Таблица 1. Коэффициенты преломления кристаллов.
коэффициента преломления некоторых кристаллов при 18° С для лучей видимой части спектра, длины волн которых отвечают определенным спектральным линиям. Элементы, которым принадлежат эти линии, указываются; указаны также приближенные значения длин волн λ этих линий в единицах Ангстрема
λ (Å) | Известковый шпат | Плавиковый шпат | Каменная соль | Сильвин | |
обыкн. л. | необыкн. л. | ||||
6708 (Li, кр. л.) | 1,6537 | 1,4843 | 1,4323 | 1,5400 | 1,4866 |
6563 (Н, кр. л.) | 1,6544 | 1,4846 | 1,4325 | 1,5407 | 1,4872 |
6438 (Cd, кр. л.) | 1,6550 | 1,4847 | 1,4327 | 1,5412 | 1,4877 |
5893 (Na, ж. л.) | 1,6584 | 1,4864 | 1,4339 | 1,5443 | 1,4904 |
5461 (Hg, з. л.) | 1,6616 | 1,4879 | 1,4350 | 1,5475 | 1,4931 |
5086 (Cd, з. л.) | 1,6653 | 1,4895 | 1,4362 | 1,5509 | 1,4961 |
4861 (Н, з. л.) | 1,6678 | 1,4907 | 1,4371 | 1,5534 | 1,4983 |
4800 (Cd, с. л.) | 1,6686 | 1,4911 | 1,4379 | 1,5541 | 1,4990 |
4047 (Hg, ф. л) | 1,6813 | 1,4969 | 1,4415 | 1,5665 | 1,5097 |
Таблица 2. Коэффициенты преломления оптических стекол.
Линий С, D и F, длины волн которых приближенно равны: 0,6563 μ (мкм) , 0,5893 μ и 0,4861 μ.
Оптические стекла | Обозначение | n С | n D | n F |
Боросиликатный крон | 516/641 | 1,5139 | 1,5163 | 1,5220 |
Крон | 518/589 | 1,5155 | 1,5181 | 1,5243 |
Легкий флинт | 548/459 | 1,5445 | 1,5480 | 1,5565 |
Баритовый крон | 659/560 | 1,5658 | 1,5688 | 1,5759 |
- || - | 572/576 | 1,5697 | 1,5726 | 1,5796 |
Легкий флинт | 575/413 | 1,5709 | 1,5749 | 1,5848 |
Баритовый легкий флинт | 579/539 | 1,5763 | 1,5795 | 1,5871 |
Тяжелый крон | 589/612 | 1,5862 | 1,5891 | 1,5959 |
- || - | 612/586 | 1,6095 | 1,6126 | 1,6200 |
Флинт | 512/369 | 1,6081 | 1,6129 | 1,6247 |
- || - | 617/365 | 1,6120 | 1,6169 | 1,6290 |
- || - | 619/363 | 1,6150 | 1,6199 | 1,6321 |
- || - | 624/359 | 1,6192 | 1,6242 | 1,6366 |
Тяжелый баритовый флинт | 626/391 | 1,6213 | 1,6259 | 1,6379 |
Тяжелый флинт | 647/339 | 1,6421 | 1,6475 | 1,6612 |
- || - | 672/322 | 1,6666 | 1,6725 | 1,6874 |
- || - | 755/275 | 1,7473 | 1,7550 | 1,7747 |
Таблица 3. Коэффициенты преломления кварца в видимой части спектра
В справочной таблице даны значения коэффициентов преломления лучей обыкновенного (n 0 ) и необыкновенного (n e ) для интервала спектра приближенно от 0,4 до 0,70 μ.
λ (μ) | n 0 | n e | Плавленый кварц |
0,404656 | 1,557356 | 1,56671 | 1,46968 |
0,434047 | 1,553963 | 1,563405 | 1,46690 |
0,435834 | 1,553790 | 1,563225 | 1,46675 |
0,467815 | 1,551027 | 1,560368 | 1,46435 |
0,479991 | 1,550118 | 1,559428 | 1,46355 |
0,486133 | 1,549683 | 1,558979 | 1,46318 |
0,508582 | 1,548229 | 1,557475 | 1,46191 |
0,533852 | 1,546799 | 1,555996 | 1,46067 |
0,546072 | 1,546174 | 1,555350 | 1,46013 |
0,58929 | 1,544246 | 1,553355 | 1,45845 |
0,643874 | 1,542288 | 1,551332 | 1,45674 |
0,656278 | 1,541899 | 1,550929 | 1,45640 |
0,706520 | 1,540488 | 1,549472 | 1,45517 |
Таблица 4. Коэффициенты преломления жидкостей.
В таблице даны значения коэффициентов преломления n жидкостей для луча с длиной волны, приближенно равной 0,5893 μ (желтая линия натрия); температура жидкости, при которой производились измерения n , указывается.
Жидкость | t (°С) | n |
Аллиловый спирт | 20 | 1,41345 |
Амиловый спирт (Н.) | 13 | 1,414 |
Анизол | 22 | 1,5150 |
Анилин | 20 | 1,5863 |
Ацетальдегид | 20 | 1,3316 |
Ацетон | 19,4 | 1,35886 |
Бензол | 20 | 1,50112 |
Бромоформ | 19 | 1,5980 |
Бутиловый спирт (н.) | 20 | 1,39931 |
Глицерин | 20 | 1,4730 |
Диацетил | 18 | 1,39331 |
Ксилол (мета-) | 20 | 1,49722 |
Ксилол (орто-) | 20 | 1,50545 |
Ксилол (пара-) | 20 | 1,49582 |
Метилен хлористый | 24 | 1,4237 |
Метиловый спирт | 14,5 | 1,33118 |
Муравьиная кислота | 20 | 1,37137 |
Нитробензол | 20 | 1,55291 |
Нитротолуол (Орто-) | 20,4 | 1,54739 |
Паральдегид | 20 | 1,40486 |
Пентан (норм.) | 20 | 1,3575 |
Пентан (изо-) | 20 | 1,3537 |
Пропиловый спирт (норм.) | 20 | 1,38543 |
Сероуглерод | 18 | 1,62950 |
Толуол | 20 | 1,49693 |
Фурфурол | 20 | 1,52608 |
Хлорбензол | 20 | 1,52479 |
Хлороформ | 18 | 1,44643 |
Хлорпикрин | 23 | 1,46075 |
Четыреххлористый углерод | 15 | 1,46305 |
Этил бромистый | 20 | 1,42386 |
Этил йодистый | 20 | 1,5168 |
Этилацетат | 18 | 1,37216 |
Этилбензол | 20 | 1.4959 |
Этилен бромистый | 20 | 1,53789 |
Этиловый спирт | 18,2 | 1,36242 |
Этиловый эфир | 20 | 1,3538 |
Таблица 5. Коэффициенты преломления водных растворов сахара.
В таблице ниже даны значения коэффициентов преломления n водных растворов сахара (при 20° С) в зависимости от концентрации с раствора (с показывает весовой процент сахара в растворе).
с (%) | n | с (%) | n |
0 | 1,3330 | 35 | 1,3902 |
2 | 1,3359 | 40 | 1,3997 |
4 | 1,3388 | 45 | 1,4096 |
6 | 1,3418 | 50 | 1,4200 |
8 | 1,3448 | 55 | 1,4307 |
10 | 1,3479 | 60 | 1,4418 |
15 | 1,3557 | 65 | 1,4532 |
20 | 1,3639 | 70 | 1,4651 |
25 | 1,3723 | 75 | 1,4774 |
30 | 1,3811 | 80 | 1,4901 |
Таблица 6. Коэффициенты преломления воды
В таблице даны значения коэффициентов преломления n воды при температуре 20° С в интервале длин волн приближенно от 0,3 до 1 μ.
λ (μ) | n | λ (μ) | n | λ (c) | n |
0,3082 | 1,3567 | 0,4861 | 1,3371 | 0,6562 | 1,3311 |
0,3611 | 1,3474 | 0,5460 | 1,3345 | 0,7682 | 1,3289 |
0,4341 | 1,3403 | 0,5893 | 1,3330 | 1,028 | 1,3245 |
Таблица 7. Коэффициенты преломления газов таблица
В таблице даны значения коэффициентов преломления n газов при нормальных условиях для линии D, длина волны которой приближенно равна 0,5893 μ.
Газ | n |
Азот | 1,000298 |
Аммиак | 1,000379 |
Аргон | 1,000281 |
Водород | 1,000132 |
Воздух | 1,000292 |
Гелин | 1,000035 |
Кислород | 1,000271 |
Неон | 1,000067 |
Окись углерода | 1,000334 |
Сернистый газ | 1,000686 |
Сероводород | 1,000641 |
Углекислота | 1,000451 |
Хлор | 1,000768 |
Этилен | 1,000719 |
Водяной пар | 1,000255 |
Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, - М.: 1960.
Инструкция
Если опустить ложку в стакан воды, кажется, что она меняет свою форму или раздваивается. Эта иллюзия получается за счет явления, называемого преломлением света. Когда луч переходит из одной среды в другую, то он преломляется. Луч, падающий под одним углом к перпендикуляру, проведенному к границе раздела фаз, имеет один угол, но попадая в другую среду, дальше под другим углом. Это объясняет ряд природных явлений (например, радугу) и дает возможность создавать многие оптические устройства.
Закон преломления света формулируется следующим образом: падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр, проведенный к границе раздела фаз в точке падения, лежат в одной плоскости, иными словами, отношение синуса угла падения к угла преломления есть величина постоянная:sin i/sin j=v1/v2=n21. где i - величина угла падения, j - величина угла преломления, n21 - относительный показатель преломления второй среды относительно первой, v1- скорость света в первой среде, v2- скорость света во второй среде.Следует заметить, что v1 всегда больше v2. Это то, что при попадании луча в другую среду скорость света луча значительно ниже. Когда луч выходит из среды, он имеет наиболее высокую скорость. Относительный показатель преломления света показывает, во раз скорость света в первой среде больше, чем во второй.Относительный угол преломления находится путем нахождения частного абсолютных показателей преломления:n21=n2/n1
Абсолютный показатель преломления света равен отношению распространения скорости электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости в среде:n=c/v, c - скорость лучей в вакууме, v - фазовая скорость лучей в среде.Каждая среда имеет свой показатель преломления:n1=c/v1, n2=c/v2В элементарной и высшей физике среда, имеющая наименьший показатель преломления, называется оптически менее плотной средой.Абсолютный показатель преломления вакуума равен n=c/v=1, а тот же параметр воздуха настолько мало отличается от него, что также принимается за единицу.
Видео по теме
Несмотря на то, что нужную информацию можно найти в любом справочнике, студентам и школьникам часто приводятся методики определения показателя преломления стекла. Делается это потому, что расчет значения крайне нагляден и прост для объяснения физических процессов.
Инструкция
Формально показатель преломления является условной величиной, характеризующей способность материала изменять угол падения луча. Потому наиболее простым и очевидным способом определения n является эксперимент с лучом света.
N определяется при помощи установки, состоящей из источника света, призмы (или обычного ) и экрана. Свет, проходящий через линзу, фокусируется и падает на преломляющую поверхность, после чего отражается на экран, предварительно размеченный особым образом: на плоскости нарисована линейка, отсчитывающая угол преломления относительно исходного луча.
Главной формулой для нахождения n всегда является отношение sin(a)/sin(b)=n2/n1, где a и b – углы падения и преломления, а n2 и n1 - показатели преломления сред. Показатель преломления воздуха, для удобства принимается равным единице, а потому уравнение может принять вид n2=sin(a)/sin(b). В данное уравнение необходимо подставить экспериментальные значения из предыдущего пункта.
Некорректно говорить о единственном значении вещества. Известно
Преломления показатель
Показа́тель преломле́ния вещества - величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде . Также о показателе преломления иногда говорят для любых других волн, например, звуковых, хотя в таких случаях, как последний, определение, конечно, приходится как-то модифицировать.
Показатель преломления зависит от свойств вещества и длины волны излучения, для некоторых веществ показатель преломления достаточно сильно меняется при изменении частоты электромагнитных волн от низких частот до оптических и далее, а также может еще более резко меняться в определенных областях частотной шкалы. По умолчанию обычно имеется в виду оптический диапазон или диапазон, определяемый контекстом.
Ссылки
- RefractiveIndex.INFO база данных показателей преломления
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Преломления показатель" в других словарях:
Относительный двух сред n21, безразмерное отношение скоростей распространения оптического излучения (с в е т а) в первой (c1) и во второй (с2) средах: n21=с1/с2. В то же время относит. П. п. есть отношение синусов у г л а п а д е н и я j и у г л… … Физическая энциклопедия
Большой Энциклопедический словарь
См. Показатель преломления. * * * ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЬ, см. Показатель преломления (см. ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ) … Энциклопедический словарь
Относительный двух сред n21, безразмерное отношение скоростей распространения оптического излучения (См. Оптическое излучение) света (реже излучения радиодиапазона) в 1 й (υ1) и во 2 й (υ2) средах: n21 = υ1/υ2. В то же время относительный … Большая советская энциклопедия
См. Показатель преломления … Естествознание. Энциклопедический словарь
Современная энциклопедия
Показатель преломления - ПОКАЗАТЕЛЬ ПРЕЛОМЛЕНИЯ, величина, характеризующая среду и равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в среде (абсолютный показатель преломления). Показатель преломления n зависит от диэлектрической e и магнитной m проницаемостей… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Обратимся к более подробному рассмотрению показателя преломления, введенного нами в §81 при формулировке закона преломления.
Показатель преломления зависит от оптических свойств и той среды, из которой луч падает, и той среды, в которую он проникает. Показатель преломления, полученный в том случае, когда свет из вакуума падает на какую-либо среду, называется абсолютным показателем преломления данной среды.
Рис. 184. Относительный показатель преломления двух сред:
Пусть абсолютный показатель преломления первой среды есть а второй среды - . Рассматривая преломление на границе первой и второй сред, убедимся, что показатель преломления при переходе из первой среды во вторую, так называемый относительный показатель преломления, равен отношению абсолютных показателей преломления второй и первой сред:
(рис. 184). Наоборот, при переходе из второй среды в первую имеем относительный показатель преломления
Установленная связь между относительным показателем преломления двух сред и их абсолютными показателями преломления могла бы быть выведена и теоретическим путем, без новых опытов, подобно тому, как это можно сделать для закона обратимости (§82),
Среда, обладающая большим показателем преломления, называется оптически более плотной. Обычно измеряется показатель преломления различных сред относительно воздуха. Абсолютный показатель преломления воздуха равен . Таким образом, абсолютный показатель преломления какой-либо среды связан с ее показателем преломления относительно воздуха формулой
Таблица 6. Показатель преломления различных веществ относительно воздуха
Жидкости |
Твердые вещества |
||
Вещество |
Вещество |
||
Спирт этиловый |
|||
Сероуглерод |
|||
Глицерин |
Стекло (легкий крон) |
||
Жидкий водород |
Стекло (тяжелый флинт) |
||
Жидкий гелий |
Показатель преломления зависит от длины волны света, т. е. от его цвета. Различным цветам соответствуют различные показатели преломления. Это явление, называемое дисперсией, играет важную роль в оптике. Мы неоднократно будем иметь дело с этим явлением в последующих главах. Данные, приведенные в табл. 6, относятся к желтому свету.
Интересно отметить, что закон отражения может быть формально записан в том же виде, что и закон преломления. Вспомним, что мы условились всегда измерять углы от перпендикуляра к соответствующему лучу. Следовательно, мы должны считать угол падения и угол отражения имеющими противоположные знаки, т.е. закон отражения можно записать в виде
Сравнивая (83.4) с законом преломления, мы видим, что закон отражения можно рассматривать как частный случай закона преломления при . Это формальное сходство законов отражения и преломления приносит большую пользу при решении практических задач.
В предыдущем изложении показатель преломления имел смысл константы среды, не зависящей от интенсивности проходящего через нее света. Такое истолкование показателя преломления вполне естественно, однако в случае больших интенсивностей излучения, достижимых при использовании современных лазеров, оно не оправдывается. Свойства среды, через которую проходит сильное световое излучение, в этом случае зависят от его интенсивности. Как говорят, среда становится нелинейной. Нелинейность среды проявляется, в частности, в том, что световая волна большой интенсивности изменяет показатель преломления. Зависимость показателя преломления от интенсивности излучения имеет вид
Здесь - обычный показатель преломления, а - нелинейный показатель преломления, - множитель пропорциональности. Добавочный член в этой формуле может быть как положительным, так и отрицательным.
Относительные изменения показателя преломления сравнительно невелики. При нелинейный показатель преломления . Однако даже такие небольшие изменения показателя преломления ощутимы: они проявляются в своеобразном явлении самофокусировки света.
Рассмотрим среду с положительным нелинейным показателем преломления. В этом случае области повышенной интенсивности света являются одновременной областями увеличенного показателя преломления. Обычно в реальном лазерном излучении распределение интенсивности по сечению пучка лучей неоднородно: интенсивность максимальна по оси и плавно спадает к краям пучка, как это показано на рис. 185 сплошными кривыми. Подобное распределение описывает также изменение показателя преломления по сечению кюветы с нелинейной средой, вдоль оси которой распространяется лазерный луч. Показатель преломления, наибольший по оси кюветы, плавно спадает к ее стенкам (штриховые кривые на рис. 185).
Пучок лучей, выходящий из лазера параллельно оси, попадая в среду с переменным показателем преломления , отклоняется в ту сторону, где больше. Поэтому повышенная интенсивность вблизи осп кюветы приводит к концентрации световых лучей в этой области, показанной схематически в сечениях и на рис. 185, а это приводит к дальнейшему возрастанию . В конечном итоге эффективное сечение светового пучка, проходящего через нелинейную среду, существенно уменьшается. Свет проходит как бы по узкому каналу с повышенным показателем преломления. Таким образом, лазерный пучок лучей сужается, нелинейная среда под действием интенсивного излучения действует как собирающая линза. Это явление носит название самофокусировки. Его можно наблюдать, например, в жидком нитробензоле.
Рис. 185. Распределение интенсивности излучения и показателя преломления по сечению лазерного пучка лучей на входе в кювету (а), вблизи входного торца (), в середине (), вблизи выходного торца кюветы ()
Свет по своей природе распространяется в различных средах с различными скоростями. Чем плотнее среда, тем ниже скорость распространения в ней света. Была установлена соответствующая мера, имеющая отношение как к плотности материала, так и к скорости распространения света в этом материале. Эту меру назвали показателем преломления. Для любого материала показатель преломления измеряется относительно скорости распространения света в вакууме (вакуум часто называют свободным пространством). Следующая формула описывает это отношение.
Чем выше показатель преломления материала, тем он плотнее. Когда луч света проникает из одного материала в другой (с другим показателем преломления), угол преломления будет отличаться от угла падения. Луч света, проникающий в среду с меньшим показателем преломления, будет выходить с углом, большим угла падения. Луч света, проникающий в среду с большим показателем преломления, будет выходить с углом, меньшим угла падения. Это показано на рис. 3.5.
Рис. 3.5.а. Луч, проходящий из среды с высоким N 1 в среду с низким N 2
Рис. 3.5.б. Луч, проходящий из среды с низким N 1 в среду с высоким N 2
В данном случае θ 1 является углом падения, а θ 2 - углом преломления. Ниже пеоечислены некоторые типичные показатели преломления.
Любопытно отметить, что для рентгеновских лучей показатель преломления стекла всегда меньше, чем для воздуха, поэтому они при прохождении из воздуха в стекло отклоняют в сторону от перпендикуляра, а не к перпендикуляру, как световые лучи.