Явление преломления света. Показатель преломления

Так как ua < ub, то а < р. При достаточном увеличении угла а УГОЛ р может стать равным 90°, и тогда луч света начнет скользить по поверхности раздела сред. При дальнейшем увеличении угла а луч отражается от среды В. Это явление называется полным внутренним отражением, а угол падения, при котором оно наступает, — предельным углом падения. Если угол р = 90° и sin р= = 1, то показатель преломления жидкости [c.320]

Явления, обусловленные зависимостью показателей преломления вещества от длины волны света, называются [c.39]

Явление полного внутреннего отражения широко используется в самых различных областях для точных измерений у лов и показателей преломления, в устройствах для разделения нуч-ков, оптических фильтрах, модуляторах света и т. д. [c.130]

На рис. 15.14 показаны изменения показателя преломления (кривая дисперсии) и коэффициента поглощения (кривая поглощения) для оптически активного вещества, измеренные с лево- и правополяризованным светом. Разность показателей преломления для двух компонент называется круговым двулучепреломлением, а разность поглощений — круговым дихроизмом. Кривые для этих разностей даны в нижней части рис. 15.14. График кп от Х называют кривой дисперсии оптического вращения, а график Ае от X — спектром кругового дихроизма. Считается обычным, когда кривая дисперсии оптического вращения возрастает в направлении более коротких X, так как для кривой показателя преломления это обычная картина. Когда полоса поглощения вызывает эти эффекты (рис. 15.14), явление в целом называется эффектом Коттона. В противоположность обычной дисперсии сильная полоса поглощения мол ет либо влиять, либо не влиять на дисперсию оптического вращения слабая полоса поглощения сильно влияет на дисперсию оптического вращения. [c.485]

Скорость распространения света в разных средах различна. Этим обстоятельством объясняется явление преломления света, т. е. отклонения световых лучей от первоначального направления на границе раздела двух сред. Преломление света оценивается абсолютным и относительным показателями преломления света. [c.362]

Когаа поляризованный свет проходит через анизотропную (хиральную) среду, то один из этих лучей распространяется быстрее другого, в результате чего суммарный вектор оказывается повернутым на нек-рый угол о, тем больший, чем больше разность скоростей распространения света в среде, т. е. показателей преломления П/ и п, лучей, поляризованных по кругу влево и вправо. Эго явление наз. двойным круговым (циркулярным) лучепреломлением (рис. 1, б). [c.274]

Известно, что наибольшую величину показатель преломления имеет для лучей с наименьшей длиной волны, а наименьшую — для лучей с наибольшей длиной волны. На этом различии в преломлении лучей, имеющих неодинаковую длину волны, основано явление дисперсии (рассеяния) света. Дисперсия, характерная для данного вещества, определяется разностью показателей преломления двух лучей с определенной длиной волны — П), . [c.98]

Ранее было показано, что феноменологическая теория распространения света позволяет при введении комплексного показателя преломления рассматривать два явления вращение плоскости поляризации и кругового дихроизма. Такой же подход возможен и на более глубокой физической основе. Комплексная величина показателя преломления означает, что поляризуемость молекулы является также комплексной величиной. [c.194]

При описании основных свойств распространения пионной волны в ядерной материи полезно провести аналогию с явлением прохождения света сквозь преломляющую среду. Это нужно сделать по двум причинам. Во-первых, волновое число пиона изменяется в ядерной среде. Прототип этого эффекта можно обнаружить в теории показателя преломления, возникающего от рассеяния вперед света атомами. Во-вторых, и это более существенно, и рассеяние света атомами, и рассеяние пионов нуклонами имеет доминирующую дипольную компоненту. Как следствие, свойства пионной волны в ядерной среде проявляют ряд особенностей и явлений, [c.154]

Прн исследовании химического со-става нефти часто используют физические константы, связанные с оптическими явлениями. К ним относятся показатель преломления д (индекс О означает, что показатель преломления определен на солнечном свету, что соответствует длине волны желтой линии спектра паров натрия, X = 589 нм) и комплексные константы удельная рефракция, рефрактометрическая разность, удельная дисперсия. [c.50]

Рассеяние света возможно, если размер коллоидных частиц меньше длины волны проходящего света и показатели преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды различны. Интенсивность светорассеяния резко увеличивается с уменьшением длины световой волны. В рассеянном свете коллоидные растворы имеют синеватый оттенок, а в проходящем — красно-оранжевый. На явлении рассеяния света золями основаны методы определения их дисперсного состава. [c.155]

Феноменологические представления о различии показателей преломления для лучей с правой и левой круговой поляризацией не дают возможности установления более глубоких связей явления оптического вращения и молекулярных свойств. К сожалению, в теории оптической активности, как и в теориях ряда других методов, не достаточно полно решена прямая задача и поэтому ограничено решение обратной задачи метода. Прямая задача состоит в определении экспериментально измеряемого угла вращения а на основе молекулярных свойств. Взаимодействие света с веществом связано с характером волновых функций электронного состояния и их изменениями в электромагнитном поле волны. Однако волновые функции для электронных состояний многоатомной молекулы из-за [c.174]

В свою очередь доказано, что явления дисперсии и поглощения света взаимообусловлены. Физический смысл этой связи состоит в том, что поглощение света в области электронных переходов, а затем передача поглощенной энергии лучу в периодическом процессе вызывает изменение скорости прохождения света через вещество, следовательно, изменение показателя преломления. Частично поглощенная энергия претерпевает диссипацию, что приводит к обычному поглощению. При этом интенсивность луча уменьшается. [c.201]

Из уравнения Рэлея следует ряд выводов. Так, при равенстве показателей преломления среды и частиц в гетерогенной системе может отсутствовать рассеяние света. Светорассеяние пропорционально концентрации частиц, квадрату объема частицы (или шестой степени их радиуса) и обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего света. Отсюда можно заключить, что наиболее интенсивно происходит рассеяние света малых длин волн. В видимой части спектра меньшую длину волны имеют голубые лучи следовательно, они больше подвержены рассеянию, чем желто-красные. Этим объясняются оранжево-красноватая окраска многих бесцветных золей и минералов в прямом проходящем свете (красные лучи слабо рассеиваются) и голубоватая— при наблюдении сбоку. С этими явлениями связаны голубой цвет неба и красные цвета восходов и закатов красный цвет светофора виден издалека и в тумане и т. д. [c.389]

Эти свойства легко объяснить, если предположить, что свет состоит из отдельных микроскопических частиц — корпускул . Прямолинейное распространение света соответствует движению частиц в отсутствие внешних сил, а отражение происходит так же, как соударение упругих шариков с плоской поверхностью. Легко получить и закон преломления, если предположить, что среда с большим показателем преломления сильнее притягивает корпускулы света (рис. 4, б). Тогда при падении света на поверхность раздела двух сред составляющая скорости корпускул, направленная вдоль поверхности раздела, останется неизменной. Перпендикулярная же составляющая изменится увеличится или уменьшится в зависимости от того, какая из сред сильнее притягивает корпускулы. В результате направление распространения света изменится при переходе из одной среды в другую. Различные цвета объяснялись по корпускулярной теории просто различием в величине корпускул. Однако, несмотря на огромный авторитет Ньютона, предложившего корпускулярную теорию, от нее пришлось отказаться, так как были открыты явления, которые никак нельзя было объяснить с помощью корпускул, движущихся по законам механики. [c.14]

Наконец, замена е на подразумевает, что показатель преломления является константой, измеренной в бесконечно длинных волнах. Поскольку в обычных световых частотах п будет изменяться с длиной волны (явление дисперсии), для корректного вычисления а но формуле Лоренц — Лорентца требуется предварительная экстраполяция показателя преломления на нулевую частоту. Отсюда возник вопрос об измерении и теоретической трактовке дисперсии света. [c.11]

Двойное лучепреломление (двойная рефракция) — это оптическое явление, при котором полимерный образец обнаруживает различные показатели преломления для плоскополяризованного света в двух перпендикулярных направлениях. [c.204]

При рассмотрении под микроскопом в скрещенных поляризаторах волокон с ориентированными молекулами видны интерференционные цвета, которые наиболее ярки, когда оси волокон расположены под углом 45 к направлениям поляризации. Это явление обусловлено разностью показателей преломления для двух главных направлений поляризации (вдоль и поперек оси волокна). Интенсивность интерференционных цветов по шкале Ньютона определяется разностью между этими показателями преломления (двулучепреломлением) и толщиной волокна (подробные сведения можно найти в книгах по оптике кристаллов [22,24]). Эффект двулучепреломления может быть выражен как отставание Н световой волны одной компоненты поляризации (той, которая имеет направление, связанное с более высоким показателем преломления) от световой волны другой компоненты поляризации Я равно п —n t, где и п ,—показатели преломления, t—толщина волокна. Отставание можно измерить, если поместить на пути луча компенсатор типа Бабине или Берека [24], который компенсирует отставание света, прошедшего через волокно, соответствующим регулируемым эффектом противоположного направления. Картина, наблюдаемая при рассмотрении волокна под микроскопом с применением компенсатора Бабине, представлена на рис. 48 темные интерференционные полосы смещены в том месте, где они пересекают волокно все экспериментальные измерения сводятся к измерению максимального смещения, которое наблюдается в центре (в наиболее толстой части) волокна смещение пропорционально отставаниро, которое может быть рассчитано непосредственно из калибровочной константы прибора. Если известна толщина волокна, которая для волокон с круглым поперечным сечением может быть измерена при помощи микроскопа, то легко найти величину двулучепреломления. [c.246]

Максвелл показал, что оба явления — диэлектрический эффект, измеряемый при помощи конденсатора, и отражение света — обусловлены диэлектрической проницаемостью. Если диэлектрическая проницаемость е и показатель преломления п измерены при одинаковой частоте, то, как показал Максвелл, выполняется соотнощение [c.453]

Для измерений показателя преломления используют либо электрическую лампочку, либо дневной свет. В этом случае возникает дисперсия света и на границе светотени наблюдаются спектраль-г ые цветные полосы, которые мешают точному отсчету. Для исключения этого явления в нижней части трубы помещают компенсатор, состоящий из двух призм (рис. ХХУП. 3, б). Одна из призм (левая) неподвижна, другая может вращаться вокруг направления луча, выходящего из неподвижной призмы. При вращении дисперсия изменяется от нуля (рис. XXVII. 3,6,1) до удвоенной дисперсии каждой из призм (рис. XXVII. 3, б, II). Следовательно, при некотором положении призм в зрительной трубе появится резкая граница светотени, причем рефрактометр Аббе отградуирован так, что непосредственно дает показатель преломления исследуемой жидкости для желтой линии натрия. [c.321]

ЧИСЛО частиц в единице объема, v — объем частицы, X — длина волны падающего луча, А — его амплитуда колебаний, п и пч — показатели преломления, соответственно дисперсной фазы и дисперсионной среды. Из (III. 1) видно, что светорассеяние пропорционально концентрации частиц, квадрату объема частицы (или, для сферических частиц, шестой степени их радиуса) и обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего света. Таким образом, рассеяние коротких волн происходит относительно более интенсивно вследствие этого в проходящем свете золь кажется красноватым, а в боковом, рассеянном свете — голубым, что хорошо видно, например, на высокодисперсных золях серы. Голубой цвет неба и красноватый цвет заката объясняются по существу теми же явлениями. [c.54]

Когда луч света падает из среды 1 с большей оптической плотностью и показателем преломления n в среду 2 с показателем преломления П2, то угол падения меньше угла преломления. Если угол падения приближается к своему предельному значению 90", то и угол преломления может стать равным 90 . В этом случае луч света не входит во вторую среду, а скользит по поверхности раздела фаз при дальнейшем увеличении угла падения луч отражается от среды 2. Это явление используется в методе инфракрасной спектроскопии с нарушенным полным внутренним отражением (ИК-НПВО), а угол падения, при котором оно наступает, называется предельным углом падения ф. Тогда можно записать [c.198]

Обычно измерения показателя преломления проводят на рефрактометрах типа Аббе, в основу которых положено явление полного внутреннего отражения при прохождении светом границы раздела двух сред с разными показателями преломления. [c.30]

Светопреломление многих кристаллов отличается от преломления света аморфными телами тем, что луч света, попадая в такой кристалл, расщепляется на два плоскополяризованных луча, обладающих разными скоростями, а следовательно, и разными показателями преломления плоскости колебаний этих лучей взаимно перпендикулярны. Это явление носит название двойного лучепреломления. [c.75]

Ранее уже было показано, что при реакциях в растворах полярность растворителей очень сильно влияет на их способность сольвати-ровать полярные частицы или ионы и, следовательно, на величины К, а также к. Во многих сериях физические константы растворителей (диэлектрическая проницаемость, дипольный момент, показатель преломления) не коррелируют с /Сг или Эти константы поэтому не подходят в качестве меры полярности растворителей. Параметр У используют в качестве эмпирического параметра относительной полярности. Таким образом, вода оказывается полярнее уксусной кислоты. Величину У можно определить лишь для небольшого числа растворителей, в которых возможно проведение реакций 5л 1. Однако существует целый ряд других измеряемых явлений, например поглощение света определенными красителями, зависящих от полярности растворителя. Такого рода измерения возможно осуществить уже в большинстве растворителей. [c.176]

Еще в XVII в. Ньютон, исходивший из корпускулярной теории света, подробно рассмотрел явление преломления света в различных условиях, провел некоторые исследования рефракции жидкостей — оливкового масла, скипидара и др., и дал ряд формул, связывающих абсолютную преломляющую способность с показателем преломления . Однако впоследствии было установлено, что формула Ньютона не вполне отвечает опытным данным. [c.402]

Еихе древнегреческие исследователи доказали, что при переходе из менее плотной среды (воздуха) в более плотную (стекло, воду, а в нашем случае — пленку лака, пигмент, наполнитель) световой луч отклоняется от вертикали к поверхности раздела двух фаз на меньший угол, чем падающий. Позднее было доказано, что явление преломления света связано с изменением скорости света при переходе из одной среды в другую. Показатель преломления одной среды по отношению к другой равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления и дл данного вещества является постоянной ве личиной. Если для воздуха (вакуума) 0( равен 1, то относительно воздуха воде имеет показатель преломления 1,33, квар цевое стекло — 1,52, масла — 1,48, смоль 1,55, мел — 1,58, оксид цинка — 2,08 и т. д. [c.47]

Метод темного поля и ультрамикроскопическне методы основаны на явлении рассеяния света. Если осветить мощным пучком света малые частицы, взвешенные в среде с иным показателем преломления (причем сделать так, чтобы ни один луч этого пучка не попадал непосредственно в объектив), то произойдет рассеяние света, и частицы, освещенные таким образом, будут казаться [c.210]

Рассеяние света как резонансное явление. Когда луч света с определенной длиной волны попадает на частицу, в ней при определенных условиях возникают электромагнитные колебания [5] с частотой, равной частоте возбуждающего их света. Под определенными условиями здесь подразумеваются показатели преломления пигмента и среды, а также отношение длины волны света к диаметру частицы. Под действием этих факторов частица настраивается на прием волн строго определенной длины и снова отдает полученную энергию с характерным распределением пространственных углов. Однако, поскольку возможны несколько колебательных состояний (рис. 1.26), возникает в целом довольно сложная взаимосвязь между оптически эффективным сечением и размером частицы г, длиной волны света X и показателем преломления частицы Пр и среды (рис. 1.27) [6] а = 2гппв1, если пр1пв = onst = 1,78. [c.32]

ОСратный поток возникает вследствие рассеяния, т. е, оп-тическ ого явления, заключающегося в изменении первоначального распространения монохроматического света без изменения длины его волны. Рассеяние обуслоЕ(лено разностью показателей преломления сплошной и дисперсной фаз, в результате чего на границе их раздела возникают преломление луча света и его отражение от поверхности раздела. [c.99]

Особое мссто занимают изменения в состоянии молекул, атомов и ионов, которые вызываются переменными электрическими полями, возбуждаемыми при прохождении через вещество электромагнитных колебаний. Остановимся только на воздействии видимого света. Частота его колебаний очень большая (порядка 10 колебаний в секунду). Поэтому атомной и ориентационной поляризации в этом случае не возникает, так как атомы не могут колебаться с такой скоростью. Электроны же как частицы, обладающие много меньшей массой, реагируют и на колебания видимого света. Различия в скорости прохождения света в разных средах, характеризуемой показателем преломления вещества, непосредственно связаны с этим явлением. [c.77]

Интересное явление возникает, если свет, распространяющийся в какой-либо среде, падает на границу раздела этой среды со средой, оптически менее плтной, т.е. имеющей меньший абсолютный показатель преломления. Здесь также доля отраженной энергии возрастает с увеличением угла падения, однако возрастание идет по иному закону [1] начиная с некоторого угла падения, вся свеЧ)Овая энергия отражается от границы раздела. Это явление носит название полного внутреннего отражения. [c.82]

При попадании света на любую молекулу в прозрачной среде скорость его прохождения через среду уменьшается из-за взаимодействия с молекулой. В большом масштабе это явление ответственно за преломление света, причем уменьшение скорости пропорционально показателю преломления среды. Степень взаимодействия зависит от поляризуемости молекулы. Плоскополя-ризованный свет можно рассматривать как состоящий из двух видов циркулярно поляризованного света. Последний имеет (или должен иметь, если рассмотреть его как волну) вид спирали, закрученной вокруг оси движения света, причем одна спираль левая, а другая правая. До тех пор пока плоскополяри-зованный свет проходит через симметричную среду, две циркулярно поляризованные составляющие имеют одинаковую скорость. Однако хиральная молекула проявляет различную полярность в зависимости от того, с какой стороны на нее падает свет, с левой или с правой. Одна циркулярно поляризованная составляющая света подходит к молекуле, скажем, слева и встречает иную поляризуемость, чем справа, поэтому замедление происходит в разной степени (в крупных масштабах это выражается в разных показателях преломления). Это означает, что левая и правая составляющие циркулярно поляризованного света должны иметь различную скорость прохождения через среду. Однако две составляющие одного пучка света не могут двигаться с разной скоростью, поэтому в действительности более быстрая составляющая тянет другую к себе, что приводит к вращению плоскости. Такое явление можно описать математическим выражением и в принципе можно рассчитать величину и знак вращения для любой молекулы (что служит еще одним способом определения абсолютной конфигурации). При этом необходимо использовать волновое уравнение и помнить его ограничения, рассмотренные в гл. 1. Практически величина и знак вращения были рассчитаны лишь для нескольких молекул, причем правильных результатов было не меньше, чем ошибочных. На основании данных о рефракции связей и поляризуемости групп были разработаны эмпирические методы прогнозирования величины и знака вращения [60]. Во многих случаях эти методы дают вполне удовлетворительные результаты. [c.151]

Явлением светорассеяния Рэлей объяснял голубой цвет неба, а индийский ученый Раман — цвет морской воды. Однако рассеяние света в этих случаях происходит не за счет присутствия высокодисперсных примесей (например, пылинок, мельчайших капелек воды и т. п.). В 1907 г. Л. И. Мандельштам показал, что рассеянный свет возникает только в оптически неоднородной среде, так как в этом случае показатель преломления среды меняется от одного участка к другому. Позднее Смолуховский (1908) доказал, что такое нарушение однородности среды может возникнуть в результате теплового движения молекул как местное изменение (флуктуация) плотрюсти, т. е. совершенно самопроизвольно на короткое время могут возникать очень малые участки, отличающиеся от соседних своей плотностью. В силу этого возникает разность показателей преломления между отдельными участками атмосферы (или морской воды) и как следствие — рассеяние света. [c.297]

Идея о разложении линейно-поляризованного света на два луча с левой и правой круговой поляризацией была предложена О. Френелем для феноменологического объяснения явления оптической активности веществ. Лучи с разной круговой поляризацией имеют разную скорость распространения в оптически активных веществах, следовательно, разные показатели преломления (двулучепреломле-ние), т. е. VrфVl и ПгФщ. [c.172]

При прохождении света через кристалл в направлении, не совпадающем с оптической осью кристалла, происходит разделение светового луча на два поляризованных луча, идущих под определенным углом друг к другу (рис. 163). Это связано с тем, что для колебаний, происходящих в различных плоскостях, показатели преломления в кристалле неодинаковы. Очень сильно это явление выражено для кристаллов минерала кальцита (СаСОд), для которого угол между лучами составляет 6,5 . Крупные, прозрачные кристаллы этого минерала, называемые исландским шпатом, используются для получения поляризовЯ. ного света. [c.292]

Зеркальное отражение получают с применением гладкой плоской пов-сти, в частности при исследовании мол. структур слоев, нанесенных на разл. подложки, при изучении явлений адгезии, адсорбции, электрокатализа, ингибирования коррозии, а также при определении оптич. постоянных (напр., действительной и мнимой частей показателя преломления). В последнем случае измеряют отражат. способность в-ва Л(у) = где и / -интенсивности отраженного и падающего излучения соотв. для спектра с волновым числом X (V = 1Д). Йри этом п) чок свет 1 должен быть параллельным и падать иа плоскую полированную пов-сть образца. Если угол падения равен О, то соотношение между показателем отражения r(v) = и комплексным пока- [c.395]

Для определения показателя преломления в расплаве Кофлер [3] разработал микрометодику измерения в блоке без рефрактометра. Для проведения определения необходимо иметь набор образцов стеклянной пыли с известными, все возрастающими показателями преломления. Измерение проводят в монохроматическом свете (обычно применяют красный фильтр). Следы стеклянной пыли смешивают с кристаллами исследуемого вещества и нагревают до температуры его плавления. Опуская и поднимая тубус микроскопа, следят за движением границы частичек стекла Если показатель преломления подобранного стекла и расплава одинаковы, граница исчезает и частички стекла в расплаве становятся невидимыми. В том случае, если показатель преломления вещества больше показателя преломления стеклянного порошка, при поднимании тубуса частицы стекла как бы расширяются при опускании тубуса наблюдается обратное явление. Найдя два образца, между которыми находится показатель преломления исследуемого вещества, получают информацию о приблизительном его значении. Можно найти и более точное значение, используя то явление, что при повышении температуры расплава его показатель преломления понижается намного быстрее, чем показатель преломления стеклянной пыли. [c.714]

Рубидии и цезий обладают замечательными оптическими свойствами, заключающимися в том, что в ультрафиолетовой части спектра эти металлы становятся прозрачными. Их показатель преломления в прозрачной области меньше единицы (явление полного внутреннего отражения). Границы проз.рачности калия, рубидия и цезия расположены только в области длинных волн при 315, 360 и 440 нм соответственно [49]. Различия в значениях работы выхода электрона (Луо) (см. табл. 3) в основном могут быть вызваны состоянием поверхности металла, в частности наличием пленки окислов, увеличивающей значение /п о и снижающей фототок. Максимальная длина волны света (Хо), способная вызвать фотоэффект и называемая поэтому красной границей фотоэффекта или его порогом , вычисленная из данных табл. 3, равна для рубидия и цезия 570 и 650 нм соответственно. Необходимо заметить, что красная граница при увеличении температуры металла смещается в сторону больших длин волн. Поверхность рубидия и цезня обладает избирательным фотоэффектом. Максимум фоточувствительности у кл-лия, рубидия и цезия (в вакууме) лежит около 440, 470 и 480 нм соответственно. Кроме спектральной селективности достаточно толстые жидкие слои рубидия и цезия с зеркально гладкими повгрх-ностями обнаруживают также поляризационную селективность, т. е. зависимость фоточувствительности от состояния поляризации и угла падения света на поверхность [34, 49]. [c.79]

Наибольшее распространение получил способ определения показателя преломления по предельному углу преломления, или метод полного внутреннего отражения [30]. При пересечении лучом света границы раздела двух прозрачных сред направление луча изменяется, луч преломляется. Это явление носит название рефракции (понятие рефракция было введено в начале XVIII века Исааком Ньютоном). Угол а, образованный направлением падающего луча света с нормалью к поверхности, называется углом падения, а угол р, образованный направлением преломленного луча с продолжением нормали, - углом преломления. Коэффициентом рефракции является отношение синусов углов падения и преломления п = Sin а/Sin Д [c.197]

Величина н знак удельного враа еиия зависят от длины волны X, Это явление, получившее название дисперсии оптического вращения (ДОВ), является следствием различной дисперсии (зависимость показателя преломления п от X) циркулярно поляризованных компонентов плоско поляризованного света. Кривые ДОВ для двух энантиомеров зеркально идентичны. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология