Лекарственных средств.

Показатель преломления

При прохождении луча света из одной среды в другую на границе раздела сред луч преломляется, т. е. изменяет свое первоначальное направление. Согласно закону преломления света отношение синуса угла падения луча к синусу угла преломления для данной длины волны есть величина постоянная, не зависящая от угла падения; она называется относительным показателем (или коэффициентом) преломления п второго вещества по отношению к первому (рис. 1): Показатель преломления вещества по отношению к вакууму называется абсолютным показателем преломления n_abc.

где с — скорость света в вакууме;

v — скорость света в веществе.

В лабораторных условиях обычно определяют относительный показатель преломления вещества по отношению к воздуху помещения, где ведется измерение; эту величину обычно называют показателем, преломления п.

Для определения абсолютного показателя преломления исследуемого вещества умножают измеренный при обычных рефрактометрических определениях показатель преломления вещества на абсолютный показатель преломления воздуха, который при нормальном давлении и комнатной температуре равен 1, 00027. Однако вычисленное значение абсолютного показателя преломления — приближенная величина, так как абсолютный показатель преломления воздуха зависит от давления, температуры и влажности.

При переходе луча света из вакуума или воздуха в более плотную среду угол падения всегда будет больше угла преломления:

При переходе луча света из среды более плотной в среду менее плотную угол падения оказывается меньше угла преломления и ^\ формула закона преломления принимает вид:

При увеличении угла падения может наступить такой момент, когда угол преломления окажется равным 90°. В этом случае преломленный луч света будет скользить по поверхности раздела двух сред. Такой угол падения называется углом полного внутреннего отражения или предельным углом. Из формулы

если sinβ =1, получаем sin α = 1/n или n =1/sinα, где α —угол полного внутреннего отражения.

ЗАВИСИМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ОТ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ

Показатель преломления зависит не только от состава вещества, но и от ряда внешних факторов, особенно от температуры и давления.

Ниже приведены показатели преломления некоторых веществ, измеренные при различных температурах:

Необходимо отметить, что с повышением температуры показатель преломления газов и жидкостей уменьшается,

Зависимость показателя преломления от температуры выражается температурным коэффициентом dn/dt, который для относительно небольших изменений температуры можно считать посто­янной величиной.

У показателя преломления твердых тел температурный коэффициент в 10 раз меньше, чем у жидкостей, и, как правило, отрицательный.

Зависимость показателя преломления от внешнего давления связана с коэффициентом сжимаемости. Сжимаемость жидких и твердых веществ очень мала. Увеличение давления на одну атмосферу повышает показатель преломления на величину порядка 10 ^-5. Колебания атмосферного давления настолько незначительно влияют на показатель преломления жидких и твердых веществ, что 'ими можно пренебречь.

Газы имеют большой коэффициент сжимаемости, поэтому влияние давления, как и температуры, при измерении показателя преломления газов необходимо учитывать. Например, показатель преломления воздуха n ^20/d при различных давлениях имеет следующие значения: