eksperimenti Eksperimentirajte s razlaganjem bijele svjetlosti u spektar: Newton je usmjerio snop sunčeve svjetlosti kroz malu rupu na staklenu prizmu. Prilikom udarca u prizmu, snop se prelomio i na suprotnom zidu dao izduženu sliku s duginom izmjenom boja - spektrom. Eksperimentirajte s prolaskom monokromatske svjetlosti kroz prizmu: Njutn je stavio crveno staklo na putanju sunčevog zraka, iza kojeg je primao monohromatsku svetlost (crvenu), zatim prizmu i na ekranu posmatrao samo crvenu tačku od svetlosnog zraka. Iskustvo u sintezi (proizvodnji) bijele svjetlosti: Prvo je Njutn usmerio zrak sunčeve svetlosti na prizmu. Zatim, prikupivši obojene zrake koje izlaze iz prizme pomoću sabirne leće, Newton je umjesto obojene pruge dobio bijelu sliku rupe na bijelom zidu. Newtonovi zaključci:- prizma ne menja svetlost, već je samo razlaže na njene sastavne delove - svetlosni zraci koji se razlikuju po boji razlikuju se po stepenu prelamanja; Ljubičaste zrake se najjače lome, crvene slabije - crvena svjetlost, koja se manje lomi, ima najveću brzinu, a ljubičasta najmanje, zbog čega prizma razlaže svjetlost. Ovisnost indeksa prelamanja svjetlosti o njegovoj boji naziva se disperzija.

Zaključci:- prizma razlaže svjetlost - bijela svjetlost je složena (kompozitna) - ljubičasti zraci se lome jače od crvenih. Boja svjetlosnog snopa određena je njegovom frekvencijom vibracije. Prilikom prelaska iz jednog medija u drugi, brzina svjetlosti i valna dužina se mijenjaju, ali frekvencija koja određuje boju ostaje konstantna. Granice opsega bele svetlosti i njenih komponenti obično se karakterišu njihovim talasnim dužinama u vakuumu. Bijela svjetlost je skup valova dužine od 380 do 760 nm.

Ulaznica 77.

Apsorpcija svjetlosti. Bouguerov zakon

Apsorpcija svjetlosti u supstanciji povezana je s pretvaranjem energije elektromagnetnog polja vala u toplinsku energiju tvari (ili u energiju sekundarnog fotoluminiscentnog zračenja). Zakon apsorpcije svjetlosti (Bouguerov zakon) ima oblik:

I=I 0 exp(- x),(1)

Gdje I 0 , I- intenzitet svjetlosti na ulazu (x=0) i ostavljajući sloj srednje debljine X, - koeficijent apsorpcije, zavisi od .

Za dielektrike  =10 -1  10 -5 m -1 , za metale =10 5  10 7 m -1 , Stoga su metali neprozirni za svjetlost.

Zavisnost  ( ) objašnjava boju upijajućih tijela. Na primjer, staklo koje slabo apsorbira crvenu svjetlost će izgledati crveno kada je obasjano bijelim svjetlom.

Rasipanje svetlosti. Rayleighov zakon

Difrakcija svjetlosti može nastati u optički nehomogenom mediju, na primjer u zamućenoj sredini (dim, magla, prašnjavi zrak, itd.). Difrakcijom na nehomogenostima medija, svjetlosni valovi stvaraju difrakcijski obrazac koji karakterizira prilično ujednačena raspodjela intenziteta u svim smjerovima.

Ova difrakcija na malim nehomogenostima naziva se rasipanje svetlosti.

Ovaj fenomen se opaža kada uski snop sunčeve svjetlosti prođe kroz prašnjavi zrak, rasprši se na čestice prašine i postane vidljiv.

Ako su veličine nehomogenosti male u odnosu na talasnu dužinu (ne više od 0,1  ), tada se pokazuje da je intenzitet raspršene svjetlosti obrnuto proporcionalan četvrtom stepenu valne dužine, tj.

I diss ~ 1/  4 , (2)

ova zavisnost se zove Rayleighov zakon.

Rasipanje svjetlosti se također opaža u čistim medijima koji ne sadrže strane čestice. Na primjer, može se pojaviti na fluktuacijama (slučajnim odstupanjima) gustoće, anizotropije ili koncentracije. Ova vrsta raspršenja naziva se molekularno raspršenje. To objašnjava, na primjer, plavu boju neba. Zaista, prema (2), plavi i plavi zraci se jače raspršuju od crvenih i žutih, jer imaju kraću talasnu dužinu, što uzrokuje plavu boju neba.

Ulaznica 78.

Polarizacija svjetlosti- skup fenomena talasne optike u kojima se manifestuje transverzalna priroda elektromagnetnih svetlosnih talasa. Transverzalni talas- čestice medija osciliraju u pravcima okomitim na pravac prostiranja talasa ( Fig.1).

Fig.1 Transverzalni talas

Elektromagnetski svetlosni talas ravan polarizovan(linearna polarizacija), ako su pravci oscilovanja vektora E i B strogo fiksirani i leže u određenim ravnima ( Fig.1). Ravan polarizovan svetlosni talas naziva se ravan polarizovan(linearno polarizovano) svetlo. Nepolarizovano(prirodni) talas - elektromagnetski svetlosni talas u kome pravci oscilovanja vektora E i B u ovom talasu mogu ležati u bilo kojoj ravni okomitoj na vektor brzine v. Nepolarizovano svetlo- svjetlosni valovi u kojima se smjerovi oscilacija vektora E i B haotično mijenjaju tako da su svi smjerovi oscilacija u ravninama okomitim na zrak širenja valova jednako vjerojatni ( Fig.2).

Fig.2 Nepolarizovano svetlo

Polarizovani talasi- u kojem smjerovi vektora E i B ostaju nepromijenjeni u prostoru ili se mijenjaju po određenom zakonu. Zračenje u kojem se smjer vektora E haotično mijenja - nepolarizovan. Primjer takvog zračenja je toplinsko zračenje (haotično raspoređeni atomi i elektroni). Ravan polarizacije- ovo je ravan okomita na smjer oscilacija vektora E. Glavni mehanizam za nastanak polariziranog zračenja je raspršivanje zračenja elektronima, atomima, molekulima i česticama prašine.

1.2. Vrste polarizacije Postoje tri vrste polarizacije. Hajde da im damo definicije. 1. Linearni Javlja se ako električni vektor E zadrži svoju poziciju u prostoru. Čini se da naglašava ravan u kojoj oscilira vektor E. 2. Circular To je polarizacija koja nastaje kada se električni vektor E rotira oko smjera širenja vala ugaonom brzinom jednakom ugaonoj frekvenciji vala, zadržavajući svoju apsolutnu vrijednost. Ova polarizacija karakterizira smjer rotacije vektora E u ravni okomitoj na liniju vida. Primjer je ciklotronsko zračenje (sistem elektrona koji rotiraju u magnetskom polju). 3. Eliptični Javlja se kada se veličina električnog vektora E promijeni tako da opisuje elipsu (rotacija vektora E). Eliptična i kružna polarizacija mogu biti desna (vektor E rotira u smjeru kazaljke na satu kada gleda prema talasu koji se širi) i lijevo (vektor E rotira suprotno od kazaljke na satu kada gleda prema talasu koji se širi).

U stvarnosti se najčešće javlja parcijalna polarizacija (djelimično polarizirani elektromagnetski valovi). Kvantitativno, karakteriše ga određena količina tzv stepen polarizacije R, koji je definisan kao: P = (Imax - Imin) / (Imax + Imin) Gdje Imax,Immin- najveća i najmanja gustina toka elektromagnetne energije kroz analizator (Polaroid, Nicolas prizma...). U praksi se polarizacija zračenja često opisuje Stokesovim parametrima (oni određuju tokove zračenja sa datim smjerom polarizacije).

Ulaznica 79.

Ako prirodna svjetlost padne na granicu između dva dielektrika (na primjer, zraka i stakla), tada se dio reflektira, a dio se lomi i širi u drugom mediju. Ugradnjom analizatora (na primjer, turmalina) na putanju reflektiranih i prelomljenih zraka, osiguravamo da su reflektirani i prelomljeni zraci djelomično polarizirani: kada se analizator rotira oko zraka, intenzitet svjetlosti se povremeno povećava i slabi ( potpuno gašenje se ne opaža!). Dalja istraživanja su pokazala da u reflektovanom snopu prevladavaju vibracije okomite na ravan upada (označene su tačkama na slici 275), dok u prelomljenom snopu prevladavaju vibracije paralelne upadnoj ravni (prikazano strelicama).

Stepen polarizacije (stepen do kojeg su svetlosni talasi razdvojeni sa određenom orijentacijom električnog (i magnetnog) vektora) zavisi od upadnog ugla zraka i indeksa prelamanja. škotski fizičar D. Brewster(1781-1868) instaliran zakon, prema kojem na upadnom uglu i B (Brewsterov ugao), određen relacijom

(n 21 - indeks loma drugog medija u odnosu na prvi), reflektovani snop je ravno polarizovan(sadrži samo vibracije okomite na ravan upada) (Sl. 276). Prelomljena zraka pod upadnim uglomi B polarizovan do maksimuma, ali ne u potpunosti.

Ako svjetlost udari u sučelje pod Brewsterovim uglom, tada se reflektiraju i prelome zrake međusobno okomite(tg i B = greh i B/cos i B, n 21 = grijeh i B / grijeh i 2 (i 2 - ugao prelamanja), odakle cos i B=grijeh i 2). dakle, i B + i 2 =  /2, ali i’ B= i B (zakon refleksije), dakle i’ B+ i 2 =  /2.

Stepen polarizacije reflektirane i prelomljene svjetlosti pod različitim upadnim uglovima može se izračunati iz Maxwellovih jednačina, ako se uzmu u obzir granični uvjeti za elektromagnetno polje na granici između dva izotropna dielektrika (tzv. Fresnel formule).

Stepen polarizacije prelomljene svjetlosti može se značajno povećati (višestrukim prelamanjem, pod uslovom da svjetlost svaki put pada na sučelje pod Brewsterovim uglom). Ako je npr. za staklo ( n= 1.53) stepen polarizacije prelomljenog snopa iznosi 15%, tada će nakon prelamanja u 8-10 staklenih ploča koje su postavljene jedna na drugu, svjetlost koja izlazi iz takvog sistema biti skoro potpuno polarizirana. Takva zbirka ploča se zove stopalo. Stopalo se može koristiti za analizu polarizovane svetlosti i tokom njenog odbijanja i tokom njenog prelamanja.

Ulaznica 79 (za Spur)

Kao što iskustvo pokazuje, tokom prelamanja i refleksije svjetlosti, lomljena i reflektirana svjetlost se ispostavlja da je polarizirana, a refleksija. svjetlost može biti potpuno polarizirana pod određenim kutom upada, ali slučajno. svjetlost je uvijek djelimično polarizovana.Na osnovu Frinelovih formula može se pokazati da je refleksija. Svjetlost je polarizirana u ravni okomitoj na ravan upada i lomi se. svetlost je polarizovana u ravni paralelnoj sa ravni upadanja.

Upadni ugao pod kojim je refleksija svjetlost je potpuno polarizirana naziva se Brewsterov ugao.Brusterov ugao se određuje iz Brewsterovog zakona: - Brewsterov zakon.U ovom slučaju ugao između refleksija. i prelamanje. zraci će biti jednaki. Za sistem vazduh-staklo, Brewsterov ugao je jednak. Da bi se dobila dobra polarizacija, tj. , pri prelamanju svjetlosti koriste se mnoge jestive površine koje se nazivaju Stoletovljev stop.

Ulaznica 80.

Iskustvo pokazuje da kada svjetlost stupi u interakciju sa materijom, glavni efekat (fiziološki, fotohemijski, fotoelektrični itd.) izazivaju oscilacije vektora, koji se u tom smislu ponekad naziva i svjetlosni vektor. Stoga, da bi se opisali obrasci polarizacije svjetlosti, prati se ponašanje vektora.

Ravan koju čine vektori i naziva se ravan polarizacije.

Ako se vektorske oscilacije javljaju u jednoj fiksnoj ravni, onda se takva svjetlost (zraka) naziva linearno polarizirana. Konvencionalno se označava na sljedeći način. Ako je snop polariziran u okomitoj ravni (u ravni xoz, vidi sl. 2 u drugom predavanju), tada se označava.

Prirodna svjetlost (iz običnih izvora, Sunca) sastoji se od valova koji imaju različite, haotično raspoređene ravni polarizacije (vidi sliku 3).

Prirodno svjetlo se ponekad konvencionalno označava kao takvo. Naziva se i nepolarizovanim.

Ako se, kako se val širi, vektor rotira i kraj vektora opisuje krug, tada se takva svjetlost naziva kružno polarizirana, a polarizacija se naziva kružna ili kružna (desna ili lijeva). Postoji i eliptična polarizacija.

Postoje optički uređaji (filmovi, ploče, itd.) - polarizatori, koji izdvajaju linearno polarizovano ili delimično polarizovano svetlo iz prirodne svetlosti.

Polarizatori koji se koriste za analizu polarizacije svjetlosti nazivaju se analizatori.

Ravan polarizatora (ili analizatora) je ravan polarizacije svjetlosti koju prenosi polarizator (ili analizator).

Neka linearno polarizovana svetlost sa amplitudom padne na polarizator (ili analizator) E 0 . Amplituda propuštene svjetlosti će biti jednaka E=E 0 cos j, i intenzitet I=I 0 cos 2 j.

Ova formula izražava Malusov zakon:

Intenzitet linearno polarizovane svetlosti koja prolazi kroz analizator proporcionalan je kvadratu kosinusa ugla j između ravni oscilovanja upadne svetlosti i ravni analizatora.

Ulaznica 80 (za špicu)

Polarizatori su uređaji koji omogućavaju dobijanje polarizovane svetlosti.Analizatori su uređaji pomoću kojih se može analizirati da li je svetlost polarizovana ili ne.Po strukturi polarizator i analizator su jedno te isto.Zn Malus.Neka intenzitet svetlosti pada na polarizator, ako je svjetlost prirodna -ta onda su svi smjerovi vektora E jednako vjerovatni. Svaki vektor se može rastaviti na dvije međusobno okomite komponente: jedna je paralelna ravnini polarizacije polarizatora, a druga okomita na to.

Očigledno je da će intenzitet svjetlosti koja izlazi iz polarizatora biti jednak. Označimo intenzitet svjetlosti koja izlazi iz polarizatora sa (). Ako se na putanju polarizirane svjetlosti postavi analizator čija glavna ravan čini ugao sa glavnom ravninom polarizatora, tada je intenzitet svetlosti koja izlazi iz analizatora određen zakonom.

Ulaznica 81.

Proučavajući sjaj otopine soli uranijuma pod utjecajem zraka radijuma, sovjetski fizičar P. A. Čerenkov skrenuo je pažnju na činjenicu da svijetli i sama voda, u kojoj nema soli uranijuma. Ispostavilo se da kada zraci (vidi Gama zračenje) prolaze kroz čiste tečnosti, svi oni počinju da sijaju. S. I. Vavilov, pod čijim je vodstvom radio P. A. Cherenkov, pretpostavio je da je sjaj povezan s kretanjem elektrona koje su kvanti radijuma izbacili iz atoma. Zaista, sjaj je snažno ovisio o smjeru magnetskog polja u tekućini (ovo sugerira da je uzrokovano kretanjem elektrona).

Ali zašto elektroni koji se kreću u tečnosti emituju svetlost? Tačan odgovor na ovo pitanje dali su 1937. sovjetski fizičari I. E. Tamm i I. M. Frank.

Elektron, koji se kreće u supstanci, stupa u interakciju s atomima koji ga okružuju. Pod uticajem njegovog električnog polja, atomski elektroni i jezgra se pomeraju u suprotnim smerovima - medij je polarizovan. Polarizirani, a zatim se vraćajući u prvobitno stanje, atomi medija koji se nalaze duž putanje elektrona emituju elektromagnetne svjetlosne valove. Ako je brzina elektrona v manja od brzine širenja svjetlosti u mediju (indeks prelamanja), tada će elektromagnetno polje prestići elektron, a tvar će imati vremena da se polarizira u prostoru ispred elektrona. Polarizacija medija ispred i iza elektrona je suprotnog smjera, a zračenja suprotno polariziranih atoma, "dodaju", "gase" jedno drugo. Kada atomi koje elektron još nije dosegao nemaju vremena da se polariziraju, a radijacija se pojavljuje usmjerena duž uskog konusnog sloja s vrhom koji se poklapa s pokretnim elektronom i kutom na vrhu c. Izgled svjetlosnog "konusa" i stanje zračenja mogu se dobiti iz općih principa širenja valova.

Rice. 1. Mehanizam formiranja valnog fronta

Neka se elektron kreće duž ose OE (vidi sliku 1) veoma uskog praznog kanala u homogenoj prozirnoj supstanci sa indeksom prelamanja (prazan kanal je potreban da se sudari elektrona sa atomima ne uzimaju u obzir u teorijsko razmatranje). Svaka tačka na liniji OE koju sukcesivno zauzima elektron biće centar emisije svetlosti. Talasi koji izlaze iz uzastopnih tačaka O, D, E interferiraju jedan s drugim i pojačavaju se ako je fazna razlika između njih nula (vidi Interferencija). Ovaj uslov je zadovoljen za pravac koji čini ugao od 0 sa putanjom elektrona. Ugao 0 je određen relacijom:.

Zaista, razmotrimo dva talasa emitovana u pravcu pod uglom od 0 do brzine elektrona iz dve tačke putanje - tačke O i tačke D, koje su razdvojene rastojanjem. U tački B, koja leži na liniji BE, okomito na OB, prvi talas u - posle vremena U tačku F, koja leži na liniji BE, talas emitovan iz tačke će stići u trenutku kada se talas emituje iz tačke O Ova dva talasa će biti u fazi, tj. prava linija će biti front talasa ako su ova vremena jednaka:. To daje uslov jednakosti vremena. U svim smjerovima za koje će se svjetlost ugasiti zbog interferencije valova emitiranih iz dionica putanje razdvojenih rastojanjem D. Vrijednost D određena je očiglednom jednačinom, gdje je T period oscilacija svjetlosti. Ova jednačina uvijek ima rješenje ako.

Ako je , tada smjer u kojem se emitirani valovi, kada interferiraju, pojačavaju, ne postoji i ne može biti veći od 1.

Rice. 2. Distribucija zvučnih talasa i formiranje udarnog talasa tokom kretanja tela

Zračenje se opaža samo ako .

Eksperimentalno, elektroni lete u konačnom čvrstom kutu, uz nešto širenja brzine, i kao rezultat, zračenje se širi u konusnom sloju blizu glavnog smjera određenog kutom.

U našem razmatranju zanemarili smo usporavanje elektrona. Ovo je sasvim prihvatljivo, budući da su gubici zbog Vavilov-Čerenkovljevog zračenja mali i, u prvoj aproksimaciji, možemo pretpostaviti da energija koju izgubi elektron ne utiče na njegovu brzinu i da se kreće jednoliko. To je temeljna razlika i neobičnost Vavilov-Čerenkovljevog zračenja. Obično se naelektrisanja emituju dok doživljavaju značajno ubrzanje.

Elektron koji nadmašuje svoju svjetlost sličan je avionu koji leti brzinom većom od brzine zvuka. U ovom slučaju, konusni udarni zvučni talas se takođe širi ispred aviona (vidi sliku 2).

Refrakcija ili refrakcija je pojava u kojoj dolazi do promjene smjera zraka svjetlosti ili drugih valova kada oni pređu granicu koja razdvaja dva medija, oba prozirna (koje prenose ove valove) i unutar medija u kojem se svojstva kontinuirano mijenjaju.

Sa fenomenom prelamanja se susrećemo prilično često i doživljavamo ga kao svakodnevnu pojavu: vidimo da je štap koji se nalazi u prozirnoj čaši sa obojenom tečnošću „slomljen“ na mestu razdvajanja vazduha i vode (slika 1). Kada se svetlost lomi i reflektuje tokom kiše, radujemo se kada vidimo dugu (slika 2).

Indeks loma je važna karakteristika supstance povezana sa njenim fizičko-hemijskim svojstvima. To zavisi od vrednosti temperature, kao i od talasne dužine svetlosti na kojoj se vrši određivanje. Prema podacima kontrole kvaliteta u otopini, na indeks loma utječe koncentracija tvari otopljene u njoj, kao i priroda rastvarača. Konkretno, na indeks loma krvnog seruma utiče količina proteina koji se u njemu nalazi.To je zbog činjenice da se s različitim brzinama širenja svjetlosnih zraka u medijima različite gustine, njihov smjer mijenja na granici između dva medija. Ako brzinu svjetlosti u vakuumu podijelimo sa brzinom svjetlosti u ispitivanoj supstanci, dobićemo apsolutni indeks loma (indeks prelamanja). U praksi se određuje relativni indeks loma (n), koji je omjer brzine svjetlosti u zraku i brzine svjetlosti u ispitivanoj supstanci.

Indeks loma se određuje kvantitativno pomoću posebnog uređaja - refraktometra.

Refraktometrija je jedna od najjednostavnijih metoda fizičke analize i može se koristiti u laboratorijama za kontrolu kvaliteta u proizvodnji hemijskih, prehrambenih, biološki aktivnih aditiva za hranu, kozmetike i drugih vrsta proizvoda uz minimalno vrijeme i broj uzoraka koji se ispituju.

Dizajn refraktometra zasniva se na činjenici da se svjetlosni zraci potpuno reflektiraju kada prođu kroz granicu dva medija (jedan od njih je staklena prizma, drugi je ispitno rješenje) (slika 3).

Rice. 3. Dijagram refraktometra

Iz izvora (1) svjetlosni snop pada na površinu zrcala (2), zatim, odbijajući se, prelazi u gornju rasvjetnu prizmu (3), zatim u donju mjernu prizmu (4), koja je izrađena od stakla sa visok indeks prelamanja. Između prizma (3) i (4) kapilarom se nanese 1-2 kapi uzorka. Da biste izbjegli mehaničko oštećenje prizme, potrebno je ne dodirivati ​​njenu površinu kapilarom.

Kroz okular (9) se vidi polje sa ukrštenim linijama za uspostavljanje interfejsa. Prilikom pomeranja okulara, tačka preseka polja mora biti poravnata sa interfejsom (slika 4).Ravan prizme (4) igra ulogu interfejsa na čijoj se površini prelama svetlosni snop. Budući da su zraci raspršeni, granica između svjetla i sjene ispada mutna, preljevna. Ovu pojavu eliminira kompenzator disperzije (5). Snop se zatim propušta kroz sočivo (6) i prizmu (7). Ploča (8) ima nišanske linije (dve ravne ukrštene ukrštene), kao i skalu sa indeksima prelamanja, koja se posmatra kroz okular (9). Iz njega se izračunava indeks loma.

Linija razdvajanja između granica polja će odgovarati uglu unutrašnje totalne refleksije, koji zavisi od indeksa prelamanja uzorka.

Refraktometrija se koristi za određivanje čistoće i autentičnosti supstance. Ova metoda se takođe koristi za određivanje koncentracije supstanci u rastvorima tokom kontrole kvaliteta, koja se izračunava pomoću kalibracionog grafikona (grafikon koji pokazuje zavisnost indeksa prelamanja uzorka od njegove koncentracije).

U KorolevPharmu indeks prelamanja se utvrđuje u skladu sa odobrenom regulatornom dokumentacijom prilikom ulaznog pregleda sirovina, u ekstraktima sopstvene proizvodnje, kao i prilikom puštanja gotovih proizvoda. Određivanje vrše kvalifikovani radnici akreditovane fizičko-hemijske laboratorije koristeći IRF-454 B2M refraktometar.

Ako, na osnovu rezultata ulazne kontrole sirovina, indeks loma ne ispunjava potrebne zahtjeve, odjel za kontrolu kvaliteta izdaje Izvještaj o neusklađenosti, na osnovu kojeg se ova serija sirovina vraća dobavljaču. .

Metoda određivanja

1. Prije početka mjerenja, provjerava se čistoća površina prizmi koje su u dodiru jedna s drugom.

2. Provjera nulte tačke. Nanesite 2÷3 kapi destilovane vode na površinu mjerne prizme i pažljivo je pokrijte svjetlećom prizmom. Otvaramo prozor za rasvjetu i pomoću ogledala ugrađujemo izvor svjetlosti u najintenzivnijem smjeru. Rotacijom vijaka okulara dobijamo jasnu, oštru razliku između tamnog i svijetlog polja u njegovom vidnom polju. Rotiramo vijak i usmjeravamo liniju sjene i svjetla tako da se poklopi s tačkom gdje se linije seku u gornjem prozoru okulara. Na okomitoj liniji u donjem prozoru okulara vidimo željeni rezultat - indeks loma destilovane vode na 20°C (1,333). Ako su očitanja drugačija, pomoću zavrtnja postavite indeks loma na 1,333 i pomoću ključa (uklonite vijak za podešavanje) dovedite granicu sjene i svjetlosti do tačke gdje se linije seku.

3. Odredite indeks loma. Podižemo komoru rasvjetne prizme i uklanjamo vodu filter papirom ili gazom. Zatim nanesite 1-2 kapi ispitne otopine na površinu mjerne prizme i zatvorite komoru. Rotirajte vijke dok se granice sjene i svjetla ne poklope s točkom presjeka linija. Na okomitoj liniji u donjem prozoru okulara vidimo željeni rezultat - indeks prelamanja ispitnog uzorka. Indeks loma izračunavamo pomoću skale u donjem prozoru okulara.

4. Pomoću kalibracionog grafikona utvrđujemo odnos između koncentracije otopine i indeksa prelamanja. Za konstruiranje grafa potrebno je pripremiti standardne otopine nekoliko koncentracija koristeći preparate kemijski čistih tvari, izmjeriti njihove indekse loma i ucrtati dobivene vrijednosti na os ordinate, a odgovarajuće koncentracije otopina na os apscise. Potrebno je odabrati intervale koncentracije u kojima se uočava linearna veza između koncentracije i indeksa loma. Mjerimo indeks prelamanja uzorka koji se proučava i koristimo grafikon za određivanje njegove koncentracije.

Okrenimo se detaljnijem razmatranju indeksa prelamanja, koji smo uveli u §81 kada smo formulisali zakon refrakcije.

Indeks loma ovisi o optičkim svojstvima medija iz kojeg snop pada i medija u koji prodire. Indeks prelamanja dobijen kada svjetlost iz vakuuma padne na bilo koju sredinu naziva se apsolutni indeks prelamanja tog medija.

Rice. 184. Relativni indeks loma dva medija:

Neka je apsolutni indeks loma prve sredine, a druge sredine - . Uzimajući u obzir refrakciju na granici prvog i drugog medija, vodimo računa da indeks loma pri prijelazu iz prvog medija u drugi, tzv. relativni indeks loma, bude jednak omjeru apsolutnih indeksa prelamanja medija. drugi i prvi medij:

(Sl. 184). Naprotiv, kada prelazimo iz drugog medija u prvi, imamo relativni indeks prelamanja

Utvrđena veza između relativnog indeksa prelamanja dva medija i njihovih apsolutnih indeksa prelamanja mogla bi se izvesti teoretski, bez novih eksperimenata, baš kao što se to može učiniti za zakon reverzibilnosti (§82),

Medij sa većim indeksom prelamanja naziva se optički gušći. Obično se mjeri indeks prelamanja različitih medija u odnosu na zrak. Apsolutni indeks prelamanja zraka je . Dakle, apsolutni indeks loma bilo koje sredine povezan je s njegovim indeksom prelamanja u odnosu na zrak po formuli

Tabela 6. Indeks loma različitih tvari u odnosu na zrak

Tečnosti		Čvrste materije
Supstanca		Supstanca
Etanol
Ugljični disulfid
Glicerol		Staklo (svetla kruna)
Tečni vodonik		Staklo (teški kremen)
Tečni helijum

Indeks prelamanja zavisi od talasne dužine svetlosti, odnosno od njene boje. Različite boje odgovaraju različitim indeksima loma. Ovaj fenomen, nazvan disperzija, igra važnu ulogu u optici. U narednim poglavljima ćemo se više puta baviti ovim fenomenom. Podaci dati u tabeli. 6, odnosi se na žuto svjetlo.

Zanimljivo je napomenuti da se zakon refleksije može formalno napisati u istom obliku kao i zakon refrakcije. Podsjetimo da smo se dogovorili da uvijek mjerimo uglove od okomice na odgovarajući zrak. Stoga moramo smatrati da upadni ugao i ugao refleksije imaju suprotne predznake, tj. zakon refleksije se može zapisati kao

Upoređujući (83.4) sa zakonom refrakcije, vidimo da se zakon refleksije može smatrati posebnim slučajem zakona loma na . Ova formalna sličnost zakona refleksije i prelamanja je od velike koristi u rješavanju praktičnih problema.

U prethodnom izlaganju indeks prelamanja je imao značenje konstante medija, nezavisno od intenziteta svjetlosti koja prolazi kroz nju. Ovakvo tumačenje indeksa prelamanja je sasvim prirodno, ali u slučaju visokih intenziteta zračenja, koje se mogu postići savremenim laserima, nije opravdano. Svojstva medija kroz koje prolazi jako svjetlosno zračenje zavise u ovom slučaju od njegovog intenziteta. Kako kažu, okruženje postaje nelinearno. Nelinearnost medija se očituje, posebno, u činjenici da svjetlosni val visokog intenziteta mijenja indeks prelamanja. Zavisnost indeksa prelamanja od intenziteta zračenja ima oblik

Ovdje je uobičajeni indeks loma, i nelinearni indeks loma, i faktor proporcionalnosti. Dodatni izraz u ovoj formuli može biti pozitivan ili negativan.

Relativne promjene indeksa prelamanja su relativno male. At nelinearni indeks loma. Međutim, primjetne su čak i tako male promjene u indeksu loma: one se manifestiraju u neobičnom fenomenu samofokusiranja svjetlosti.

Razmotrimo medij s pozitivnim nelinearnim indeksom prelamanja. U ovom slučaju, područja povećanog intenziteta svjetlosti su istovremeno i područja povećanog indeksa prelamanja. Tipično, u stvarnom laserskom zračenju, distribucija intenziteta preko poprečnog presjeka snopa zraka je neujednačena: intenzitet je maksimalan duž ose i glatko se smanjuje prema rubovima snopa, kao što je prikazano na sl. 185 punih krivina. Slična raspodjela također opisuje promjenu indeksa prelamanja preko poprečnog presjeka ćelije s nelinearnim medijem duž čije ose se širi laserski snop. Indeks prelamanja, koji je najveći duž ose kivete, glatko se smanjuje prema njenim zidovima (isprekidane krive na sl. 185).

Snop zraka koji napušta laser paralelno s osi, ulazi u medij s promjenjivim indeksom prelamanja, skreće se u smjeru gdje je veći. Stoga, povećani intenzitet u blizini kivete dovodi do koncentracije svjetlosnih zraka u ovom području, što je shematski prikazano u poprečnim presjecima i na Sl. 185, a to dovodi do daljeg povećanja. U konačnici, efektivni poprečni presjek svjetlosnog snopa koji prolazi kroz nelinearni medij je značajno smanjen. Svjetlost prolazi kroz uski kanal s visokim indeksom prelamanja. Tako se laserski snop zraka sužava, a nelinearni medij pod utjecajem intenzivnog zračenja djeluje kao sabirno sočivo. Ovaj fenomen se naziva samofokusiranje. Može se primijetiti, na primjer, u tekućem nitrobenzenu.

Rice. 185. Raspodjela intenziteta zračenja i indeksa prelamanja preko poprečnog presjeka laserskog snopa zraka na ulazu u kivetu (a), blizu ulaznog kraja (), u sredini (), blizu izlaznog kraja kivete ( )

Procesi koji su povezani sa svjetlom su važna komponenta fizike i okružuju nas svuda u našem svakodnevnom životu. Najvažniji u ovoj situaciji su zakoni refleksije i prelamanja svjetlosti, na kojima se temelji moderna optika. Prelamanje svjetlosti je važan dio moderne nauke.

Efekat distorzije

Ovaj članak će vam reći šta je fenomen prelamanja svetlosti, kao i kako izgleda zakon refrakcije i šta iz njega sledi.

Osnove fizičkog fenomena

Kada snop padne na površinu koju razdvajaju dvije prozirne tvari koje imaju različite optičke gustoće (na primjer, različita stakla ili u vodi), dio zraka će se reflektirati, a dio će prodrijeti u drugu strukturu (npr. oni će se razmnožavati u vodi ili staklu). Kada se kreće iz jednog medija u drugi, zrak obično mijenja svoj smjer. Ovo je fenomen prelamanja svjetlosti.
Odbijanje i prelamanje svjetlosti posebno je vidljivo u vodi.

Efekat distorzije u vodi

Gledajući stvari u vodi, izgledaju iskrivljene. To je posebno vidljivo na granici između zraka i vode. Vizualno, podvodni objekti izgledaju kao da su blago skretani. Opisani fizički fenomen je upravo razlog zašto se svi objekti u vodi čine iskrivljeni. Kada zraci udare u staklo, ovaj efekat je manje primetan.
Refrakcija svjetlosti je fizička pojava koju karakterizira promjena smjera kretanja sunčevog zraka u trenutku kada se kreće iz jednog medija (strukture) u drugi.
Da bismo poboljšali naše razumijevanje ovog procesa, razmotrimo primjer zraka koji udara vodu iz zraka (slično za staklo). Povlačenjem okomite linije duž interfejsa može se izmeriti ugao prelamanja i povratka svetlosnog snopa. Ovaj indeks (ugao prelamanja) će se promeniti kako protok prodire u vodu (unutar stakla).
Bilješka! Ovaj parametar se podrazumijeva kao kut formiran okomom povučenom na razdvajanje dviju tvari kada snop prodire iz prve strukture u drugu.

Beam Passage

Isti indikator je tipičan i za druga okruženja. Utvrđeno je da ovaj pokazatelj zavisi od gustine supstance. Ako snop padne iz manje guste u gustu strukturu, tada će ugao stvorenog izobličenja biti veći. A ako je obrnuto, onda je manje.
Istovremeno, promjena nagiba pada će također uticati na ovaj indikator. Ali odnos između njih ne ostaje konstantan. U isto vrijeme, omjer njihovih sinusa će ostati konstantna vrijednost, što se odražava sljedećom formulom: sinα / sinγ = n, gdje je:

• n je konstantna vrijednost koja je opisana za svaku specifičnu supstancu (vazduh, staklo, voda, itd.). Dakle, kolika će biti ova vrijednost može se odrediti pomoću posebnih tabela;
• α – upadni ugao;
• γ – ugao prelamanja.

Da bi se odredio ovaj fizički fenomen, stvoren je zakon refrakcije.

Fizički zakon

Zakon prelamanja svjetlosnih tokova omogućava nam da odredimo karakteristike prozirnih tvari. Sam zakon se sastoji od dvije odredbe:

• Prvi dio. Zraka (upadna, modificirana) i okomica, koja je obnovljena u tački upada na granici, na primjer, zraka i vode (staklo, itd.), nalazit će se u istoj ravni;
• Drugi dio. Omjer sinusa upadnog ugla i sinusa istog ugla formiranog prilikom prelaska granice bit će konstantna vrijednost.

Opis zakona

U ovom slučaju, u trenutku kada snop izlazi iz druge strukture u prvu (na primjer, kada svjetlosni tok prođe iz zraka, kroz staklo i natrag u zrak), također će se pojaviti efekat izobličenja.

Važan parametar za različite objekte

Glavni pokazatelj u ovoj situaciji je omjer sinusa upadnog ugla prema sličnom parametru, ali za izobličenje. Kao što slijedi iz gore opisanog zakona, ovaj pokazatelj je konstantna vrijednost.
Štaviše, kada se vrijednost nagiba opadanja promijeni, ista situacija će biti tipična za sličan indikator. Ovaj parametar je od velike važnosti jer je sastavna karakteristika transparentnih supstanci.

Indikatori za različite objekte

Zahvaljujući ovom parametru, možete prilično efikasno razlikovati vrste stakla, kao i različito drago kamenje. Također je važno za određivanje brzine svjetlosti u različitim sredinama.

Bilješka! Najveća brzina strujanja svjetlosti je u vakuumu.

Prilikom prelaska s jedne tvari na drugu, njegova brzina će se smanjiti. Na primjer, u dijamantu, koji ima najveći indeks loma, brzina širenja fotona bit će 2,42 puta veća od brzine zraka. U vodi će se širiti 1,33 puta sporije. Za različite vrste stakla, ovaj parametar se kreće od 1,4 do 2,2.

Bilješka! Neke naočale imaju indeks prelamanja 2,2, što je vrlo blizu dijamantu (2,4). Stoga nije uvijek moguće razlikovati komad stakla od pravog dijamanta.

Optička gustina supstanci

Svjetlost može prodrijeti kroz različite tvari, koje karakteriziraju različite optičke gustoće. Kao što smo ranije rekli, pomoću ovog zakona možete odrediti karakteristiku gustine medija (strukture). Što je gušći, to je sporija brzina kojom će se svjetlost širiti kroz nju. Na primjer, staklo ili voda će biti optički gušći od zraka.
Pored činjenice da je ovaj parametar konstantna vrijednost, on također odražava omjer brzine svjetlosti u dvije supstance. Fizičko značenje može se prikazati kao sljedeća formula:

Ovaj indikator govori kako se mijenja brzina širenja fotona pri prelasku s jedne supstance na drugu.

Još jedan važan pokazatelj

Kada se svjetlosni tok kreće kroz prozirne objekte, moguća je njegova polarizacija. Uočava se prilikom prolaska svjetlosnog toka iz dielektričnih izotropnih medija. Polarizacija nastaje kada fotoni prolaze kroz staklo.

Efekat polarizacije

Djelomična polarizacija se opaža kada se kut upada svjetlosnog toka na granici dva dielektrika razlikuje od nule. Stepen polarizacije zavisi od upadnih uglova (Brusterov zakon).

Potpuna unutrašnja refleksija

Završavajući naš kratki izlet, još uvijek je potrebno razmotriti takav efekat kao punu unutrašnju refleksiju.

Fenomen punog prikaza

Da bi se ovaj efekat pojavio, potrebno je povećati ugao upada svjetlosnog toka u trenutku njegovog prijelaza iz gušćeg u manje gustu sredinu na granici između tvari. U situaciji kada ovaj parametar premašuje određenu graničnu vrijednost, tada će se fotoni koji upadaju na granicu ovog odjeljka u potpunosti reflektirati. Zapravo, ovo će biti naš željeni fenomen. Bez toga je bilo nemoguće napraviti optička vlakna.

Zaključak

Praktična primjena ponašanja svjetlosnog toka dala je mnogo, stvarajući niz tehničkih uređaja za poboljšanje naših života. Istovremeno, svjetlost još nije otkrila sve svoje mogućnosti čovječanstvu i njen praktični potencijal još nije u potpunosti ostvaren.

Kako napraviti lampu od papira vlastitim rukama
Kako provjeriti performanse LED trake