Die Gesetze der Physik spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Durchführung von Berechnungen zur Planung einer bestimmten Strategie für die Herstellung eines Produkts oder bei der Ausarbeitung eines Projekts für den Bau von Strukturen für verschiedene Zwecke. Viele Werte werden berechnet, daher werden Messungen und Berechnungen durchgeführt, bevor mit den Planungsarbeiten begonnen wird. Beispielsweise ist der Brechungsindex von Glas gleich dem Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels.

Zuerst werden also Winkel gemessen, dann wird ihr Sinus berechnet, und erst dann können Sie den gewünschten Wert erhalten. Trotz der Verfügbarkeit tabellarischer Daten lohnt es sich, jedes Mal zusätzliche Berechnungen durchzuführen, da Nachschlagewerke oft Idealbedingungen verwenden, die in der Realität kaum zu erreichen sind. Daher wird sich der Indikator in Wirklichkeit zwangsläufig von dem tabellarischen unterscheiden, und in manchen Situationen ist dies von grundlegender Bedeutung.

Absoluter Indikator

Der absolute Brechungsindex hängt von der Glasmarke ab, da es in der Praxis eine Vielzahl von Optionen gibt, die sich in Zusammensetzung und Transparenzgrad unterscheiden. Im Durchschnitt liegt er bei 1,5 und schwankt um diesen Wert um 0,2 in die eine oder andere Richtung. In seltenen Fällen kann es zu Abweichungen von dieser Zahl kommen.

Auch hier gilt: Wenn es auf einen exakten Indikator ankommt, sind zusätzliche Messungen unabdingbar. Aber auch sie liefern kein 100% zuverlässiges Ergebnis, da der Sonnenstand am Himmel und die Bewölkung am Messtag den Endwert beeinflussen. Glücklicherweise reicht es in 99,99 % der Fälle aus, einfach zu wissen, dass der Brechungsindex eines Materials wie Glas größer als eins und kleiner als zwei ist und alle anderen Zehntel und Hundertstel keine Rolle spielen.

In Foren, die helfen, Probleme in der Physik zu lösen, taucht oft die Frage auf, was ist der Brechungsindex von Glas und Diamant? Viele Leute denken, dass, da diese beiden Substanzen ähnlich aussehen, ihre Eigenschaften ungefähr gleich sein sollten. Aber das ist eine Täuschung.

Die maximale Brechung für Glas liegt bei etwa 1,7, während diese Zahl für Diamant 2,42 erreicht. Dieser Edelstein ist eines der wenigen Materialien auf der Erde, dessen Brechungsindex 2 übersteigt. Dies liegt an seiner kristallinen Struktur und der großen Streuung der Lichtstrahlen. Die Facettierung spielt bei Änderungen des Tabellenwerts eine minimale Rolle.

Relativer Indikator

Der relative Indikator für einige Umgebungen kann wie folgt charakterisiert werden:

• - der Brechungsindex von Glas gegenüber Wasser beträgt etwa 1,18;
• - der Brechungsindex des gleichen Materials gegenüber Luft gleich 1,5 ist;
• - Brechungsindex relativ zu Alkohol - 1.1.

Die Messung des Indikators und die Berechnung des relativen Werts erfolgen nach einem bekannten Algorithmus. Um einen relativen Parameter zu finden, müssen Sie einen Tabellenwert durch einen anderen dividieren. Oder führen Sie experimentelle Berechnungen für zwei Umgebungen durch und teilen Sie dann die erhaltenen Daten. Solche Operationen werden oft im Physikpraktikum durchgeführt.

Bestimmung des Brechungsindex

In der Praxis ist es ziemlich schwierig, den Brechungsindex von Glas zu bestimmen, da hochpräzise Instrumente benötigt werden, um die Anfangsdaten zu messen. Jeder Fehler wird zunehmen, da die Berechnung komplexe Formeln verwendet, die das Fehlen von Fehlern erfordern.

Im Allgemeinen zeigt dieser Koeffizient, wie oft sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Lichtstrahlen verlangsamt, wenn sie ein bestimmtes Hindernis passieren. Daher ist es nur für transparente Materialien typisch. Als Bezugswert, also als Einheit, wird der Brechungsindex von Gasen genommen. Dies geschah, um bei den Berechnungen von einem bestimmten Wert ausgehen zu können.

Trifft ein Sonnenstrahl auf eine Glasfläche mit einem Brechungsindex, der gleich dem Tabellenwert ist, dann kann dieser auf mehrere Arten verändert werden:

• 1. Kleben Sie eine Folie darauf, bei der der Brechungsindex höher sein wird als der von Glas. Dieses Prinzip wird bei der Tönung von Autoscheiben verwendet, um den Fahrgastkomfort zu verbessern und dem Fahrer eine klarere Sicht auf die Straße zu ermöglichen. Außerdem hält der Film UV-Strahlung zurück.
• 2. Bemalen Sie das Glas mit Farbe. So machen es die Hersteller billiger Sonnenbrillen, aber seien Sie sich bewusst, dass dies Ihrem Sehvermögen schaden kann. Bei guten Modellen werden Gläser mit einer speziellen Technologie sofort farbig produziert.
• 3. Tauchen Sie das Glas in etwas Flüssigkeit. Dies ist nur für Experimente sinnvoll.

Geht der Lichtstrahl von Glas aus, dann wird der Brechungsindex auf dem nächsten Material anhand des relativen Koeffizienten berechnet, den man durch Vergleich der Tabellenwerte untereinander erhält. Diese Berechnungen sind sehr wichtig beim Entwurf optischer Systeme, die eine praktische oder experimentelle Last tragen. Fehler sind hier nicht erlaubt, da sie zu einer Fehlfunktion des gesamten Geräts führen und alle damit empfangenen Daten unbrauchbar sind.

Um die Lichtgeschwindigkeit in Glas mit einem Brechungsindex zu bestimmen, müssen Sie den Absolutwert der Geschwindigkeit im Vakuum durch den Brechungsindex teilen. Als Referenzmedium wird Vakuum verwendet, da dort keine Brechung erfolgt, da keine Substanzen vorhanden sind, die die ungehinderte Bewegung von Lichtstrahlen entlang einer bestimmten Flugbahn stören könnten.

Bei allen berechneten Indikatoren ist die Geschwindigkeit geringer als im Referenzmedium, da der Brechungsindex immer größer als eins ist.

Im Physikkurs der 8. Klasse haben Sie das Phänomen der Lichtbrechung kennengelernt. Jetzt wissen Sie, dass Licht elektromagnetische Wellen eines bestimmten Frequenzbereichs sind. Basierend auf dem Wissen über die Natur des Lichts können Sie die physikalische Ursache der Brechung verstehen und viele andere damit verbundene Lichtphänomene erklären.

Reis. 141. Beim Übergang von einem Medium zum anderen wird der Strahl gebrochen, d. h. er ändert die Ausbreitungsrichtung

Nach dem Lichtbrechungsgesetz (Abb. 141):

• Einfallende, gebrochene und senkrecht zur Grenzfläche zwischen zwei Medien gezogene Strahlen liegen am Auftreffpunkt des Strahls in derselben Ebene; das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels ist für diese beiden Medien ein konstanter Wert

wobei n 21 der relative Brechungsindex des zweiten Mediums relativ zum ersten ist.

Wenn der Strahl aus einem Vakuum in irgendein Medium gelangt, dann

wobei n der absolute Brechungsindex (oder einfach Brechungsindex) des zweiten Mediums ist. In diesem Fall ist die erste "Umgebung" Vakuum, dessen absoluter Index als eins genommen wird.

Das Gesetz der Lichtbrechung wurde 1621 vom niederländischen Wissenschaftler Willebord Snellius empirisch entdeckt. Das Gesetz wurde in einer Abhandlung über Optik formuliert, die nach seinem Tod in den Papieren des Wissenschaftlers gefunden wurde.

Nach der Entdeckung von Snell stellten mehrere Wissenschaftler die Hypothese auf, dass die Brechung von Licht auf eine Änderung seiner Geschwindigkeit zurückzuführen ist, wenn es die Grenze zweier Medien passiert. Die Gültigkeit dieser Hypothese wurde durch theoretische Beweise bestätigt, die unabhängig voneinander vom französischen Mathematiker Pierre Fermat (1662) und dem niederländischen Physiker Christian Huygens (1690) durchgeführt wurden. Auf unterschiedlichen Wegen kamen sie zum gleichen Ergebnis, was dies beweist

• das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels ist für diese beiden Medien ein konstanter Wert, gleich dem Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten in diesen Medien:

(3)

Aus Gleichung (3) folgt, dass wenn der Brechungswinkel β kleiner als der Einfallswinkel a ist, sich das Licht einer gegebenen Frequenz im zweiten Medium langsamer ausbreitet als im ersten, also V 2

Das Verhältnis der in Gleichung (3) enthaltenen Größen diente als guter Grund für das Erscheinen einer anderen Formulierung der Definition des relativen Brechungsindex:

• Der relative Brechungsindex des zweiten Mediums relativ zum ersten ist eine physikalische Größe, die gleich dem Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten in diesen Medien ist:

n 21 \u003d v 1 / v 2 (4)

Lassen Sie einen Lichtstrahl vom Vakuum zu einem Medium gelangen. Ersetzen wir v1 in Gleichung (4) durch die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c und v 2 durch die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium v, erhalten wir Gleichung (5), die die Definition des absoluten Brechungsindex ist:

• Der absolute Brechungsindex eines Mediums ist eine physikalische Größe, die dem Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum zur Lichtgeschwindigkeit in einem bestimmten Medium entspricht:

Gemäß den Gleichungen (4) und (5) zeigt n 21, wie oft sich die Lichtgeschwindigkeit ändert, wenn es von einem Medium in ein anderes übergeht, und n - wenn es vom Vakuum in ein Medium übergeht. Dies ist die physikalische Bedeutung der Brechungsindizes.

Der Wert des absoluten Brechungsindex n jeder Substanz ist größer als eins (dies wird durch die Daten bestätigt, die in den Tabellen physikalischer Nachschlagewerke enthalten sind). Dann ist nach Gleichung (5) c/v > 1 und c > v, d.h. die Lichtgeschwindigkeit in jeder Substanz ist kleiner als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Ohne strenge Begründungen zu geben (sie sind komplex und umständlich), stellen wir fest, dass der Grund für die Abnahme der Lichtgeschwindigkeit beim Übergang vom Vakuum zur Materie die Wechselwirkung einer Lichtwelle mit Atomen und Molekülen der Materie ist. Je größer die optische Dichte der Substanz ist, desto stärker ist diese Wechselwirkung, desto geringer ist die Lichtgeschwindigkeit und desto größer ist der Brechungsindex. Somit werden die Lichtgeschwindigkeit in einem Medium und der absolute Brechungsindex durch die Eigenschaften dieses Mediums bestimmt.

Anhand der Zahlenwerte der Brechungsindizes von Substanzen kann man ihre optischen Dichten vergleichen. Beispielsweise reichen die Brechungsindizes verschiedener Glasarten von 1,470 bis 2,040, während der Brechungsindex von Wasser 1,333 beträgt. Das bedeutet, dass Glas ein optisch dichteres Medium ist als Wasser.

Wenden wir uns der Abbildung 142 zu, mit deren Hilfe wir erklären können, warum sich an der Grenze zweier Medien mit einer Geschwindigkeitsänderung auch die Ausbreitungsrichtung einer Lichtwelle ändert.

Reis. 142. Wenn Lichtwellen von Luft zu Wasser übergehen, nimmt die Lichtgeschwindigkeit ab, die Front der Welle und damit ihre Geschwindigkeit ändern ihre Richtung

Die Abbildung zeigt eine Lichtwelle, die von Luft in Wasser übergeht und unter einem Winkel a auf die Grenzfläche zwischen diesen Medien trifft. In Luft breitet sich Licht mit einer Geschwindigkeit v 1 aus, in Wasser mit einer geringeren Geschwindigkeit v 2 .

Punkt A der Welle erreicht zuerst die Grenze. Über eine Zeitspanne Δt wird Punkt B, der sich in der Luft mit der gleichen Geschwindigkeit v 1 bewegt, Punkt B erreichen. "Während der gleichen Zeit wird Punkt A, der sich im Wasser mit einer geringeren Geschwindigkeit v 2 bewegt, eine kürzere Strecke zurücklegen , wobei nur Punkt A erreicht wird. In diesem Fall wird die sogenannte Wellenfront A "B" im Wasser um einen bestimmten Winkel in Bezug auf die Front der AB-Welle in der Luft gedreht. Und der Geschwindigkeitsvektor (der immer senkrecht zur Wellenfront steht und mit ihrer Ausbreitungsrichtung zusammenfällt) dreht sich und nähert sich der geraden Linie OO", senkrecht zur Grenzfläche zwischen den Medien. In diesem Fall ist der Brechungswinkel β kleiner als der Einfallswinkel α, so entsteht die Lichtbrechung.

Aus der Abbildung ist auch ersichtlich, dass sich beim Passieren eines anderen Mediums und Drehen der Wellenfront auch die Wellenlänge ändert: Beim Passieren eines optisch dichteren Mediums nimmt die Geschwindigkeit ab, die Wellenlänge nimmt ebenfalls ab (λ 2< λ 1). Это согласуется и с известной вам формулой λ = V/v, из которой следует, что при неизменной частоте v (которая не зависит от плотности среды и поэтому не меняется при переходе луча из одной среды в другую) уменьшение скорости распространения волны сопровождается пропорциональным уменьшением длины волны.

Fragen

1. Welcher der beiden Stoffe ist optisch dichter?
2. Wie werden Brechungsindizes in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit in Medien bestimmt?
3. Wohin bewegt sich Licht am schnellsten?
4. Was ist der physikalische Grund für die Abnahme der Lichtgeschwindigkeit beim Übergang vom Vakuum auf ein Medium oder von einem Medium mit geringerer optischer Dichte auf ein Medium mit höherer?
5. Was bestimmt (d.h. wovon hängen sie ab) den absoluten Brechungsindex des Mediums und die Lichtgeschwindigkeit darin?
6. Erklären Sie, was Abbildung 142 zeigt.

Eine Übung

Wenden wir uns einer näheren Betrachtung der Brechzahl zu, die wir in § 81 bei der Formulierung des Brechungsgesetzes eingeführt haben.

Der Brechungsindex hängt von den optischen Eigenschaften und dem Medium ab, aus dem der Strahl fällt und in das er eindringt. Der Brechungsindex, den man erhält, wenn Licht aus einem Vakuum auf ein Medium fällt, wird als absoluter Brechungsindex dieses Mediums bezeichnet.

Reis. 184. Relativer Brechungsindex zweier Medien:

Der absolute Brechungsindex des ersten Mediums sei und der des zweiten Mediums - . Betrachtet man die Brechung an der Grenze des ersten und zweiten Mediums, so achten wir darauf, dass der Brechungsindex beim Übergang vom ersten zum zweiten Medium, der sogenannte relative Brechungsindex, gleich dem Verhältnis der absoluten Brechungsindizes der zweites und erstes Medium:

(Abb. 184). Im Gegensatz dazu haben wir beim Übergang vom zweiten Medium zum ersten einen relativen Brechungsindex

Der festgestellte Zusammenhang zwischen dem relativen Brechungsindex zweier Medien und ihren absoluten Brechungsindizes ließe sich auch ohne neue Experimente theoretisch herleiten, ebenso wie das Reversibilitätsgesetz (§ 82),

Ein Medium mit einem höheren Brechungsindex wird als optisch dichter bezeichnet. Üblicherweise wird der Brechungsindex verschiedener Medien gegenüber Luft gemessen. Der absolute Brechungsindex von Luft ist . Somit steht der absolute Brechungsindex jedes Mediums mit seinem Brechungsindex relativ zu Luft durch die Formel in Beziehung

Tabelle 6. Brechungsindex verschiedener Substanzen relativ zu Luft

Der Brechungsindex hängt von der Wellenlänge des Lichts ab, also von seiner Farbe. Unterschiedliche Farben entsprechen unterschiedlichen Brechungsindizes. Dieses als Dispersion bezeichnete Phänomen spielt in der Optik eine wichtige Rolle. Auf dieses Phänomen werden wir in späteren Kapiteln immer wieder eingehen. Die in der Tabelle angegebenen Daten. 6, beziehen sich auf gelbes Licht.

Es ist interessant festzustellen, dass das Reflexionsgesetz formal in der gleichen Form geschrieben werden kann wie das Brechungsgesetz. Denken Sie daran, dass wir vereinbart haben, immer die Winkel von der Senkrechten zum entsprechenden Strahl zu messen. Daher müssen wir den Einfallswinkel und den Reflexionswinkel mit entgegengesetzten Vorzeichen betrachten, d.h. Das Reflexionsgesetz kann geschrieben werden als

Vergleicht man (83.4) mit dem Brechungsgesetz, so sieht man, dass das Reflexionsgesetz als Spezialfall des Brechungsgesetzes bei betrachtet werden kann. Diese formale Ähnlichkeit zwischen Reflexions- und Brechungsgesetz ist für die Lösung praktischer Probleme von großem Nutzen.

In der bisherigen Darstellung hatte der Brechungsindex die Bedeutung einer Konstante des Mediums, unabhängig von der Intensität des durchtretenden Lichts. Eine solche Interpretation des Brechungsindex ist ganz natürlich, jedoch bei den mit modernen Lasern erreichbaren hohen Strahlungsintensitäten nicht gerechtfertigt. Die Eigenschaften des Mediums, das starke Lichtstrahlung durchdringt, hängen dabei von seiner Intensität ab. Wie sie sagen, wird das Medium nichtlinear. Die Nichtlinearität des Mediums äußert sich insbesondere darin, dass eine Lichtwelle hoher Intensität den Brechungsindex verändert. Die Abhängigkeit des Brechungsindex von der Strahlungsintensität hat die Form

Dabei ist der übliche Brechungsindex, a der nichtlineare Brechungsindex und der Proportionalitätsfaktor. Der zusätzliche Term in dieser Formel kann entweder positiv oder negativ sein.

Die relativen Änderungen des Brechungsindex sind relativ gering. Beim nichtlinearer Brechungsindex. Aber auch solche kleinen Änderungen des Brechungsindex machen sich bemerkbar: Sie äußern sich in einem eigentümlichen Phänomen der Selbstfokussierung des Lichts.

Stellen Sie sich ein Medium mit einem positiven nichtlinearen Brechungsindex vor. In diesem Fall sind die Bereiche erhöhter Lichtintensität gleichzeitig Bereiche mit erhöhtem Brechungsindex. Üblicherweise ist bei realer Laserstrahlung die Intensitätsverteilung über den Querschnitt des Strahls ungleichmäßig: Die Intensität ist entlang der Achse maximal und nimmt zu den Rändern des Strahls hin stetig ab, wie in Abb. 185 durchgezogene Kurven. Eine ähnliche Verteilung beschreibt auch die Änderung des Brechungsindex über den Querschnitt einer Zelle mit einem nichtlinearen Medium, entlang dessen Achse sich der Laserstrahl ausbreitet. Der Brechungsindex, der entlang der Zellachse am größten ist, nimmt zu seinen Wänden hin allmählich ab (gestrichelte Kurven in Abb. 185).

Ein achsparallel aus dem Laser austretendes Strahlenbündel, das in ein Medium mit variabler Brechzahl einfällt, wird in die Richtung abgelenkt, in der es größer ist. Daher führt eine erhöhte Intensität in der Nähe der OSP-Zelle zu einer Konzentration von Lichtstrahlen in diesem Bereich, was schematisch in Querschnitten und in Abb. 185, was zu einem weiteren Anstieg von führt. Letztendlich nimmt der effektive Querschnitt eines Lichtstrahls, der ein nichtlineares Medium durchdringt, erheblich ab. Licht tritt wie durch einen schmalen Kanal mit erhöhtem Brechungsindex ein. Dadurch verengt sich der Laserstrahl und das nichtlineare Medium wirkt unter der Einwirkung intensiver Strahlung als Sammellinse. Dieses Phänomen wird als Selbstfokussierung bezeichnet. Es kann beispielsweise in flüssigem Nitrobenzol beobachtet werden.

Reis. 185. Verteilung der Strahlungsintensität und des Brechungsindex über den Querschnitt des Laserstrahls am Eingang der Küvette (a), nahe dem Eingangsende (), in der Mitte (), nahe dem Ausgangsende der Küvette ()

Bestimmung des Brechungsindex transparenter Festkörper

Und Flüssigkeiten

Instrumente und Zubehör: ein Mikroskop mit Lichtfilter, eine planparallele Platte mit einer AB-Markierung in Form eines Kreuzes; Refraktometer Marke "RL"; Reihe von Flüssigkeiten.

Zielsetzung: Bestimmung der Brechungsindizes von Glas und Flüssigkeiten.

Bestimmung des Brechungsindex von Glas mit einem Mikroskop

Zur Bestimmung des Brechungsindex eines transparenten Festkörpers wird eine planparallele Platte aus diesem Material mit einer Markierung verwendet.

Die Markierung besteht aus zwei zueinander senkrechten Kratzern, von denen einer (A) auf der Unterseite und der zweite (B) auf der Oberseite der Platte angebracht ist. Die Platte wird mit monochromatischem Licht beleuchtet und unter einem Mikroskop untersucht. Auf der
Reis. 4.7 zeigt einen Schnitt der untersuchten Platte durch eine vertikale Ebene.

Die Strahlen AD und AE gehen nach der Brechung an der Glas-Luft-Grenzfläche in die Richtungen DD1 und EE1 und fallen in das Mikroskopobjektiv.

Ein Beobachter, der von oben auf die Platte blickt, sieht den Punkt A am Schnittpunkt der Fortsetzung der Strahlen DD1 und EE1, d.h. am Punkt C.

Somit scheint Punkt A dem Betrachter am Punkt C zu liegen. Lassen Sie uns die Beziehung zwischen dem Brechungsindex n des Plattenmaterials, der Dicke d und der scheinbaren Dicke d1 der Platte finden.

4.7 ist ersichtlich, dass VD \u003d BCtgi, BD \u003d ABtgr, woher

tgi/tgr = AB/BC,

wobei AB = d die Plattendicke ist; BC = d1 scheinbare Plattendicke.

Wenn die Winkel i und r klein sind, dann

Sini/Sinr = tgi/tgr, (4.5)

jene. Sini/Sinr = d/d1.

Unter Berücksichtigung des Lichtbrechungsgesetzes erhalten wir

Die Messung von d/d1 erfolgt unter Verwendung eines Mikroskops.

Das optische Schema des Mikroskops besteht aus zwei Systemen: einem Beobachtungssystem, das ein Objektiv und ein Okular umfasst, die in einem Tubus montiert sind, und einem Beleuchtungssystem, das aus einem Spiegel und einem abnehmbaren Lichtfilter besteht. Die Bildfokussierung erfolgt durch Drehen der Griffe auf beiden Seiten des Tubus.

Auf der Achse des rechten Griffs befindet sich eine Scheibe mit Gliedmaßenskala.

Die Ablesung b am Schenkel relativ zum festen Zeiger bestimmt den Abstand h vom Objektiv zum Mikroskoptisch:

Der Koeffizient k gibt an, auf welche Höhe sich der Mikroskoptubus bewegt, wenn der Handgriff um 1° gedreht wird.

Der Durchmesser des Objektivs in diesem Aufbau ist klein im Vergleich zum Abstand h, sodass der äußerste Strahl, der in das Objektiv eintritt, einen kleinen Winkel i mit der optischen Achse des Mikroskops bildet.

Der Brechungswinkel r des Lichts in der Platte ist kleiner als der Winkel i, d.h. ebenfalls klein ist, was der Bedingung (4.5) entspricht.

Arbeitsauftrag

1. Legen Sie die Platte so auf den Mikroskoptisch, dass der Schnittpunkt der Striche A und B (siehe Abb.

Brechungsindex

4.7) im Sichtfeld war.

2. Drehen Sie den Griff des Hebemechanismus, um das Rohr in die obere Position zu heben.

3. Blicken Sie in das Okular und senken Sie den Mikroskoptubus langsam ab, indem Sie den Griff drehen, bis ein klares Bild des Kratzers B, der auf der oberen Oberfläche der Platte angebracht ist, im Sichtfeld erhalten wird. Notieren Sie die Angabe b1 des Schenkels, die proportional zum Abstand h1 vom Mikroskopobjektiv zur Plattenoberkante ist: h1 = kb1 (Abb.

4. Fahren Sie mit dem sanften Absenken des Tubus fort, bis ein klares Bild des Kratzers A erhalten wird, das dem Betrachter an Punkt C zu liegen scheint. Zeichnen Sie eine neue Ablesung b2 des Limbus auf. Der Abstand h1 vom Objektiv zur Plattenoberseite ist proportional zu b2:
h2 = kb2 (Abb. 4.8, b).

Die Abstände der Punkte B und C zur Linse sind gleich, da der Beobachter sie gleich deutlich sieht.

Die Verschiebung des Rohres h1-h2 ist gleich der scheinbaren Dicke der Platte (Abb.

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

5. Messen Sie die Plattendicke d am Schnittpunkt der Striche. Legen Sie dazu eine Hilfsglasplatte 2 unter die Testplatte 1 (Abb. 4.9) und senken Sie den Mikroskoptubus ab, bis die Linse die Testplatte (leicht) berührt. Beachten Sie die Angabe des Schenkels a1. Entfernen Sie die zu untersuchende Platte und senken Sie den Tubus des Mikroskops ab, bis das Objektiv die Platte berührt 2.

Beachten Sie die Anzeige a2.

Gleichzeitig sinkt das Mikroskopobjektiv auf eine Höhe, die der Dicke der zu untersuchenden Platte entspricht, d.h.

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

6. Berechnen Sie den Brechungsindex des Plattenmaterials anhand der Formel

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

7. Wiederholen Sie alle obigen Messungen 3-5 mal, berechnen Sie den Mittelwert n, absolute und relative Fehler rn und rn/n.

Bestimmung des Brechungsindex von Flüssigkeiten mit einem Refraktometer

Instrumente, die zur Bestimmung der Brechzahlen verwendet werden, nennt man Refraktometer.

Gesamtansicht und optisches Schema des RL-Refraktometers sind in Abb. 1 dargestellt. 4.10 und 4.11.

Die Messung des Brechungsindex von Flüssigkeiten mit einem RL-Refraktometer basiert auf dem Phänomen der Brechung von Licht, das die Grenzfläche zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes passiert hat.

Lichtstrahl (Abb.

4.11) von einer Quelle 1 (Glühlampe oder diffuses Tageslicht) wird mit Hilfe eines Spiegels 2 durch ein Fenster im Instrumentengehäuse auf ein Doppelprisma gelenkt, das aus Prismen 3 und 4 besteht, die aus Glas mit einem Brechungsindex bestehen von 1.540.

Fläche AA des oberen Beleuchtungsprismas 3 (Abb.

4.12, a) ist matt und dient zur Beleuchtung der Flüssigkeit mit Streulicht, das in einer dünnen Schicht im Spalt zwischen den Prismen 3 und 4 abgeschieden wird. Das von der Mattfläche 3 gestreute Licht durchdringt eine planparallele Schicht der zu untersuchenden Flüssigkeit und fällt auf die diagonale Fläche des Sprengstoffs des unteren Prismas 4 unter schiedlich
Winkel i im Bereich von null bis 90°.

Um das Phänomen der Totalreflexion von Licht an der Oberfläche des Sprengstoffs zu vermeiden, sollte der Brechungsindex der untersuchten Flüssigkeit kleiner sein als der Brechungsindex des Glases des Prismas 4, d. h.

weniger als 1.540.

Ein Lichtstrahl mit einem Einfallswinkel von 90° wird Gleitstrahl genannt.

Der Gleitstrahl, der an der Flüssigkeits-Glas-Grenzfläche gebrochen wird, tritt in das Prisma 4 unter dem Grenzbrechungswinkel ein r etc< 90о.

Die Brechung eines Gleitstrahls am Punkt D (siehe Abbildung 4.12, a) gehorcht dem Gesetz

nst / nzh \u003d sinipr / sinrpr (4.11)

oder nzh = nstsinrpr, (4.12)

da sinipr = 1.

An der Oberfläche BC des Prismas 4 werden Lichtstrahlen erneut gebrochen und dann

Sini¢pr/sinr¢pr = 1/ nst, (4.13)

r¢pr+i¢pr = i¢pr =a , (4.14)

wobei a der brechende Strahl des Prismas 4 ist.

Durch Auflösen des Gleichungssystems (4.12), (4.13), (4.14) erhält man eine Formel, die den Brechungsindex nzh der untersuchten Flüssigkeit mit dem Grenzbrechungswinkel r'pr des austretenden Strahls in Beziehung setzt Prisma 4:

Bringt man ein Spektiv in den Strahlengang des Prismas 4, so wird sein Gesichtsfeld im unteren Teil beleuchtet und im oberen Teil dunkel. Die Grenzfläche zwischen hellen und dunklen Feldern wird durch Strahlen mit einem Grenzbrechungswinkel r¢pr gebildet. In diesem System gibt es keine Strahlen mit einem Brechungswinkel kleiner als r¢pr (Abb.

Der Wert von r¢pr und die Position der Hell-Dunkel-Grenze hängen daher nur vom Brechungsindex nzh der untersuchten Flüssigkeit ab, da nst und a in diesem Gerät konstante Werte sind.

Wenn man nst, a und r¢pr kennt, kann man nzh mit Formel (4.15) berechnen. In der Praxis wird die Formel (4.15) verwendet, um die Skala des Refraktometers zu kalibrieren.

Auf Skala 9 (vgl

Reis. 4.11) sind links die Werte des Brechungsindex für ld = 5893 Å aufgetragen. Vor dem Okular 10 - 11 befindet sich eine Platte 8 mit einer Markierung (--).

Durch Verschieben des Okulars zusammen mit der Platte 8 entlang der Skala ist es möglich, eine Ausrichtung der Markierung mit der Trennlinie zwischen dem dunklen und dem hellen Gesichtsfeld zu erreichen.

Die mit der Markierung übereinstimmende Teilung der Skala 9 gibt den Wert des Brechungsindex nzh der untersuchten Flüssigkeit an. Objektiv 6 und Okular 10-11 bilden ein Fernrohr.

Das Drehprisma 7 verändert den Strahlverlauf und lenkt ihn in das Okular.

Aufgrund der Streuung von Glas und der zu untersuchenden Flüssigkeit wird anstelle einer klaren Trennlinie zwischen dunklen und hellen Feldern bei Betrachtung im weißen Licht ein irisierender Streifen erhalten. Um diesen Effekt zu eliminieren, wird der Dispersionskompensator 5 vor der Teleskoplinse installiert. Der Hauptteil des Kompensators ist ein Prisma, das aus drei Prismen verklebt ist und sich relativ zur Teleskopachse drehen kann.

Die Brechungswinkel des Prismas und seines Materials sind so gewählt, dass gelbes Licht mit einer Wellenlänge ld = 5893 Å sie ohne Brechung durchdringt. Wenn ein Kompensationsprisma auf dem Weg der farbigen Strahlen so installiert wird, dass seine Dispersion betragsmäßig gleich ist, aber im Vorzeichen der Dispersion des Messprismas und der Flüssigkeit entgegengesetzt ist, ist die Gesamtdispersion gleich Null. In diesem Fall sammelt sich der Lichtstrahl zu einem weißen Strahl, dessen Richtung mit der Richtung des gelben Begrenzungsstrahls übereinstimmt.

Wenn sich also das Kompensationsprisma dreht, wird die Farbe des Farbtons eliminiert. Zusammen mit dem Prisma 5 dreht sich der Streuschenkel 12 relativ zum feststehenden Zeiger (siehe Abb. 4.10). Der Rotationswinkel Z des Schenkels ermöglicht es, den Wert der durchschnittlichen Dispersion der untersuchten Flüssigkeit zu beurteilen.

Die Skala muss abgestuft sein. Der Zeitplan ist der Installation beigefügt.

Arbeitsauftrag

1. Heben Sie das Prisma 3 an, geben Sie 2-3 Tropfen der Testflüssigkeit auf die Oberfläche des Prismas 4 und senken Sie das Prisma 3 ab (siehe Abb. 4.10).

3. Erzielen Sie mit dem Zielen mit dem Auge ein scharfes Bild der Skala und der Schnittstelle zwischen den Sichtfeldern.

4. Durch Drehen des Griffs 12 des Kompensators 5 wird die farbige Einfärbung der Grenzfläche zwischen den Sichtfeldern zerstört.

Bewegen Sie das Okular entlang der Skala, richten Sie die Markierung (—-) an der Grenze der dunklen und hellen Felder aus und notieren Sie den Wert des Flüssigkeitsindex.

6. Untersuchen Sie den vorgeschlagenen Flüssigkeitssatz und bewerten Sie den Messfehler.

7. Wischen Sie nach jeder Messung die Oberfläche der Prismen mit in destilliertem Wasser getränktem Filterpapier ab.

Testfragen

Variante 1

Definieren Sie die absoluten und relativen Brechungsindizes eines Mediums.

2. Zeichnen Sie den Strahlengang durch die Grenzfläche zweier Medien (n2> n1 und n2< n1).

3. Ermitteln Sie eine Beziehung, die den Brechungsindex n mit der Dicke d und der scheinbaren Dicke d¢ der Platte in Beziehung setzt.

4. Aufgabe. Der Grenzwinkel der Totalreflexion beträgt bei manchen Stoffen 30°.

Finden Sie den Brechungsindex dieser Substanz.

Antwort: n=2.

Option 2

1. Was ist das Phänomen der Totalreflexion?

2. Beschreiben Sie den Aufbau und das Funktionsprinzip des Refraktometers RL-2.

3. Erklären Sie die Rolle des Kompensators in einem Refraktometer.

4. Aufgabe. Eine Glühbirne wird von der Mitte eines runden Floßes auf eine Tiefe von 10 m abgesenkt. Finden Sie den minimalen Radius des Floßes, während kein einziger Strahl von der Glühbirne die Oberfläche erreichen sollte.

Antwort: R = 11,3 m.

BRECHUNGSINDEX, oder BRECHUNGSKOEFFIZIENT, ist eine abstrakte Zahl, die die Brechkraft eines transparenten Mediums charakterisiert. Der Brechungsindex wird mit dem lateinischen Buchstaben π bezeichnet und ist definiert als das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels eines Strahls, der aus einem Hohlraum in ein gegebenes transparentes Medium eintritt:

n = sin α/sin β = const oder als Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit in einem Hohlraum zur Lichtgeschwindigkeit in einem gegebenen transparenten Medium: n = c/νλ vom Hohlraum zum gegebenen transparenten Medium.

Der Brechungsindex gilt als Maß für die optische Dichte eines Mediums

Der so ermittelte Brechungsindex wird im Gegensatz zum relativen Brechungsindex als absoluter Brechungsindex bezeichnet.

E. zeigt, wie oft sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts verlangsamt, wenn sein Brechungsindex passiert, der durch das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus des Brechungswinkels bestimmt wird, wenn der Strahl von einem Medium von eins ausgeht Dichte auf ein Medium anderer Dichte. Der relative Brechungsindex ist gleich dem Verhältnis der absoluten Brechungsindizes: n = n2/n1, wobei n1 und n2 die absoluten Brechungsindizes des ersten und zweiten Mediums sind.

Der absolute Brechungsindex aller Körper – fest, flüssig und gasförmig – ist größer als eins und reicht von 1 bis 2 und überschreitet nur in seltenen Fällen den Wert von 2.

Der Brechungsindex hängt sowohl von den Eigenschaften des Mediums als auch von der Wellenlänge des Lichts ab und nimmt mit abnehmender Wellenlänge zu.

Daher wird dem Buchstaben p ein Index zugeordnet, der angibt, auf welche Wellenlänge sich der Indikator bezieht.

BRECHUNGSINDEX

Beispielsweise beträgt der Brechungsindex für TF-1-Glas im roten Teil des Spektrums nC=1,64210 und im violetten Teil nG’=1,67298.

Brechungsindizes einiger transparenter Körper

Luft - 1.000292

Wasser - 1.334

Äther - 1.358

Ethylalkohol - 1,363

Glycerin - 1, 473

Organisches Glas (Plexiglas) - 1, 49

Benzol - 1.503

(Kronglas - 1.5163

Tanne (kanadisch), Balsam 1,54

Schweres Kronglas - 1, 61 26

Flintglas - 1.6164

Schwefelkohlenstoff - 1,629

Glas schwerer Feuerstein - 1, 64 75

Monobromnaphthalin - 1,66

Glas ist der schwerste Feuerstein - 1,92

Diamant - 2,42

Der Unterschied im Brechungsindex für verschiedene Teile des Spektrums ist die Ursache für Chromatismus, d.h.

Zerlegung von weißem Licht beim Durchgang durch brechende Teile - Linsen, Prismen usw.

Labor Nr. 41

Bestimmung des Brechungsindex von Flüssigkeiten mit einem Refraktometer

Der Zweck der Arbeit: Bestimmung des Brechungsindex von Flüssigkeiten nach der Methode der Totalreflexion mit einem Refraktometer IRF-454B; Untersuchung der Abhängigkeit des Brechungsindex der Lösung von ihrer Konzentration.

Installationsbeschreibung

Wenn nicht-monochromatisches Licht gebrochen wird, wird es in Farbkomponenten zu einem Spektrum zerlegt.

Dieses Phänomen beruht auf der Abhängigkeit des Brechungsindex einer Substanz von der Frequenz (Wellenlänge) des Lichts und wird als Lichtstreuung bezeichnet.

Es ist üblich, die Brechkraft eines Mediums durch den Brechungsindex bei einer Wellenlänge zu charakterisieren λ \u003d 589,3 nm (Durchschnitt der Wellenlängen zweier enger gelber Linien im Natriumdampfspektrum).

60. Welche Methoden zur Bestimmung der Konzentration von Substanzen in der Lösung werden bei der Atomabsorptionsanalyse verwendet?

Dieser Brechungsindex wird bezeichnet nD.

Das Varianzmaß ist die mittlere Varianz, definiert als die Differenz ( nF-nC), wo nF ist der Brechungsindex einer Substanz bei einer Wellenlänge λ = 486,1 nm (blaue Linie im Wasserstoffspektrum), nC ist der Brechungsindex einer Substanz λ - 656,3 nm (rote Linie im Wasserstoffspektrum).

Die Brechung eines Stoffes wird durch den Wert der relativen Dispersion charakterisiert:
Handbücher geben normalerweise den Kehrwert der relativen Streuung an, d.h.

e.
,wo ist der Dispersionskoeffizient oder die Abbe-Zahl.

Ein Gerät zur Bestimmung des Brechungsindex von Flüssigkeiten besteht aus einem Refraktometer IRF-454B mit den Messgrenzen des Indikators; Brechung nD im Bereich von 1,2 bis 1,7; Prüfflüssigkeit, Tücher zum Abwischen der Prismenoberflächen.

Refraktometer IRF-454B ist ein Prüfgerät zur direkten Messung des Brechungsindex von Flüssigkeiten sowie zur Bestimmung der durchschnittlichen Dispersion von Flüssigkeiten im Labor.

Das Funktionsprinzip des Geräts IRF-454B basierend auf dem Phänomen der Totalreflexion von Licht.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. ein.

Die zu untersuchende Flüssigkeit wird zwischen die beiden Flächen des Prismas 1 und 2 gegeben. Prisma 2 mit einer gut polierten Fläche AB misst, und Prisma 1 hat eine matte Fläche SONDERN1 BEIM1 - Beleuchtung. Strahlen einer Lichtquelle fallen auf den Rand SONDERN1 Mit1 , brechen, fallen auf eine matte Oberfläche SONDERN1 BEIM1 und von dieser Oberfläche zerstreut.

Dann passieren sie die Schicht der untersuchten Flüssigkeit und fallen auf die Oberfläche. AB Prismen 2.

Nach dem Brechungsgesetz
, wo
und sind die Brechungswinkel der Strahlen in der Flüssigkeit bzw. im Prisma.

Wenn der Einfallswinkel zunimmt
Brechungswinkel steigt ebenfalls an und erreicht seinen Maximalwert
, Wenn
, t.

B. wenn ein Strahl in einer Flüssigkeit über eine Oberfläche gleitet AB. Somit,
. Somit werden die aus dem Prisma 2 austretenden Strahlen auf einen bestimmten Winkel begrenzt
.

Die unter großen Winkeln von der Flüssigkeit in das Prisma 2 einfallenden Strahlen erfahren an der Grenzfläche eine Totalreflexion AB und gehen nicht durch ein Prisma.

Das betrachtete Gerät dient der Untersuchung von Flüssigkeiten, dem Brechungsindex was kleiner als der Brechungsindex ist Prisma 2, daher werden die Strahlen aller Richtungen, die an der Grenze von Flüssigkeit und Glas gebrochen werden, in das Prisma eintreten.

Offensichtlich wird der den nicht durchgelassenen Strahlen entsprechende Teil des Prismas abgedunkelt. Im Fernrohr 4, das sich im Strahlengang der aus dem Prisma austretenden Strahlen befindet, kann man die Aufteilung des Gesichtsfeldes in helle und dunkle Teile beobachten.

Durch Drehen des Prismensystems 1-2 wird die Grenze zwischen den hellen und dunklen Feldern mit dem Fadenkreuz des Okulars des Teleskops kombiniert. Dem Prismensystem 1-2 ist eine Skala zugeordnet, die in Brechungsindexwerten kalibriert ist.

Die Skala befindet sich im unteren Teil des Sichtfeldes des Rohres und gibt, wenn der Ausschnitt des Sichtfeldes mit dem Fadenkreuz kombiniert wird, den entsprechenden Wert des Brechungsindex der Flüssigkeit an .

Aufgrund der Streuung wird die Grenzfläche des Gesichtsfelds bei weißem Licht gefärbt. Zur Eliminierung von Färbungen sowie zur Bestimmung der mittleren Streuung der Testsubstanz wird der Kompensator 3 verwendet, der aus zwei Systemen von verklebten Direktsichtprismen (Amici-Prismen) besteht.

Die Prismen können unter Verwendung einer präzisen rotierenden mechanischen Vorrichtung gleichzeitig in verschiedene Richtungen gedreht werden, wodurch die intrinsische Dispersion des Kompensators geändert und die Färbung des durch das optische System 4 beobachteten Sichtfelds beseitigt wird. Eine Trommel mit einer Skala ist mit dem Kompensator verbunden , der den Dispersionsparameter bestimmt, der die Berechnung der durchschnittlichen Dispersionssubstanzen ermöglicht.

Arbeitsauftrag

Stellen Sie das Gerät so ein, dass das Licht der Quelle (Glühlampe) in das Beleuchtungsprisma eintritt und das Sichtfeld gleichmäßig ausleuchtet.

2. Öffnen Sie das Messprisma.

Tragen Sie mit einem Glasstab einige Tropfen Wasser auf die Oberfläche auf und schließen Sie das Prisma vorsichtig. Der Spalt zwischen den Prismen muss gleichmäßig mit einer dünnen Wasserschicht gefüllt sein (besonders darauf achten).

Beseitigen Sie mit der Schraube des Geräts mit einer Skala die Färbung des Sichtfelds und erhalten Sie eine scharfe Grenze zwischen Licht und Schatten. Richten Sie es mit Hilfe einer weiteren Schraube auf das Referenzkreuz des Okulars des Geräts aus. Bestimmen Sie den Brechungsindex von Wasser auf der Skala des Okulars auf das nächste Tausendstel.

Vergleichen Sie die erhaltenen Ergebnisse mit Referenzdaten für Wasser. Wenn die Differenz zwischen gemessenem und tabelliertem Brechungsindex ± 0,001 nicht überschreitet, wurde die Messung korrekt durchgeführt.

Übung 1

1. Bereiten Sie eine Kochsalzlösung vor ( NaCl) mit einer Konzentration nahe der Löslichkeitsgrenze (z. B. C = 200 g/Liter).

Messen Sie den Brechungsindex der resultierenden Lösung.

3. Durch Verdünnen der Lösung um eine ganzzahlige Anzahl von Malen erhält man die Abhängigkeit des Indikators; Brechung von der Konzentration der Lösung und füllen Sie die Tabelle aus. ein.

Tabelle 1

Eine Übung. Wie erhält man nur durch Verdünnung die Konzentration der Lösung, die 3/4 des Maximums (anfänglich) entspricht?

Plot-Abhängigkeitsdiagramm n=n(C). Die Weiterverarbeitung der experimentellen Daten sollte nach Anweisung des Lehrers erfolgen.

Verarbeitung experimenteller Daten

a) Grafische Methode

Bestimmen Sie aus dem Diagramm die Steigung BEIM, die unter den Versuchsbedingungen den gelösten Stoff und das Lösungsmittel charakterisieren.

2. Bestimmen Sie die Konzentration der Lösung anhand des Diagramms NaCl von der Laborantin gegeben.

b) Analysemethode

Rechne nach der kleinsten Quadrate SONDERN, BEIM und SB.

Nach den gefundenen Werten SONDERN und BEIM bestimmen den Mittelwert
Lösungskonzentration NaCl von der Laborantin gegeben

Testfragen

Streuung des Lichts. Was ist der Unterschied zwischen normaler und abnormaler Streuung?

2. Was ist das Phänomen der Totalreflexion?

3. Warum ist es mit diesem Aufbau unmöglich, den Brechungsindex einer Flüssigkeit zu messen, der größer ist als der Brechungsindex eines Prismas?

4. Warum das Gesicht eines Prismas SONDERN1 BEIM1 matt machen?

Abbau, Index

Psychologische Enzyklopädie

Eine Möglichkeit, den Grad der geistigen Erniedrigung zu beurteilen! Funktionen gemessen durch den Wexler-Bellevue-Test. Der Index basiert auf der Beobachtung, dass der Entwicklungsstand einiger Fähigkeiten, gemessen durch den Test, mit dem Alter abnimmt, während andere dies nicht tun.

Index

Psychologische Enzyklopädie

- ein Index, ein Verzeichnis von Namen, Titeln usw. In der Psychologie - ein digitaler Indikator zur Quantifizierung, Charakterisierung von Phänomenen.

Wovon hängt der Brechungsindex eines Stoffes ab?

Index

Psychologische Enzyklopädie

1. Allgemeinste Bedeutung: alles, was verwendet wird, um zu markieren, zu identifizieren oder zu lenken; Angaben, Aufschriften, Zeichen oder Symbole. 2. Eine Formel oder Zahl, oft als Faktor ausgedrückt, die eine Beziehung zwischen Werten oder Messungen oder zwischen…

Geselligkeit, Index

Psychologische Enzyklopädie

Eine Eigenschaft, die die Geselligkeit einer Person ausdrückt. Ein Soziogramm beispielsweise gibt unter anderem eine Einschätzung der Geselligkeit verschiedener Mitglieder einer Gruppe.

Auswahl, Index

Psychologische Enzyklopädie

Eine Formel zur Bewertung der Stärke eines bestimmten Tests oder Testgegenstands bei der Unterscheidung von Personen.

Zuverlässigkeit, Index

Psychologische Enzyklopädie

Eine Statistik, die eine Schätzung der Korrelation zwischen den tatsächlichen Werten aus dem Test und den theoretisch korrekten Werten liefert.

Dieser Index wird als Wert von r angegeben, wobei r der berechnete Sicherheitsfaktor ist.

Prognoseeffizienz, Index

Psychologische Enzyklopädie

Ein Maß dafür, inwieweit das Wissen über eine Variable verwendet werden kann, um Vorhersagen über eine andere Variable zu treffen, vorausgesetzt, die Korrelation dieser Variablen ist bekannt. Normalerweise wird dies in symbolischer Form als E ausgedrückt, der Index wird als 1 - ((...

Wörter, Index

Psychologische Enzyklopädie

Ein allgemeiner Begriff für jede systematische Häufigkeit des Auftretens von Wörtern in geschriebener und/oder gesprochener Sprache.

Oft sind solche Indizes auf bestimmte Sprachbereiche beschränkt, zB Schulbücher der ersten Klasse, Eltern-Kind-Interaktionen. Schätzungen sind jedoch bekannt ...

Körperstrukturen, Index

Psychologische Enzyklopädie

Ein von Eysenck vorgeschlagenes Körpermaß basierend auf dem Verhältnis von Körpergröße zu Brustumfang.

Diejenigen, deren Werte im "normalen" Bereich lagen, wurden Mesomorphe genannt, diejenigen innerhalb der Standardabweichung oder über dem Mittelwert wurden als Leptomorphe bezeichnet, und diejenigen innerhalb der Standardabweichung oder ...

ZUM VORTRAG №24

"INSTRUMENTELLE ANALYSEMETHODEN"

Refraktometrie.

Literatur:

1. VD Ponomarev "Analytical Chemistry" 1983 246-251

2. AA Ishchenko "Analytical Chemistry" 2004 S. 181-184

Refraktometrie.

Die Refraktometrie ist eine der einfachsten physikalischen Analysemethoden, erfordert eine minimale Analytmenge und ist in sehr kurzer Zeit durchführbar.

Refraktometrie- ein Verfahren, das auf dem Phänomen der Brechung oder Lichtbrechung basiert, d.h.

Änderung der Ausbreitungsrichtung des Lichts beim Übergang von einem Medium zum anderen.

Brechung sowie Absorption von Licht sind eine Folge seiner Wechselwirkung mit dem Medium.

Das Wort Refraktometrie bedeutet Messung Lichtbrechung, die durch den Wert des Brechungsindex geschätzt wird.

Brechungsindexwert n hängt ab

1) über die Zusammensetzung von Stoffen und Systemen,

2) ab in welcher konzentration und auf welche Moleküle der Lichtstrahl auf seinem Weg trifft, denn

Unter Lichteinwirkung werden die Moleküle verschiedener Substanzen unterschiedlich polarisiert. Auf dieser Abhängigkeit basiert das refraktometrische Verfahren.

Dieses Verfahren hat eine Reihe von Vorteilen, wodurch es eine breite Anwendung sowohl in der chemischen Forschung als auch bei der Steuerung technologischer Prozesse gefunden hat.

1) Die Messung von Brechungsindizes ist ein sehr einfacher Prozess, der genau und mit minimalem Zeit- und Substanzaufwand durchgeführt wird.

2) Typischerweise liefern Refraktometer eine Genauigkeit von bis zu 10 % bei der Bestimmung des Brechungsindex von Licht und des Gehalts des Analyten

Die Methode der Refraktometrie dient der Echtheits- und Reinheitskontrolle, der Identifizierung einzelner Substanzen, der Strukturbestimmung organischer und anorganischer Verbindungen bei der Untersuchung von Lösungen.

Refraktometrie wird zur Bestimmung der Zusammensetzung von Zweikomponentenlösungen und für ternäre Systeme eingesetzt.

Physikalische Grundlagen der Methode

REFRAKTIVER INDIKATOR.

Die Abweichung eines Lichtstrahls von seiner ursprünglichen Richtung beim Übergang von einem Medium zum anderen ist umso größer, je größer die Differenz der Liin beiden ist

diese Umgebungen.

Betrachten Sie die Brechung eines Lichtstrahls an der Grenze zweier beliebiger transparenter Medien I und II (siehe Abb.

Reis.). Vereinbaren wir, dass Medium II eine größere Brechkraft hat und daher n1 und n2- zeigt die Brechung der entsprechenden Medien. Ist Medium I weder Vakuum noch Luft, so ergibt das Verhältnis sin des Einfallswinkels des Lichtstrahls zu sin des Brechungswinkels den Wert des relativen Brechungsindex n rel. Der Wert von n rel.

Was ist der Brechungsindex von Glas? Und wann muss man es wissen?

kann auch als Verhältnis der Brechungsindizes der betrachteten Medien definiert werden.

Nr. = —— = —

Der Wert des Brechungsindex hängt ab

1) die Natur von Stoffen

Die Beschaffenheit eines Stoffes wird in diesem Fall durch den Grad der Verformbarkeit seiner Moleküle unter Lichteinwirkung bestimmt - den Grad der Polarisierbarkeit.

Je stärker die Polarisierbarkeit, desto stärker die Lichtbrechung.

2)Wellenlänge des einfallenden Lichts

Die Messung des Brechungsindex erfolgt bei einer Lichtwellenlänge von 589,3 nm (Linie D des Natriumspektrums).

Die Abhängigkeit des Brechungsindex von der Wellenlänge des Lichts wird als Dispersion bezeichnet.

Je kürzer die Wellenlänge, desto stärker die Brechung. Daher werden Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich gebrochen.

3)Temperatur an dem gemessen wird. Voraussetzung für die Bestimmung des Brechungsindex ist die Einhaltung des Temperaturregimes. Typischerweise wird die Bestimmung bei 20 ± 0,3°C durchgeführt.

Mit steigender Temperatur nimmt der Brechungsindex ab, mit sinkender Temperatur nimmt er zu..

Die Temperaturkorrektur wird nach folgender Formel berechnet:

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

nt- Tschüss Brechungsindex bei einer bestimmten Temperatur,

n20 - Brechungsindex bei 200 ° C

Der Einfluss der Temperatur auf die Werte der Brechungsindizes von Gasen und Flüssigkeiten hängt mit den Werten ihrer Volumenausdehnungskoeffizienten zusammen.

Das Volumen aller Gase und Flüssigkeiten nimmt beim Erhitzen zu, die Dichte nimmt ab und folglich nimmt der Indikator ab

Der Brechungsindex gemessen bei 200°C und einer Lichtwellenlänge von 589,3 nm wird durch den Index angegeben nD20

Die Abhängigkeit des Brechungsindex eines homogenen Zweikomponentensystems von seinem Zustand wird experimentell ermittelt, indem der Brechungsindex für eine Reihe von Standardsystemen (z. B. Lösungen) bestimmt wird, deren Gehalt an Komponenten bekannt ist.

4) die Konzentration eines Stoffes in einer Lösung.

Für viele wässrige Lösungen von Substanzen wurden die Brechungsindizes bei verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen zuverlässig gemessen, und in diesen Fällen können Referenzdaten verwendet werden. Refraktometrische Tabellen.

Die Praxis zeigt, dass, wenn der Gehalt der gelösten Substanz 10-20% nicht überschreitet, zusammen mit der grafischen Methode in sehr vielen Fällen eine Verwendung möglich ist lineare Gleichung wie:

n=nein+FC,

n- Brechungsindex der Lösung,

nein ist der Brechungsindex des reinen Lösungsmittels,

C— Konzentration des gelösten Stoffes, %

F-empirischer Koeffizient, dessen Wert gefunden wird

durch Bestimmung der Brechungsindizes von Lösungen bekannter Konzentration.

REFRAKTOMETER.

Refraktometer sind Geräte zur Messung des Brechungsindex.

Es gibt zwei Arten dieser Instrumente: Refraktometer vom Abbe-Typ und Pulfrich-Typ. Sowohl bei diesen als auch bei anderen basieren die Messungen auf der Bestimmung der Grße des Grenzbrechwinkels. In der Praxis werden Refraktometer verschiedener Systeme verwendet: Labor-RL, Universal-RLU usw.

Der Brechungsindex von destilliertem Wasser ist n0 = 1,33299, in der Praxis wird dieser Indikator als n0 bezeichnet =1,333.

Das Funktionsprinzip von Refraktometern basiert auf der Bestimmung des Brechungsindex nach der Grenzwinkelmethode (Winkel der Totalreflexion von Licht).

Handrefraktometer

Refraktometer Abbe

Die mit Licht verbundenen Prozesse sind ein wichtiger Bestandteil der Physik und umgeben uns überall in unserem Alltag. Die wichtigsten in dieser Situation sind die Gesetze der Reflexion und Brechung des Lichts, auf denen die moderne Optik basiert. Die Lichtbrechung ist ein wichtiger Teil der modernen Wissenschaft.

Verzerrungseffekt

In diesem Artikel erfahren Sie, was das Phänomen der Lichtbrechung ist, wie das Brechungsgesetz aussieht und was daraus folgt.

Grundlagen eines physikalischen Phänomens

Wenn ein Strahl auf eine Oberfläche fällt, die durch zwei transparente Substanzen mit unterschiedlicher optischer Dichte getrennt ist (z. B. unterschiedliche Gläser oder in Wasser), wird ein Teil der Strahlen reflektiert und ein Teil dringt in die zweite Struktur ein (z. B. es breitet sich in Wasser oder Glas aus). Beim Übergang von einem Medium zum anderen ist der Strahl durch eine Richtungsänderung gekennzeichnet. Dies ist das Phänomen der Lichtbrechung.
Reflexion und Brechung des Lichts lassen sich besonders gut im Wasser beobachten.

Wasserverzerrungseffekt

Wenn man Dinge im Wasser betrachtet, erscheinen sie verzerrt. Dies macht sich besonders an der Grenze zwischen Luft und Wasser bemerkbar. Optisch scheint es, dass Unterwasserobjekte leicht abgelenkt werden. Das beschriebene physikalische Phänomen ist genau der Grund, warum alle Objekte im Wasser verzerrt erscheinen. Wenn die Strahlen auf das Glas treffen, ist dieser Effekt weniger wahrnehmbar.
Die Lichtbrechung ist ein physikalisches Phänomen, das durch eine Änderung der Richtung des Sonnenstrahls im Moment des Übergangs von einem Medium (Struktur) zu einem anderen gekennzeichnet ist.
Betrachten Sie zum besseren Verständnis dieses Prozesses das Beispiel eines Strahls, der aus Luft in Wasser fällt (ähnlich wie bei Glas). Durch Zeichnen einer Senkrechten entlang der Grenzfläche können Brechungswinkel und Rückkehr des Lichtstrahls gemessen werden. Dieser Indikator (der Brechungswinkel) ändert sich, wenn die Strömung in das Wasser (innerhalb des Glases) eindringt.
Beachten Sie! Unter diesem Parameter wird der Winkel verstanden, der eine auf die Trennung zweier Stoffe gezogene Senkrechte bildet, wenn der Strahl von der ersten Struktur zur zweiten durchdringt.

Strahldurchgang

Derselbe Indikator ist typisch für andere Umgebungen. Es wird festgestellt, dass dieser Indikator von der Dichte der Substanz abhängt. Wenn der Strahl von einer weniger dichten zu einer dichteren Struktur einfällt, ist der erzeugte Verzerrungswinkel größer. Und wenn umgekehrt, dann weniger.
Gleichzeitig wirkt sich eine Änderung der Fallneigung auch auf diesen Indikator aus. Aber die Beziehung zwischen ihnen bleibt nicht konstant. Gleichzeitig bleibt das Verhältnis ihrer Sinus konstant, was durch die folgende Formel dargestellt wird: sinα / sinγ = n, wobei:

• n ist ein konstanter Wert, der für jeden spezifischen Stoff (Luft, Glas, Wasser usw.) beschrieben wird. Daher kann dieser Wert aus speziellen Tabellen ermittelt werden;
• α ist der Einfallswinkel;
• γ ist der Brechungswinkel.

Um dieses physikalische Phänomen zu bestimmen, wurde das Brechungsgesetz geschaffen.

physikalisches Gesetz

Mit dem Brechungsgesetz von Lichtströmen können Sie die Eigenschaften transparenter Substanzen bestimmen. Das Gesetz selbst besteht aus zwei Bestimmungen:

• Erster Teil. Der Strahl (einfallend, modifiziert) und die Senkrechte, die am Einfallspunkt an der Grenze wiederhergestellt wurde, z. B. Luft und Wasser (Glas usw.), befinden sich in derselben Ebene;
• zweiter Teil. Der Indikator für das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zum Sinus desselben Winkels, der beim Überqueren der Grenze gebildet wird, ist ein konstanter Wert.

Beschreibung des Gesetzes

In diesem Fall tritt in dem Moment, in dem der Strahl aus der zweiten Struktur in die erste austritt (z. B. wenn der Lichtstrom von der Luft durch das Glas und zurück in die Luft geht), auch ein Verzerrungseffekt auf.

Ein wichtiger Parameter für verschiedene Objekte

Der Hauptindikator in dieser Situation ist das Verhältnis des Sinus des Einfallswinkels zu einem ähnlichen Parameter, jedoch für Verzerrung. Wie aus dem oben beschriebenen Gesetz hervorgeht, ist dieser Indikator ein konstanter Wert.
Wenn sich der Wert der Fallneigung ändert, ist dieselbe Situation gleichzeitig typisch für einen ähnlichen Indikator. Dieser Parameter ist von großer Bedeutung, da er ein integrales Merkmal transparenter Substanzen ist.

Indikatoren für verschiedene Objekte

Dank dieses Parameters können Sie sehr gut zwischen Glasarten und einer Vielzahl von Edelsteinen unterscheiden. Es ist auch wichtig, um die Lichtgeschwindigkeit in verschiedenen Medien zu bestimmen.

Beachten Sie! Die höchste Geschwindigkeit des Lichtflusses ist im Vakuum.

Beim Übergang von einer Substanz zur anderen nimmt seine Geschwindigkeit ab. Zum Beispiel hat Diamant, der den höchsten Brechungsindex hat, eine 2,42-mal schnellere Phoals Luft. In Wasser breiten sie sich 1,33-mal langsamer aus. Für verschiedene Glasarten reicht dieser Parameter von 1,4 bis 2,2.

Beachten Sie! Einige Gläser haben einen Brechungsindex von 2,2, was dem von Diamant (2,4) sehr nahe kommt. Daher ist es nicht immer möglich, ein Stück Glas von einem echten Diamanten zu unterscheiden.

Optische Dichte von Substanzen

Licht kann verschiedene Stoffe durchdringen, die sich durch unterschiedliche optische Dichte auszeichnen. Wie wir bereits gesagt haben, können Sie mit diesem Gesetz die Eigenschaft der Dichte des Mediums (Struktur) bestimmen. Je dichter es ist, desto langsamer breitet sich die Lichtgeschwindigkeit darin aus. Beispielsweise sind Glas oder Wasser optisch dichter als Luft.
Abgesehen davon, dass dieser Parameter ein konstanter Wert ist, spiegelt er auch das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit in zwei Substanzen wider. Die physikalische Bedeutung kann als folgende Formel dargestellt werden:

Dieser Indikator gibt an, wie sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Photonen beim Übergang von einer Substanz zur anderen ändert.

Ein weiterer wichtiger Indikator

Beim Bewegen des Lichtstroms durch transparente Objekte ist seine Polarisation möglich. Es wird beim Durchgang eines Lichtflusses aus dielektrischen isotropen Medien beobachtet. Polarisation tritt auf, wenn Photonen Glas passieren.

Polarisationseffekt

Teilpolarisation wird beobachtet, wenn der Einfallswinkel des Lichtstroms an der Grenze zweier Dielektrika von Null abweicht. Der Polarisationsgrad hängt von den Einfallswinkeln ab (Brewstersches Gesetz).

Vollständige innere Reflexion

Zum Abschluss unseres kurzen Exkurses ist es noch notwendig, einen solchen Effekt als vollwertige innere Reflexion zu betrachten.

Full-Display-Phänomen

Für das Auftreten dieses Effekts ist es notwendig, den Einfallswinkel des Lichtflusses im Moment seines Übergangs von einem dichteren zu einem weniger dichten Medium an der Grenzfläche zwischen Substanzen zu vergrößern. In einer Situation, in der dieser Parameter einen bestimmten Grenzwert überschreitet, werden die auf die Grenze dieses Abschnitts einfallenden Photonen vollständig reflektiert. Eigentlich wird dies unser gewünschtes Phänomen sein. Ohne sie war es unmöglich, Glasfasern herzustellen.

Fazit

Die praktische Anwendung der Merkmale des Verhaltens des Lichtflusses hat viel gegeben und eine Vielzahl technischer Geräte geschaffen, um unser Leben zu verbessern. Gleichzeitig hat Licht der Menschheit noch nicht alle seine Möglichkeiten eröffnet und sein praktisches Potenzial noch nicht voll ausgeschöpft.

Wie man eine Papierlampe mit eigenen Händen macht
So überprüfen Sie die Leistung des LED-Streifens

Dieser Artikel enthüllt die Essenz eines solchen Konzepts der Optik wie dem Brechungsindex. Formeln zur Ermittlung dieses Wertes werden angegeben, ein kurzer Überblick über die Anwendung des Brechungsphänomens einer elektromagnetischen Welle wird gegeben.

Sehvermögen und Brechungsindex

Zu Beginn der Zivilisation stellten sich die Menschen die Frage: Wie sieht das Auge? Es wurde vermutet, dass eine Person Strahlen aussendet, die die umgebenden Objekte fühlen, oder umgekehrt alle Dinge solche Strahlen aussenden. Die Antwort auf diese Frage wurde im 17. Jahrhundert gegeben. Es ist in der Optik enthalten und hängt mit dem Brechungsindex zusammen. Licht, das von verschiedenen undurchsichtigen Oberflächen reflektiert und an der Grenze zu transparenten gebrochen wird, gibt einer Person die Möglichkeit zu sehen.

Licht und Brechungsindex

Unser Planet ist in das Licht der Sonne gehüllt. Und gerade mit der Wellennatur von Photonen ist ein Begriff wie der absolute Brechungsindex verbunden. Bei der Ausbreitung im Vakuum trifft ein Photon auf keine Hindernisse. Auf dem Planeten trifft Licht auf viele verschiedene dichtere Medien: die Atmosphäre (eine Mischung aus Gasen), Wasser, Kristalle. Als elektromagnetische Welle haben Lichtphotonen im Vakuum eine Phasengeschwindigkeit (bezeichnet als c) und in der Umgebung - eine andere (bezeichnet v). Das Verhältnis des ersten zum zweiten wird als absoluter Brechungsindex bezeichnet. Die Formel sieht so aus: n = c / v.

Phasengeschwindigkeit

Es lohnt sich, die Phasengeschwindigkeit des elektromagnetischen Mediums zu definieren. Ansonsten verstehen, was der Brechungsindex ist n, es ist verboten. Ein Lichtphoton ist eine Welle. Es kann also als ein Energiepaket dargestellt werden, das schwingt (stellen Sie sich ein Segment einer Sinuskurve vor). Phase - Dies ist das Segment der Sinuskurve, das die Welle zu einem bestimmten Zeitpunkt passiert (denken Sie daran, dass dies wichtig ist, um eine Größe wie den Brechungsindex zu verstehen).

Beispielsweise kann eine Phase maximal eine Sinuskurve oder ein Segment ihrer Steigung sein. Die Phasengeschwindigkeit einer Welle ist die Geschwindigkeit, mit der sich diese bestimmte Phase bewegt. Wie die Definition des Brechungsindex erklärt, unterscheiden sich diese Werte für ein Vakuum und für ein Medium. Darüber hinaus hat jede Umgebung ihren eigenen Wert dieser Menge. Jede transparente Verbindung, unabhängig von ihrer Zusammensetzung, hat einen Brechungsindex, der sich von allen anderen Substanzen unterscheidet.

Absoluter und relativer Brechungsindex

Oben wurde bereits gezeigt, dass der Absolutwert relativ zum Vakuum gemessen wird. Auf unserem Planeten ist dies jedoch schwierig: Licht trifft häufiger auf die Grenze zwischen Luft und Wasser oder Quarz und Spinell. Für jedes dieser Medien ist, wie oben erwähnt, der Brechungsindex unterschiedlich. In Luft bewegt sich ein Lichtphoton entlang einer Richtung und hat eine Phasengeschwindigkeit (v 1), aber wenn es in Wasser eintritt, ändert es die Ausbreitungsrichtung und Phasengeschwindigkeit (v 2). Diese beiden Richtungen liegen jedoch in derselben Ebene. Dies ist sehr wichtig, um zu verstehen, wie das Bild der umgebenden Welt auf der Netzhaut des Auges oder auf der Matrix der Kamera entsteht. Das Verhältnis der beiden Absolutwerte ergibt den relativen Brechungsindex. Die Formel sieht so aus: n 12 \u003d v 1 / v 2.

Was aber, wenn das Licht im Gegenteil aus dem Wasser kommt und in die Luft eintritt? Dann wird dieser Wert durch die Formel n 21 = v 2 / v 1 bestimmt. Wenn wir die relativen Brechungsindizes multiplizieren, erhalten wir n 21 * n 12 \u003d (v 2 * v 1) / (v 1 * v 2) \u003d 1. Dieses Verhältnis gilt für jedes Medienpaar. Der relative Brechungsindex ergibt sich aus den Sinus der Einfalls- und Brechungswinkel n 12 = sin Ɵ 1 / sin Ɵ 2. Vergessen Sie nicht, dass die Winkel von der Normalen zur Oberfläche gezählt werden. Eine Normale ist eine Linie, die senkrecht zur Oberfläche steht. Das heißt, wenn dem Problem ein Winkel gegeben wird α relativ zur Oberfläche selbst fällt, muss der Sinus von (90 - α) berücksichtigt werden.

Die Schönheit des Brechungsindex und seine Anwendungen

An einem ruhigen, sonnigen Tag spielt Blendung am Grund des Sees. Dunkelblaues Eis bedeckt den Felsen. An der Hand einer Frau streut ein Diamant Tausende von Funken. Diese Phänomene sind eine Folge der Tatsache, dass alle Grenzen transparenter Medien einen relativen Brechungsindex haben. Neben dem ästhetischen Vergnügen lässt sich dieses Phänomen auch für praktische Anwendungen nutzen.

Hier sind einige Beispiele:

• Eine Glaslinse sammelt einen Sonnenstrahl und setzt das Gras in Brand.
• Der Laserstrahl fokussiert das erkrankte Organ und schneidet unnötiges Gewebe ab.
• Sonnenlicht bricht sich an einem alten Buntglasfenster und schafft eine besondere Atmosphäre.
• Mikroskop vergrößert sehr kleine Details
• Spektrophotometer-Linsen sammeln Laserlicht, das von der Oberfläche der zu untersuchenden Substanz reflektiert wird. So ist es möglich, die Struktur und dann die Eigenschaften neuer Materialien zu verstehen.
• Es gibt sogar ein Projekt für einen photonischen Computer, bei dem Informationen nicht wie bisher durch Elektronen, sondern durch Photonen übertragen werden. Für ein solches Gerät werden auf jeden Fall refraktive Elemente benötigt.

Wellenlänge

Die Sonne versorgt uns jedoch nicht nur im sichtbaren Spektrum mit Photonen. Infrarot-, Ultraviolett- und Röntgenbereiche werden vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen, aber sie beeinflussen unser Leben. IR-Strahlen halten uns warm, UV-Photonen ionisieren die obere Atmosphäre und ermöglichen es Pflanzen, durch Photosynthese Sauerstoff zu produzieren.

Und wie groß der Brechungsindex ist, hängt nicht nur von den Stoffen ab, zwischen denen die Grenze liegt, sondern auch von der Wellenlänge der einfallenden Strahlung. Aus dem Kontext geht meist hervor, auf welchen Wert sich die Rede ist. Das heißt, wenn das Buch Röntgenstrahlen und ihre Wirkung auf eine Person betrachtet, dann n dort ist es für diesen Bereich definiert. Üblicherweise ist aber das sichtbare Spektrum elektromagnetischer Wellen gemeint, sofern nicht anders angegeben.

Brechungsindex und Reflexion

Wie aus dem Obigen deutlich wurde, sprechen wir von transparenten Umgebungen. Als Beispiele nannten wir Luft, Wasser, Diamant. Aber was ist mit Holz, Granit, Kunststoff? Gibt es für sie so etwas wie einen Brechungsindex? Die Antwort ist komplex, aber im Allgemeinen ja.

Zunächst sollten wir uns überlegen, mit welcher Art von Licht wir es zu tun haben. Diejenigen Medien, die für sichtbare Photonen undurchlässig sind, werden durch Röntgen- oder Gammastrahlung durchtrennt. Das heißt, wenn wir alle Übermenschen wären, dann wäre die ganze Welt um uns herum für uns transparent, aber in unterschiedlichem Maße. Zum Beispiel wären Wände aus Beton nicht dichter als Gelee, und Metallbeschläge würden wie Stücke dichterer Früchte aussehen.

Für andere Elementarteilchen, Myonen, ist unser Planet im Allgemeinen durch und durch durchsichtig. Zu einer Zeit brachten Wissenschaftler viel Ärger, um die Tatsache ihrer Existenz zu beweisen. Myonen durchbohren uns jede Sekunde zu Millionen, aber die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mindestens eines Teilchens mit Materie ist sehr gering, und es ist sehr schwierig, dies zu beheben. Übrigens wird der Baikal bald zu einem Ort, an dem Myonen "gefangen" werden. Sein tiefes und klares Wasser ist dafür ideal – besonders im Winter. Hauptsache, die Sensoren frieren nicht ein. So macht beispielsweise der Brechungsindex von Beton für Röntgenphotonen Sinn. Darüber hinaus ist die Röntgenbestrahlung einer Substanz eine der genauesten und wichtigsten Methoden zur Untersuchung der Struktur von Kristallen.

Es sei auch daran erinnert, dass im mathematischen Sinne Substanzen, die für einen bestimmten Bereich undurchsichtig sind, einen imaginären Brechungsindex haben. Schließlich muss man verstehen, dass die Temperatur einer Substanz auch ihre Transparenz beeinflussen kann.