Határszög fénytörés és teljes visszaverődés

Határszög fénytörés és teljes visszaverődés
Amikor elhaladnak a fény egy közeget egy kisebb törésmutatójú (optikailag kevésbé sűrű közeg) tartalmazó közegben egy nagy törésmutatójú (optikailag sűrűbb közeg) a beesési szög nagyobb, mint a törési szöge (2A.). Ha a sugár beeső a felület között a lehető legnagyobb szöget i = p / 2 (ray siklik végig a határ között a média), akkor törik szögben RPR

Ha a fény áthalad egy optikailag sűrűbb közeg, hogy egy optikailag kevésbé sűrű, a törési szöge nagyobb, mint a beesési szög (2B.).

Egy bizonyos beesési szögének i a gerenda a szög a fénytörés egyenlő p / 2. azaz megtört ray siklik végig a felületet. A további növekedés a beesési szög fénytörés bekövetkezik, az egész beeső fény visszaverődik a határ között a média (teljes visszaverődés). Szög i nevezzük határszög a teljes visszaverődés és jelöljük Ipr. mert

Így a határszög fénytörés és a korlátozó szöge teljes visszaverődés ezekre tápközeghez, attól függően, hogy a törésmutatója. Azt használják mérésére szolgáló eszközök törésmutatójú anyagok - refraktométer. meghatározásához használt tisztaságú víz, vérszérum teljes protein koncentráció, azonosítására különböző anyagok r. d.

Tervezése és funkciója a refraktométer

A műszer tervezés alapja meghatározásának módszere a törésmutatója a mintaoldat a limitáló szög fénytörés vagy a korlátozó szöge teljes belső visszaverődés. Meghatározása a törésmutató lehet előállítani átvilágítás (színtelen és enyhén színezett folyadék), vagy a visszavert fény (sötét és silnookrashennye folyadék)

Határszög fénytörés és teljes visszaverődés
A fő része a refraktométer négyszögletes prizmák 1. és 2. készült azonos típusú üvegből (ábra 3a). A prizmák szomszédosak átfogója arcok, amelyek között van egy rés körülbelül 0,1 mm. Között prizmák elhelyezett egy csepp folyadékot, a törésmutató kell meghatározni. A fénysugár a forrástól 3 irányul, hogy a felső oldalfelületén a prizma és a megtört megüti a átfogója arc AB. AB matt felület, így a fényt szórják, és áthalad a vizsgálati folyadék esik az alsó határa CD prizma különböző szögek 0 ° és 90 °. Ha a folyadék törésmutatója kisebb, mint a törésmutatója az üveg, a fénysugarak adja meg a 2 prizma tartományban 0 és RPR. A tér ezen belül szög világítani fog, és azon kívül is - sötét. Így, a látómező, mint látható a teleszkóp, van két részre oszlik: az sötét és világos.

A helyzet a fény és az árnyék az a felület határozza meg határszög fénytörés vizsgálati folyadék.

Ha a teszt folyadéknak nagy abszorpciós együttható (zavaros, színű folyadék), annak érdekében, hogy elkerüljék az energiaveszteséget során a fény bejutását a mérést folyadék szállítását a visszavert fény. gerendák mozog a refraktométer ebben az esetben a 3. ábrán látható b. A fénysugár a forrástól áthalad a matt oldalfelületén SM alsó prizma 2. A szórt fényt és a beeső átfogója oldalán a CD, érintkezik a folyadékkal meg kell vizsgálni, minden szögből 0-90 °. Ha a folyadék optikailag kevésbé sűrű, mint az üveg, ami készült egy prizma, a sugarak incidens -nál nagyobb szögek Ilim. tapasztalni fogja teljes visszaverődés és kiléptető második szélét az alsó prizma távcső. A látómező látható a teleszkóp, valamint az első esetben lenne osztva világos és sötét rész. A helyzet az interfész ebben az esetben határozza meg a határszög a teljes visszaverődés is függ a fénytörési index a vizsgált folyadék.

Ezzel a készülékkel lehetséges, hogy vizsgálja anyag, amelynek törésmutatója kisebb törésmutatójú üveg prizmák mérés. Refraktométer optikai rendszer látható a 4. ábrán.

Határszög fénytörés és teljes visszaverődés

A használt refraktométerrel fehér fényforrás 3. A diszperzió következtében a fény tompított prizmák 1. és 2. a határ a fény-árnyék színezett. Ennek elkerülése érdekében, mielőtt a távcső lencsét helyezzük kompenzátor 4. két azonos prizmák, amelyek mindegyike ragasztott három prizmák eltérő törésmutatóval. Prism van megválasztva, hogy egy monokromatikus sugár hullámhossz l = 589,3 m (hullámhossz nátrium sárga vonal) nem tapasztalható elhagyása után eltérést kompenzátor. Sugarak más hullámhosszú elutasítják prizmák különböző irányokba. Mozgó kompenzátor prizma egy speciális kar, azon dolgozik, hogy a határ a fény és a sötétség válhat élesebb.

Fénysugarak elhaladó kompenzátor 6 lencse adja meg a teleszkóp. A fényképek fényében felület - az árnyék látható a távcső okulár 7. Egyidejűleg keresztül nézve a szemlencse skála 8. Mivel a határ törésszögét és a határérték szöget a teljes visszaverődés függ törésmutatója a folyadék, a skála a refraktométer azonnal ábrázoltuk értékeit törésmutató.

Az optikai rendszer tartalmaz továbbá egy forgatható refraktométer prizma 5. Ez lehetővé teszi, hogy gondoskodjon a távcső tengelye merőleges prizmák 1 és 2, így a megfigyelés könnyebb.

A közös fókuszsíkjában objektív és a távcső okulár helyezünk egy üveglapra, amelyen van a látómezejében (vagy kereszt kialakított vékony szálak). Mozgó a távcső elérése véletlen a rálátás a fény-árnyék határ és méretezni meghatározza a törésmutatója a minta folyadék. Egyes modern refraktométer távcső erősebb is, és a mérési prizmák lehet forgatni.

Határszög fénytörés és teljes visszaverődés
A műszer kialakítása (5. ábra) azt korpus16, oszlop 15 és 14 alaplapban, hogy rögzítse a készülékházat felső kamrába 3 és egy alsó 19 kamrára Minél alacsonyabb a mérési prizma van rögzítve a házhoz, a felső kamra össze van kötve a világítási prizma csukló 2 az alsó kamrába, és mozoghat képest az alján.

Az alsó kamra ablak zárva egy dugóval 9, és a képernyő 12 (a jobb oldalon a 5. ábra a hátsó oldalán a kamera refraktométer).

Nanizhney kamrában mozgathatóan rögzítve megvilágító 1, a fény, amely lehet irányítani az egyik kamra ablakát. A megvilágító úgy állítottuk be, hogy a fény irányul a felső kamrába dobozt, amikor működő átviteli vagy az alsó kamrakád működés közben visszavert fényben.

A hőmérséklet szabályozására hőmérő van rögzítve a lámpa 8, a felső kamrába. Az előlap a ház a készülék a skála 5, és a fogantyú 6 a kar 7. A szemlencse a 6 tengely van egy skála 17, csavaros 18 forgatni a közvetlen látás prizma. A csavar lefogja a skála a szerelt állapotban (amikor a korrigált spektrumot a fény és az árnyék a határt). 4. csatlakoztassa a borítón, amely lezárja a nyílást a legfontosabb bemeneti és a nulla-pont beállítását. A 13 dugó van elhelyezve transzformátor. A csavar található a készülék oldalán a kamera beállításához használjuk a sima 6 fogantyú skála mentén. Ahhoz, hogy a csatlakoztatott eszköz a 11 szűrő.

A munka előrehaladásáról:

1. gyakorlat előkészítése az eszköz használati

a) Helyezze a fényforrást úgy, hogy a megfigyeléseket végeztek átvilágítva;

b) Fold felső refraktométer prizma és öblítse, majd törli szárazra a prizma sík és alkalmazni pipettával az alsó prizma 2-3 csepp desztillált vizet. Engedje le a felső prizma;

c) fókuszálás a szem, Éles képek a látómező irányzék és a skála;

d) mozgó teleszkóp bejutni a látómező a fény-árnyék határán. A választóvonal van, hogy éles és nincs színe festés. Az utóbbi forgatásával a kilincset a kompenzátor;

d) egyesítik a felületet látvány fény-árnyék. Ha megfelelően van konfigurálva, a refraktométer olvasási skála tehát meg kell egyeznie a törésmutatója n = 1,333 Víz 20 ° C-on;

Uprazhnenie2.Issledovanie NaCl-oldat koncentrációjától függően a törésmutató

a) Mérjük a törésmutatója n NaCl-oldattal különböző koncentrációjú C. Ebből a célból az alsó prizma váltakozva kell alkalmazni megoldások különböző koncentrációkban és kombinálásával rálátás a felület fény-árnyék, meghatározza skálán törésmutatója a megoldásokat. Minden mérés a törésmutató az oldat előállításához háromszor, és megtalálja az átlagérték ;

b) a mérések eredményeit, tárolja a táblázatban. №2.

Határszög fénytörés és teljes visszaverődés

c) Ábrázoljuk a törésmutatója a koncentrációtól függően = F (C);

g) mérjük a törésmutatója NX oldattal ismeretlen koncentrációjú. Határozzuk meg a koncentrációja Cx ütemezés ezt a megoldást;

d) megkapja az ütemezett mérési hiba DSx oldat koncentrációja;

Az eredmények szerint az elvégzett munka, hogy rögzítse a kimenet:

Laboratóriumi munka № 5

TÉMA: A fény polarizációjának. Mérési sík forgási szög

megoldások polarizációs fény optikailag aktív anyagok révén polariméterrel

A téma jelentősége az orvos ismeri a rendszer: fény polarizációját törvény alapján a munkát a polariméter. Ez a készülék használják az orvosi és biológiai kutatásokhoz, hogy meghatározzuk a különböző anyagok koncentrációjának biológiai folyadékokban (vérplazmában, vizeletben), amely gyakorlati jelentőségű.

Célkitűzés: Tanulmányozni a működési elve a polariméter, a meghatározása fajlagos forgatóképesség cukoroldatok, meghatározása a cukor koncentrációja az oldatban.

Eszközök és tartozékok: polariméter, különböző koncentrációjú szacharóz oldatok.

A diák tudnia kell:

· Az egyenlet az elektromágneses hullám.

· A természetes és polarizált fény.

· Külső forgási polarizációs síkját optikailag aktív anyagok.

· Tervezése és funkciója polariméterbe.

· Alkalmazása polariméterbe a gyógyászatban.

A hallgató legyen képes:

· Határozza zero count nélkül a csövet a megoldásokat, és megállapította, az abszolút mérési hiba.

· Határozza szóló Polarimeter szögelforduiásától polarizációs síkját fény.

· Beépített kalibrációs görbe és a grafikon meghatározzuk az ismeretlen koncentrációját a szacharóz oldat.

Kapcsolódó cikkek