Indicele de refracție, și exemple de formula

Determinarea indicelui de refracție și formula

În cazul în care valul de lumină cade pe o graniță plan care separă cele două având valori dielectrice diferite ale permitivității relative, acest val este reflectată de interfață și este refractată prin trecerea de la un capăt la celălalt dielectric. Puterea de refracție al mediului transparent, se caracterizează prin indicele de refracție, care este adesea menționată ca indicele de refracție.

Absolut indicele de refracție

Absolut indicele de refracție se numește o cantitate fizică, egal cu raportul dintre viteza luminii în vid () la viteza de fază a luminii în mediul (). Reprezintă indicele de refracție al scrisorii. Matematic, definiția indicelui de refracție poate fi scris ca:

Pentru orice substanță (cu excepția vid), valoarea indicelui de refracție depinde de frecvența parametrilor de lumină și material (temperatură, densitate, etc). Pentru gazele rarefiate indicele de refracție a fost presupus egal.

În cazul în care substanța este anizotrop, atunci n este dependentă de direcția în care lumina călătorește și modul în care polarizat val de lumină.

Pornind de la definiția (1) indicele de refracție absolută poate fi găsit ca:

unde - constanta dielectrică a mediului, - permeabilitatea mediului.

Indicele de refracție poate fi o valoare complexă în media absorbantă. Intervalul de undă optic pentru k = 1, constanta dielectrică este scris ca:

indicele de refracție al timpului:

în cazul în care partea reală a indicelui de refracție, care este egal cu:

Aceasta reflectă ruperea părții imaginare:

El este responsabil pentru absorbția.

Relativă indicelui de refracție

indice de refracție relativ () al doilea mediu bazat pe prima fază este raportul dintre viteza luminii în prima substanță cu viteza de fază a doua material:

în care: - indicele de refracție absolut al doilea mediu - absolut indicele de refracție al primului material. În acest caz, al doilea mediu este considerat optic mai dens decât prima.

Pentru undele monocromatice cu lungimi de undă mult mai mari decât distanța dintre moleculele în materialul este realizată Legea lui Snell:

unde - unghiul de incidență - unghiul de refracție - materialul indicelui de refracție relativ în care propagarea luminii refractate, în raport cu mediul în care unda incidentă este propagată lumina.

unități de măsură

Indicele de refracție este adimensional.

Exemple de rezolvare a problemelor

Care va fi unghiul de limitare a reflexiei totale () ca un fascicul de lumină trece din sticlă în aer. sticlă indicele de refracție considerat egal cu n = 1,52.

Când unghiul total de reflexie internă refracție () mai mare sau egal). Pentru unghiul de refractie drept este transformata in forma:

deoarece unghiul de incidență este egal cu unghiul de reflexie a fasciculului, se poate scrie că:

Conform termenilor problemei grinzii trece din picură în aer, ceea ce înseamnă că