Жарықтың сыну заңы. Әдістемелік материалдар

Жарық дисперсиясы- бұл сыну көрсеткішінің тәуелділігі nЖарықтың толқын ұзындығына байланысты заттар (вакуумда)

немесе, бұл бірдей нәрсе, жарық толқындарының фазалық жылдамдығының жиілікке тәуелділігі:

Заттың дисперсиясытуындысы деп аталады nАвторы

Дисперсия – заттың сыну көрсеткішінің толқын жиілігіне тәуелділігі – жарық анизотропты заттар арқылы өткенде байқалатын қос сыну әсерімен бірге ерекше айқын және әдемі көрінеді (алдыңғы абзацтағы 6.6 бейнені қараңыз). Кәдімгі және ерекше толқындардың сыну көрсеткіштері толқын жиілігіне әр түрлі байланысты. Нәтижесінде екі поляризатордың арасына орналастырылған анизотропты зат арқылы өтетін жарықтың түсі (жиілігі) осы заттың қабатының қалыңдығына да, поляризаторлардың өту жазықтықтары арасындағы бұрышқа да байланысты.

Спектрдің көрінетін бөлігіндегі барлық мөлдір, түссіз заттар үшін толқын ұзындығы азайған сайын сыну көрсеткіші артады, яғни заттың дисперсиясы теріс болады: . (6.7-сурет, 1-2, 3-4 аймақтары)

Егер зат белгілі бір толқын ұзындығында (жиілікте) жарықты жұтса, онда жұтылу аймағында дисперсия болады.

оң болып шығады және аталады қалыптан тыс (6.7-сурет, 2–3 аумақ).

Күріш. 6.7. Сыну көрсеткішінің квадратына (қатты қисық) және заттың жарық жұту коэффициентіне тәуелділігі
(үзік қисық) толқын ұзындығына қарсылсіңіру жолақтарының бірінің жанында()

Ньютон қалыпты дисперсияны зерттеді. Призма арқылы өткенде ақ жарықтың спектрге ыдырауы жарық дисперсиясының салдары болып табылады. Шыны призмадан ақ жарық шоғы өткенде, а көп түсті спектр (6.8-сурет).

Күріш. 6.8. Ақ жарықтың призма арқылы өтуі: әр түрлі үшін шынының сыну көрсеткішінің айырмашылығына байланысты.
толқын ұзындығы, сәуле монохроматикалық компоненттерге ыдырайды - экранда спектр пайда болады

Қызыл сәуле ең ұзын толқын ұзындығына және ең кіші сыну көрсеткішіне ие, сондықтан қызыл сәулелер призма арқылы басқаларға қарағанда аз бұрылады. Олардың жанында қызғылт сары, содан кейін сары, жасыл, көк, индиго және ең соңында күлгін сәулелер болады. Призмаға түскен күрделі ақ жарық монохроматикалық компоненттерге (спектр) ыдырайды.

Дисперсияның тамаша мысалы кемпірқосақ болып табылады. Егер күн бақылаушының артында болса, кемпірқосақ байқалады. Қызыл және күлгін сәулелер сфералық су тамшыларымен сынады және олардың ішкі бетінен шағылады. Қызыл сәулелер аз сынады және бақылаушының көзіне биіктікте орналасқан тамшылардан түседі. Сондықтан кемпірқосақтың жоғарғы жолағы әрқашан қызыл болып шығады (26.8-сурет).

Күріш. 6.9. Кемпірқосақтың пайда болуы

Жарықтың шағылысу және сыну заңдарын пайдалана отырып, жаңбыр тамшыларында толық шағылысу және дисперсиясы бар жарық сәулелерінің жолын есептеуге болады. Сәулелер күн сәулесінің бағытымен шамамен 42° бұрыш құрайтын бағытта ең үлкен қарқындылықпен шашыратылады екен (6.10-сурет).

Күріш. 6.10. Кемпірқосақ орналасуы

Мұндай нүктелердің геометриялық орны нүктеде центрі бар шеңбер болып табылады 0. Оның бір бөлігі бақылаушыдан жасырылған Ркөкжиектен төмен, көкжиектен жоғары доға көрінетін кемпірқосақ. Жаңбыр тамшыларындағы сәулелердің қосарланған шағылысуы да мүмкін, бұл екінші ретті кемпірқосаққа әкеледі, оның жарықтығы, әрине, негізгі кемпірқосақтың жарықтығынан аз. Ол үшін теория бұрыш береді 51 °, яғни екінші ретті кемпірқосақ негізгінің сыртында жатыр. Онда түстердің реті керісінше: сыртқы доғасы күлгін түсті, ал төменгісі қызыл түске боялған. Үшінші және одан жоғары сатыдағы кемпірқосақ сирек байқалады.

Дисперсияның элементарлық теориясы.Заттың сыну көрсеткішінің электромагниттік толқын ұзындығына (жиілігіне) тәуелділігі еріксіз тербеліс теориясы негізінде түсіндіріледі. Қатаң айтқанда, атомдағы (молекуладағы) электрондардың қозғалысы кванттық механика заңдарына бағынады. Дегенмен, оптикалық құбылыстарды сапалы түсіну үшін атомда (молекулада) серпімділік күшімен байланысқан электрондар идеясымен шектелуге болады. Тепе-теңдік күйден ауытқыған кезде мұндай электрондар тербеле бастайды, электромагниттік толқындарды шығару үшін энергиясын бірте-бірте жоғалтады немесе өз энергиясын тор түйіндеріне беріп, затты қыздырады. Нәтижесінде тербелістер басылады.

Зат арқылы өткен кезде әрбір электронға Лоренц күшімен электромагниттік толқын әсер етеді:

Қайда v-тербелмелі электронның жылдамдығы. Электромагниттік толқында магнит пен электр өрісінің кернеулігінің қатынасы тең

Сондықтан электронға әсер ететін электрлік және магниттік күштердің қатынасын бағалау қиын емес:

Заттағы электрондар вакуумдегі жарық жылдамдығынан әлдеқайда төмен жылдамдықпен қозғалады:

Қайда - кернеу амплитудасы электр өрісіжарық толқынында – қарастырылып отырған электронның орнымен анықталатын толқынның фазасы. Есептеулерді жеңілдету үшін біз демпфингті елемейміз және электронды қозғалыс теңдеуін пішінде жазамыз.

мұндағы – атомдағы электронның тербелістерінің табиғи жиілігі. Мұндай дифференциалдың шешімі біртекті емес теңдеубіз бұған дейін қарап, алдық

Демек, электронның тепе-теңдік күйден ығысуы электр өрісінің кернеулігіне пропорционал. Ядролардың тепе-теңдік күйден ығысуын елемеуге болады, өйткені ядролардың массалары электронның массасымен салыстырғанда өте үлкен.

Ауыстырылған электроны бар атом дипольдік моментке ие болады

(қарапайым болу үшін әзірге атомда бір ғана «оптикалық» электрон бар деп есептейік, оның орын ауыстыруы поляризацияға шешуші үлес қосады). Бірлік көлемі болса Натомдар болса, онда ортаның поляризациясын (көлем бірлігіне дипольдік момент) түрінде жазуға болады

Нақты орталарда мүмкін әртүрлі түрлеріполяризацияға ықпал ететін зарядтардың (электрондар немесе иондар топтары) тербелісі. Мұндай тербелістердің заряд мөлшері әртүрлі болуы мүмкін e iжәне массалар т мен,сондай-ақ әртүрлі табиғи жиіліктер (біз оларды индекс арқылы белгілейміз k),бұл жағдайда тербелістің берілген түрімен көлем бірлігіне келетін атомдар саны Nkатомдардың концентрациясына пропорционал N:

Өлшемсіз пропорционалдық коэффициенті fkортаның толық поляризациясына тербелістің әрбір түрінің тиімді үлесін сипаттайды:

Екінші жағынан, белгілі болғандай,

мұндағы заттың диэлектрлік өткізгіштігімен байланысты диэлектрлік сезімталдығы eарақатынас

Нәтижесінде заттың сыну көрсеткішінің квадраты үшін өрнек аламыз:

Табиғи жиіліктердің әрқайсысының жанында (6.24) формуламен анықталған функция үзіліске ұшырайды. Сыну көрсеткішінің бұл әрекеті біз әлсіретуді елемеуімізге байланысты. Сол сияқты, бұрын көргеніміздей, демпфингті елемеу резонанстағы мәжбүрлі тербелістер амплитудасының шексіз өсуіне әкеледі. Әлсіреуді ескере отырып, бізді шексіздіктерден құтқарады, ал функция суретте көрсетілген пішінге ие. 6.11.

Күріш. 6.11. Ортаның диэлектрлік өтімділігіне тәуелділігіэлектромагниттік толқынның жиілігі бойынша

Вакуумдағы жиілік пен электромагниттік толқын ұзындығы арасындағы байланысты қарастыру

заттың сыну көрсеткішінің тәуелділігін алуға болады Пқалыпты дисперсия аймағындағы толқын ұзындығы бойынша (секциялар 1–2 Және 3–4 суретте. 6.7):

Тербелістердің табиғи жиіліктеріне сәйкес келетін толқын ұзындықтары тұрақты коэффициенттер болып табылады.

Аномальді дисперсия () аймағында сыртқы электромагниттік өрістің жиілігі молекулалық дипольдердің тербелістерінің табиғи жиіліктерінің біріне жақын, яғни резонанс пайда болады. Дәл осы аймақтарда (мысалы, 6.7-суреттегі 2-3 аймақ) электромагниттік толқындардың айтарлықтай жұтылуы байқалады; заттың жарық жұту коэффициенті суреттегі үзік сызықпен көрсетілген. 6.7.

Топтық жылдамдық туралы түсінік.Топтық жылдамдық ұғымы дисперсия құбылысымен тығыз байланысты. Нағыз электромагниттік импульстар дисперсиясы бар ортада тараған кезде, мысалы, жеке атомдық эмитенттер шығаратын бізге белгілі толқындық пойыздар, олар «таралады» - кеңістіктегі және уақыт бойынша ұзақтығының кеңеюі. Бұл мұндай импульстардың монохроматикалық синус толқыны емес, толқындық десте деп аталатындығы немесе толқындар тобы - әр түрлі жиіліктегі және әртүрлі амплитудалары бар гармоникалық компоненттердің жиынтығы, олардың әрқайсысы ортада таралады. өзінің фазалық жылдамдығы (6.13).

Егер толқындар пакеті вакуумде таралатын болса, онда оның пішіні мен кеңістіктік-уақыттық көлемі өзгеріссіз қалар еді, ал мұндай толқындар тізбегінің таралу жылдамдығы жарықтың вакуумдегі фазалық жылдамдығына тең болар еді.

Дисперсияның болуына байланысты электромагниттік толқын жиілігінің толқын санына тәуелділігі ксызықты емес болады, ал толқындық пойыздың ортадағы таралу жылдамдығы, яғни энергияның берілу жылдамдығы туындымен анықталады.

мұндағы пойыздағы «орталық» толқынның толқын нөмірі (ең үлкен амплитудасы бар).

Біз бұл формуланы шығармаймыз жалпы көрініс, бірақ оның физикалық мағынасын түсіндіру үшін белгілі бір мысалды қолданайық. Толқындық пакеттің үлгісі ретінде біз екіден тұратын сигнал аламыз жазық толқындар, бірдей амплитудалармен бір бағытта таралатын және бастапқы фазалар, бірақ жиіліктері бойынша ерекшеленетін, «орталық» жиілікке қатысты аз мөлшерде ығысқан. Сәйкес толқын сандары «орталық» толқын санына қатысты жылжиды аз мөлшерде . Бұл толқындар өрнектермен сипатталады.

№24 ДӘРІС ҮШІН

«ТАЛДАУДЫҢ ҚҰРАЛДЫҚ ӘДІСТЕРІ»

РЕФРАКТОМЕТРИЯ.

Әдебиет:

1. В.Д. Пономарев «Аналитикалық химия» 1983 246-251

2. А.А. Ищенко «Аналитикалық химия» 2004 181-184 б.

РЕФРАКТОМЕТРИЯ.

Рефрактометрия – құны бойынша талдаудың қарапайым физикалық әдістерінің бірі ең аз мөлшерталданатын заттың және өте қысқа мерзімде жүзеге асырылады.

Рефрактометрия- сыну немесе сыну құбылысына негізделген әдіс, яғни. бір ортадан екінші ортаға өткенде жарықтың таралу бағытын өзгерту.

Жарықтың сынуы, сондай-ақ жұтылуы оның ортамен әрекеттесуінің салдары болып табылады. Рефрактометрия деген сөздің мағынасы өлшеу сыну көрсеткішінің мәнімен бағаланатын жарықтың сынуы.

Сыну көрсеткішінің мәні nбайланысты

1) заттар мен жүйелердің құрамы туралы;

2) факті бойынша қандай концентрацияда және жарық шоғы өз жолында қандай молекулалармен кездеседі, өйткені Жарықтың әсерінен әртүрлі заттардың молекулалары әртүрлі поляризацияланады. Дәл осы тәуелділікке рефрактометриялық әдіс негізделген.

Бұл әдіс бірқатар артықшылықтарға ие, соның нәтижесінде ол химиялық зерттеулерде де, технологиялық процестерді бақылауда да кең қолданыс тапты.

1) Сыну көрсеткіштерін өлшеу - өте қарапайым процесс, ол дәл және ең аз уақыт пен материалды қажет етеді.

2) Әдетте, рефрактометрлер жарықтың сыну көрсеткішін және талданатын заттың құрамын анықтауда 10%-ға дейінгі дәлдікті қамтамасыз етеді.

Рефрактометрия әдісі түпнұсқалық пен тазалықты бақылау, жеке заттарды анықтау, органикалық және құрылымын анықтау үшін қолданылады. бейорганикалық қосылыстаршешімдерді зерттегенде. Рефрактометрия екі компонентті ерітінділердің құрамын анықтау үшін және үштік жүйелер үшін қолданылады.

Әдістің физикалық негізі

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ.

Екеуінде жарықтың таралу жылдамдығының айырмашылығы неғұрлым көп болса, жарық сәулесі бір ортадан екінші ортаға өткенде оның бастапқы бағытынан ауытқуы соғұрлым көп болады.

бұл орталар.

Кез келген екі мөлдір орта I және II шекарасында жарық сәулесінің сынуын қарастырайық (суретті қараңыз). ІІ ортаның сыну қабілеті жоғары екеніне келісейік, сондықтан n 1Және n 2- сәйкес ортаның сынуын көрсетеді. Егер I орта вакуум немесе ауа болмаса, онда жарық сәулесінің күн сәулесінің түсу бұрышының sin сыну бұрышына қатынасы салыстырмалы сыну көрсеткішінің n rel мәнін береді. Мән n қатысты. қарастырылатын ортаның сыну көрсеткіштерінің қатынасы ретінде де анықтауға болады.

n rel. = ----- = ---

Сыну көрсеткішінің мәні мынаған байланысты

1) заттардың табиғаты

Заттың табиғаты бұл жағдайда оның молекулаларының жарық әсерінен деформациялану дәрежесімен – поляризациялық дәрежесімен анықталады. Поляризация неғұрлым қарқынды болса, жарықтың сынуы соғұрлым күшті болады.

2)түскен жарықтың толқын ұзындығы

Сыну көрсеткішін өлшеу 589,3 нм жарық толқынының ұзындығында (натрий спектрінің D сызығы) жүргізіледі.

Жарықтың сыну көрсеткішінің толқын ұзындығына тәуелділігі дисперсия деп аталады. Толқын ұзындығы неғұрлым қысқа болса, сыну соғұрлым жоғары болады. Сондықтан толқын ұзындығы әр түрлі сәулелер әртүрлі түрде сынады.

3)температура , онда өлшеу жүргізіледі. Міндетті шартсыну көрсеткішін анықтау температуралық режимге сәйкестік болып табылады. Әдетте анықтау 20±0,3 0 С температурада жүргізіледі.

Температура жоғарылаған сайын сыну көрсеткіші төмендейді, ал төмендеген сайын ол артады..

Температуралық әсерлерді түзету келесі формула бойынша есептеледі:

n t =n 20 + (20-т) 0,0002, мұндағы

n t –Сау болыңыз берілген температурадағы сыну көрсеткіші,

n 20 - сыну көрсеткіші 20 0 С

Газдар мен сұйықтықтардың сыну көрсеткіштерінің мәндеріне температураның әсері олардың көлемдік кеңею коэффициенттерінің мәндерімен байланысты. Барлық газдар мен сұйықтықтардың көлемі қызған кезде артады, тығыздығы азаяды, демек, индикатор төмендейді

20 0 С-та өлшенген сыну көрсеткіші және 589,3 нм жарық толқынының ұзындығы индекс арқылы белгіленеді. n D 20

Біртекті екі компонентті жүйенің сыну көрсеткішінің оның күйіне тәуелділігі компоненттерінің мазмұны белгілі бірқатар стандартты жүйелер (мысалы, ерітінділер) үшін сыну көрсеткішін анықтау арқылы тәжірибе жүзінде белгіленеді.

4) ерітіндідегі заттың концентрациясы.

Заттардың көптеген сулы ерітінділері үшін әртүрлі концентрациялар мен температуралардағы сыну көрсеткіштері сенімді түрде өлшенеді және мұндай жағдайларда анықтамалық кітаптарды пайдалануға болады. рефрактометриялық кестелер. Тәжірибе көрсеткендей, еріген заттың мөлшері 10-20%-дан аспаса, графикалық әдіспен бірге көп жағдайда оны қолдануға болады. сызықтық теңдеутүрі:

n=n o +FC,

n-ерітіндінің сыну көрсеткіші,

жоқ- таза еріткіштің сыну көрсеткіші,

C- еріген заттың концентрациясы, %

Ф-мәні табылған эмпирикалық коэффициент

концентрациясы белгілі ерітінділердің сыну көрсеткішін анықтау арқылы.

РЕФРАКТОМЕРЛЕР.

Рефрактометрлер - сыну көрсеткішін өлшеуге арналған құралдар. Бұл құрылғылардың 2 түрі бар: Abbe типті және Pulfrich типті рефрактометр. Екі жағдайда да өлшеулер ең үлкен сыну бұрышын анықтауға негізделген. Практикада әртүрлі жүйелердің рефрактометрлері қолданылады: зертханалық-РЛ, әмбебап РЛ және т.б.

Тазартылған судың сыну көрсеткіші n 0 = 1,33299, бірақ іс жүзінде бұл көрсеткіш n 0 ретінде анықтамалық ретінде қабылданады. =1,333.

Рефрактометрлердің жұмыс принципі сыну көрсеткішін шекті бұрыш әдісімен (жарықтың толық шағылысу бұрышы) анықтауға негізделген.

Қол рефрактометрі

Аббе рефрактометрі

31-тарау

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ ҚАЛАЙ ПАЙДА БОЛАДЫ?

§ 1. Сыну көрсеткіші

§ 2. Ортадан сәулеленетін өріс

§ 3. Дисперсия

§ 4. Абсорбция

§ 5. Жарық толқынының энергиясы

§ 1. Сыну көрсеткіші

Жарық суда ауаға қарағанда баяу, ал ауада вакуумге қарағанда сәл баяу қозғалатынын жоғарыда айттық. Бұл факт n сыну көрсеткішін енгізу арқылы ескеріледі.Енді жарық жылдамдығының төмендеуі қалай болатынын түсінуге тырысайық. Атап айтқанда, бұл фактінің бұрын айтылған кейбір физикалық болжамдармен немесе заңдармен байланысын байқау және төмендегілерге дейін қайнату өте маңызды:

а) кез келген физикалық жағдайларда жалпы электр өрісін Әлемдегі барлық зарядтардың өрістерінің қосындысы ретінде көрсетуге болады;

б) әрбір жеке зарядтың сәулелену өрісі оның үдеуімен анықталады; үдеу таралудың ақырғы жылдамдығынан туындайтын кешігуді ескере отырып қабылданады, әрқашан с-ке тең. Бірақ сіз бірден бір әйнек бөлігін мысалға келтіріп, былай деп айқайлайсыз: «Бұдан ақымақтық, бұл позиция мұнда жарамайды. Кешігу c/n жылдамдығына сәйкес келетінін айту керек». Дегенмен, бұл дұрыс емес; Неліктен бұл дұрыс емес екенін анықтауға тырысайық. Бақылаушыға жарық немесе кез келген басқа электрлік толқын сыну көрсеткіші n болатын зат арқылы c/n жылдамдықпен таралатын сияқты көрінеді. Және бұл белгілі бір дәлдікпен шындық. Бірақ шын мәнінде өріс барлық зарядтардың, соның ішінде ортада қозғалатын зарядтардың қозғалысы арқылы жасалады және өрістің барлық құрамдас бөліктері, оның барлық құрамдас бөліктері с максималды жылдамдықпен таралады. Біздің міндетіміз - көрінетін төменгі жылдамдықтың қалай пайда болатынын түсіну.

Інжір. 31.1. Мөлдір зат қабаты арқылы электр толқындарының өтуі.

Бұл құбылысты өте қарапайым мысал арқылы түсінуге тырысайық. Көзді («сыртқы көз» деп атаймыз) жұқа мөлдір пластинадан, айталық шыныдан үлкен қашықтықта орналастырсын. Бізді тақтайшаның екінші жағындағы және одан әлдеқайда алыстағы өріс қызықтырады. Мұның бәрі схемалық түрде суретте көрсетілген. 31.1; Мұндағы S және P нүктелері жазықтықтан үлкен қашықтықта орналасқан деп есептеледі. Біз тұжырымдаған принциптерге сәйкес, пластинадан алыс электр өрісі сыртқы көздің өрістерінің (векторлық) қосындысымен (S нүктесінде) және шыны пластинадағы барлық зарядтардың өрістерінің қосындысымен көрсетіледі, әрбір өріс алынады. c жылдамдығында кідіріспен. Еске салайық, әрбір зарядтың өрісі басқа зарядтардың болуынан өзгермейді. Бұл біздің негізгі қағидаларымыз. Осылайша, P нүктесіндегі өріс

деп жазуға болады

мұндағы E s – сыртқы көздің өрісі; егер пластина болмаса, ол P нүктесіндегі қажетті өріспен сәйкес келеді. Кез келген қозғалатын зарядтар болған жағдайда Р нүктесіндегі өріс E r-ден өзгеше болады деп күтеміз

Шыныдағы қозғалатын зарядтар қайдан пайда болады? Кез келген объект құрамында электрондары бар атомдардан тұратыны белгілі. Сыртқы көзден келетін электр өрісі осы атомдарға әсер етеді және электрондарды алға-артқа тербетеді. Электрондар өз кезегінде өріс жасайды; оларды жаңа эмитенттер деп санауға болады. Жаңа эмитенттер S көзіне қосылған, себебі бұл олардың тербелістерін тудыратын бастапқы өріс. Жалпы өріс тек S көзінің үлесін ғана емес, сонымен қатар барлық қозғалатын зарядтардың сәулеленуінің қосымша үлестерін қамтиды. Бұл шыны бар кезде өрістің өзгеретінін және шыны ішінде оның таралу жылдамдығы әртүрлі болатынын білдіреді. Дәл осы идеяны біз сандық тұрғыдан қарастырамыз.

Дегенмен, дәл есептеу өте қиын, өйткені зарядтар тек көздің әрекетін сезінеді деген пікіріміз мүлдем дұрыс емес. Әрбір берілген заряд тек көзді ғана емес, Әлемдегі кез келген зат сияқты, ол да барлық басқа қозғалатын зарядтарды, атап айтқанда, шыныда тербелетін зарядтарды сезінеді. Демек, берілген зарядқа әсер ететін жалпы өріс барлық басқа зарядтардың өрістерінің қосындысы болып табылады, олардың қозғалысы өз кезегінде осы зарядтың қозғалысына байланысты! Дәл формуланы шығару күрделі теңдеулер жүйесін шешуді қажет ететінін көріп тұрсыз. Бұл жүйе өте күрделі және сіз оны кейінірек үйренесіз.

Ал енді толығымен көшейік қарапайым мысалбарлық физикалық принциптердің көрінісін нақты түсіну. Берілген атомға барлық басқа атомдардың әрекеті көздің әрекетімен салыстырғанда аз деп алайық. Басқаша айтқанда, біз ондағы зарядтардың қозғалысына байланысты жалпы өріс аз өзгеретін ортаны зерттейміз. Бұл жағдай сыну көрсеткіші бірлікке өте жақын материалдарға тән, мысалы, сирек кездесетін орталар үшін. Біздің формулалар сыну көрсеткіші бірлікке жақын барлық материалдар үшін жарамды болады. Осылайша біз теңдеулер жүйесін толық шешуге байланысты қиындықтардан аулақ бола аламыз.

Пластинадағы зарядтардың қозғалысы басқа әсер ететінін жол бойында байқаған боларсыз. Бұл қозғалыс S көзінің бағыты бойынша кері таралатын толқынды жасайды. Бұл кері қозғалатын толқын мөлдір материалмен шағылысқан жарық сәулесінен басқа ештеңе емес. Ол тек бетінен ғана емес. Шағылысқан сәуле материалдың барлық нүктелерінде пайда болады, бірақ жалпы әсер бетінен шағылысуға тең. Шағылыстыруды ескере отырып, сыну көрсеткіші шағылысқан сәулеленуді елемеуге болатындай бірлікке жақын деп есептелетін осы жуықтауды қолдану шегінен тыс жатыр.

Сыну көрсеткішін зерттеуге көшпес бұрын, сыну құбылысының негізі толқынның таралу жылдамдығының әр түрлі материалдарда әртүрлі болуы фактісі екенін атап өткен жөн. Жарық сәулесінің ауытқуы әртүрлі материалдардағы тиімді жылдамдықтың өзгеруінің салдары болып табылады.

Інжір. 31.2. Сыну мен жылдамдықтың өзгеруі арасындағы байланыс.

Бұл фактіні түсіндіру үшін біз суретте атап өттік. 31.2 вакуумнан шыныға түсетін толқынның амплитудасындағы бірізді максимумдар қатары. Көрсетілген максимумға перпендикуляр көрсеткі толқынның таралу бағытын белгілейді. Толқынның барлық жерінде тербеліс бірдей жиілікте болады. (Мәжбүрлі тербелістер көздің тербелістерімен бірдей жиілікте болатынын көрдік.) Бұдан шығатыны, беттің екі жағындағы толқындардың максимумдарының арасындағы қашықтықтар беттің өзі бойымен сәйкес келеді, өйткені мұндағы толқындар дәйекті және тұрақты болуы керек. бетіндегі заряд бірдей жиілікте тербеледі. Толқындар арасындағы ең қысқа қашықтық толқын ұзындығының жиілікке бөлінген жылдамдыққа тең. Вакуумда толқын ұзындығы l 0 =2pс/w, ал шыныда l=2pv/w немесе 2pс/wn, мұндағы v=c/n – толқын жылдамдығы. Суреттен көрініп тұрғандай. 31.2, шекарадағы толқындарды «тігудің» жалғыз жолы материалдағы толқынның қозғалыс бағытын өзгерту болып табылады. Қарапайым геометриялық пайымдаулар «сәйкестік» шарты l 0 /sin q 0 =l/sinq немесе sinq 0 /sinq=n теңдігіне дейін төмендететінін көрсетеді және бұл Снелл заңы. Жарықтың иілісі енді сізді алаңдатпасын; Сізге тек n сыну көрсеткіші бар материалдағы жарықтың эффективті жылдамдығы неге c/n тең екенін анықтау керек?

Суретке қайта оралайық. 31.1. Жоғарыда айтылғандардан шыны пластинаның тербелмелі зарядтарынан Р нүктесіндегі өрісті есептеу керек екені анық. (31.2) теңдіктегі екінші мүшемен берілген өрістің бұл бөлігін Е а деп белгілейік. Оған E s бастапқы өрісін қосып, Р нүктесіндегі жалпы өрісті аламыз.

Біздің алдымызда тұрған міндет биылғы жылы шешетін тапсырмалардың ішіндегі ең қиыны шығар, бірақ оның қиындығы тек мынада: үлкен мөлшерлержиналмалы мүшелер; әрбір мүшенің өзі өте қарапайым. Бұрын біз: «Қорытындыны ұмыт, тек нәтижеге қара!» деп айтатын кездерден айырмашылығы, қазір біз үшін нәтижеден гөрі қорытынды әлдеқайда маңызды. Басқаша айтқанда, сіз сыну көрсеткіші есептелетін бүкіл физикалық «ас үйді» түсінуіңіз керек.

Біз немен айналысып жатқанымызды түсіну үшін P нүктесіндегі жалпы өріс шыны пластина арқылы өткенде бастапқы өріс баяулағандай көрінуі үшін E a «түзету өрісі» қандай болуы керек екенін табайық. Егер пластинаның өріске әсері болмаса, толқын оңға (ось бойымен) таралатын еді

2) заң бойынша

немесе экспоненциалды белгілеу арқылы,

Толқын пластинадан төмен жылдамдықпен өтсе не болар еді? Пластинаның қалыңдығы Dz болсын. Егер пластиналар болмаса, толқын Dz/c уақыт ішінде Dz қашықтықты жүріп өтетін еді. Ал көрінетін таралу жылдамдығы c/n болғандықтан, онда nDz/c уақыт қажет болады, яғни Dt=(n-l) Dz/c тең қосымша уақытқа көбірек. Пластинаның артында толқын қайтадан c жылдамдығымен қозғалады. (31.4) теңдеуіндегі t-ді (t-Dt) ауыстырып, пластинадан өтуге қосымша уақытты ескерейік, яғни. Осылайша, егер сіз рекорд орнатсаңыз, онда толқынның формуласы болуы керек

Бұл формуланы басқа жолмен де қайта жазуға болады:

одан пластинаның артындағы өріс пластина болмаған кезде болатын өрісті (яғни E s) exp[-iw(n-1)Dz/c] көбейту арқылы алынады деген қорытындыға келеміз. Белгілі болғандай, e i w t түріндегі тербелмелі функцияны e i q көбейту пластинаның өтуінің кешігуінен туындайтын тербеліс фазасының q бұрышына өзгеруін білдіреді. Фаза w(n-1)Dz/c шамасына кешіктіріледі (дәл кейінге қалдырылған, өйткені көрсеткіште минус таңбасы бар).

Біз жоғарыда пластинаның E a өрісін E S = E 0 exp бастапқы өрісіне қосатынын айттық, бірақ оның орнына пластинаның әрекеті өрісті тербеліс фазасын ауыстыратын факторға көбейтуге дейін төмендейтінін анықтадық. Дегенмен, бұл жерде ешқандай қарама-қайшылық жоқ, өйткені дәл осындай нәтижені қолайлы күрделі санды қосу арқылы алуға болады. Бұл санды әсіресе кіші Dz үшін табу оңай, өйткені кішкентай x үшін e x үлкен дәлдікпен (1+x) тең.

Інжір. 31.3. t және z белгілі мәндерінде материал арқылы өтетін толқынның өріс векторының құрылысы.

Сосын жаза аламыз

Осы теңдікті (31 6) орнына қойып, аламыз

Бұл өрнектегі бірінші термин жай ғана бастапқы өріс, ал екіншісін E a -ға теңестіру керек - оның оң жағындағы пластинаның тербелмелі зарядтарымен жасалған өріс. Мұнда E a өрісі n сыну көрсеткіші арқылы өрнектеледі; бұл, әрине, көз өрісінің күшіне байланысты.

Жасалған түрлендірулердің мағынасы диаграмма арқылы оңай түсініледі күрделі сандар(31.3-суретті қараңыз). Алдымен E s графигін салайық (суретте E s нақты осьте болатындай z және t таңдалған, бірақ бұл қажет емес). Пластинаның өтуі кезіндегі кідіріс E s фазасының кешігуіне әкеледі, яғни ол E s теріс бұрышқа айналады. Бұл E s-ке дерлік тік бұрышқа бағытталған шағын E a векторын қосумен бірдей. Бұл (31.8) екінші мүшедегі (-і) факторының дәл мағынасы. Бұл нақты E s үшін E a шамасы теріс және жорамал, ал жалпы жағдайда E s және E a тік бұрышты құрайтынын білдіреді.

§ 2. Ортадан сәулеленетін өріс

Енді біз пластинадағы тербелмелі зарядтар өрісінің (31.8) екінші мүшесіндегі Е a өрісімен бірдей пішінге ие екенін анықтауымыз керек. Егер солай болса, онда біз осылайша n сыну көрсеткішін табамыз [өйткені n - (31.8) негізгі шамалармен өрнектелмейтін жалғыз фактор]. Енді пластинаның зарядтарымен жасалған Е а өрісінің есебіне оралайық. (Ыңғайлы болу үшін біз 31.1-кестеде бұрыннан қолданылған және болашақта қажет болатын белгілерді жазып алдық.)

ЕСЕПТЕУ КЕЗІНДЕ _______

E s өрісі көз арқылы жасалған

E пластина зарядтары арқылы жасалған өріс

Dz пластина қалыңдығы

z пластинаға қалыпты қашықтық

n сыну көрсеткіші

w жиілік (бұрыштық) сәулелену

N - пластинаның көлем бірлігіне келетін зарядтардың саны

h пластинаның бірлік ауданындағы зарядтардың саны

q – электрон заряды

m электрон массасы

w 0 атомда байланысқан электронның резонанстық жиілігі

Егер S көзі (31.1-суретте) жеткілікті үлкен қашықтықта сол жақта орналасса, онда E s өрісі пластинаның бүкіл ұзындығы бойынша бірдей фазаға ие, ал пластинаның жанында оны пішінде жазуға болады.

Пластинаның өзінде z=0 нүктесінде бізде бар

Бұл электр өрісі атомдағы әрбір электронға әсер етеді және олар әсер етеді электр күші qE жоғары және төмен ауытқиды (е0 тігінен бағытталған болса). Электрондар қозғалысының сипатын табу үшін атомдарды шағын осцилляторлар түрінде елестетейік, яғни электрондар атомға серпімді түрде қосылсын; бұл күштің әсерінен электрондардың қалыпты орнынан ығысуы күштің шамасына пропорционал екенін білдіреді.

Егер сіз электрондар ядроны айналып өтетін атом моделі туралы естіген болсаңыз, онда атомның бұл моделі сізге күлкілі болып көрінеді. Бірақ бұл жеңілдетілген үлгі ғана. Кванттық механикаға негізделген атомның дәл теориясы жарыққа қатысты процестерде электрондар серіппелерге бекітілгендей әрекет ететінін айтады. Сонымен, «электрондар сызықтық қалпына келтіру күшіне ұшырайды және сондықтан массасы m және резонанстық жиілігі w ​​0 болатын осцилляторлар сияқты әрекет етеді делік. Біз мұндай осцилляторларды зерттедік және олар бағынатын қозғалыс теңдеуін білдік:

(мұнда F – сыртқы күш).

Біздің жағдайда сыртқы күш бастапқы толқынның электр өрісімен жасалады, сондықтан біз жаза аламыз

мұндағы q e – электронның заряды, ал E S ретінде (31.10) теңдеуден E S = E 0 e i w t мәнін алдық. Электрон қозғалысының теңдеуі пішінді алады

Біз бұрын тапқан бұл теңдеудің шешімі келесідей:

Біз қалаған нәрсені таптық - пластинадағы электрондардың қозғалысы. Бұл барлық электрондар үшін бірдей және тек орташа позиция («нөлдік қозғалыс») әрбір электрон үшін әртүрлі.

Енді біз P нүктесінде атомдар жасаған Е a өрісін анықтай аламыз, өйткені зарядталған жазықтықтың өрісі одан да ертерек табылған (30-тараудың соңында). (30.19) теңдеуіне келер болсақ, P нүктесіндегі E a өрісі зарядтың z/c мәніне уақыт бойынша кешіктірілген жылдамдығы, теріс тұрақтыға көбейтілгенін көреміз. x-ті (31.16) ажырата отырып, біз жылдамдықты аламыз және кідіріс енгізіп [немесе жай ғана (31.15)-тен x 0-ді (30.18) ауыстырып] формулаға келеміз.

Күткендей, электрондардың еріксіз тербелісі оңға қарай таралатын жаңа толқынға әкелді (бұл экс-фактормен көрсетіледі); толқынның амплитудасы пластинаның бірлік ауданындағы атомдар санына (көбейткіш h), сондай-ақ бастапқы өрістің амплитудасына (E 0) пропорционалды. Сонымен қатар атомдардың қасиеттеріне байланысты басқа да шамалар пайда болады (q e, m, w 0).

Көпшілігі маңызды нүкте, дегенмен, E a үшін (31.17) формуласы (31.8) E a өрнегіне өте ұқсас, оны біз сыну көрсеткіші n болатын ортаға кідіртуді енгізу арқылы алғанбыз. Егер қойсақ, екі өрнек те сәйкес келеді

Бұл теңдеудің екі жағы да Dz-ке пропорционал екенін ескеріңіз, өйткені h, бірлік аудандағы атомдар саны NDz-ке тең, мұндағы N - пластинаның бірлік көлеміндегі атомдар саны. h орнына NDz-ді қойып, Dz-ге азайтсақ, біз негізгі нәтижемізді аламыз - атомдардың қасиеттері мен жарық жиілігіне байланысты тұрақтылар арқылы өрнектелген сыну көрсеткішінің формуласы:

Бұл формула сыну көрсеткішін «түсіндіреді», яғни біз ұмтылған нәрсе.

§ 3. Дисперсия

Біз алған нәтиже өте қызықты. Ол тек атомдық константалармен өрнектелген сыну көрсеткішін ғана емес, w жарық жиілігімен сыну көрсеткішінің қалай өзгеретінін көрсетеді. «Жарық мөлдір ортада баяу жылдамдықпен таралады» деген қарапайым мәлімдемемен біз бұған ешқашан жете алмаймыз маңызды мүлік. Сондай-ақ, әрине, көлем бірлігіндегі атомдар санын және атомдардың табиғи жиілігін w 0 білу қажет. Біз бұл шамаларды қалай анықтау керектігін әлі білмейміз, өйткені олар әртүрлі материалдар үшін әртүрлі және біз бұл мәселе бойынша жалпы теорияны ұсына алмаймыз. Жалпы теорияәртүрлі заттардың қасиеттері – олардың табиғи жиіліктері және

т.б. – кванттық механика негізінде тұжырымдалған. Сонымен қатар, әртүрлі материалдардың қасиеттері мен сыну көрсеткішінің мәні материалдан материалға өте өзгереді, сондықтан барлық заттарға сәйкес келетін жалпы формуланы алу мүмкін болады деп үміттенуге болмайды.

Дегенмен, формуламызды әртүрлі орталарға қолдануға тырысайық. Біріншіден, газдардың көпшілігі үшін (мысалы, ауа, түссіз газдардың көпшілігі, сутегі, гелий және т.б.) электронды тербелістің табиғи жиіліктері ультракүлгін сәулелерге сәйкес келеді. Бұл жиіліктер көрінетін жарықтың жиіліктерінен әлдеқайда жоғары, яғни w 0 w-ден әлдеқайда үлкен және бірінші жуықтау ретінде w 0 2-мен салыстырғанда w 2-ні елемеуге болады. Сонда сыну көрсеткіші тұрақты дерлік болады. Сонымен, газдар үшін сыну көрсеткішін тұрақты деп санауға болады. Бұл тұжырым шыны сияқты көптеген басқа мөлдір тасымалдағыштарға да қатысты. Өрнегімізге мұқият қарайтын болсақ, с өскен сайын бөлгіш азаяды, демек, сыну көрсеткіші де артады. Осылайша, n жиілігі артқан сайын баяу өседі. Көк жарықтың сыну көрсеткіші қызылға қарағанда жоғары. Сондықтан көк сәулелер қызыл сәулелерге қарағанда призма арқылы күштірек ауытқиды.

Сыну көрсеткішінің жиілікке тәуелді екендігінің өзі дисперсия деп аталады, өйткені дисперсияға байланысты жарық «таралады» және призма арқылы спектрге ыдырайды. Сыну көрсеткішін жиілік функциясы ретінде өрнектейтін формула дисперсия формуласы деп аталады. Сонымен, дисперсия формуласын таптық. (Соңғы бірнеше жылда бөлшектер теориясында «дисперсиялық формулалар» қолданыла бастады.)

Біздің дисперсия формуласы бірқатар қызықты жаңа әсерлерді болжайды. Егер w 0 жиілігі көрінетін жарық аймағында жатса немесе ультракүлгін сәулелер үшін шыны сияқты заттың сыну көрсеткішін өлшесек (мұндағы w w 0-ге жақын), онда бөлгіш нөлге ұмтылады, ал сыну көрсеткіш өте үлкен болады. Әрі қарай w w 0-ден үлкен болсын. Бұл жағдай, мысалы, әйнек сияқты заттар рентген сәулелерімен сәулелендірілген жағдайда орын алады. Сонымен қатар, қарапайым жарыққа мөлдір емес көптеген заттар (айталық, көмір) рентген сәулелері үшін мөлдір, сондықтан бұл заттардың рентген сәулелері үшін сыну көрсеткіші туралы айтуға болады. Көміртек атомдарының табиғи жиіліктері рентген сәулелерінің жиілігінен әлдеқайда төмен. Бұл жағдайда сыну көрсеткіші біздің дисперсия формуласымен беріледі, егер w 0 =0 орнатсақ (яғни, w 2-мен салыстырғанда w 0 2-ні елемейміз).

Ұқсас нәтиже еркін электрондардың газын радиотолқындармен (немесе жарықпен) сәулелендіргенде алынады. Атмосфераның жоғарғы қабатында күннің ультракүлгін сәулеленуі атомдардан электрондарды ыдыратады, нәтижесінде бос электрондар газы пайда болады. Еркін электрондар үшін w 0 =0 (серпімді қалпына келтіру күші жоқ). Біздің дисперсиялық формуламызда w 0 =0 деп есептесек, стратосферадағы радиотолқындардың сыну көрсеткішінің орынды формуласын аламыз, мұнда N енді стратосферадағы бос электрондардың тығыздығын (көлем бірлігіне шаққанда саны) білдіреді. Бірақ, формуладан көрініп тұрғандай, затты рентген сәулелерімен немесе радиотолқындармен электронды газбен сәулелендіру кезінде (w02-w2) термині теріс болады, бұл n бірден аз екенін білдіреді. Бұл заттағы электромагниттік толқындардың әсер ету жылдамдығы c-дан үлкен екенін білдіреді! Бұл рас болуы мүмкін бе?

Мүмкін. Біз сигналдардың жарық жылдамдығынан жылдам қозғала алмайтынын айтқанымызға қарамастан, белгілі бір жиіліктегі сыну көрсеткіші бірліктен үлкен немесе аз болуы мүмкін. Бұл жай ғана жарықтың шашырауына байланысты фазалық ығысу оң немесе теріс екенін білдіреді. Сонымен қатар, сигналдың жылдамдығы бір жиілік шамасында емес, көптеген жиіліктерде сыну көрсеткішімен анықталатынын көрсетуге болады. Сыну көрсеткіші толқын шыңының қозғалу жылдамдығын көрсетеді. Бірақ толқынның шыңы әлі сигнал емес. Ешқандай модуляциясыз, яғни шексіз қайталанатын тұрақты тербелістерден тұратын таза толқынның «бастауы» жоқ және уақыт сигналдарын жіберу үшін пайдаланыла алмайды. Сигнал жіберу үшін толқынды түрлендіру керек, оған белгі қою керек, яғни кейбір жерлерде оны жуан немесе жіңішке етіп жасау керек. Сонда толқын бір жиілікті емес, бірақ болады тұтас сызықжиіліктер, және сигналдың таралу жылдамдығы сыну көрсеткішінің бір мәніне емес, жиілікпен көрсеткіштің өзгеру сипатына тәуелді екенін көрсетуге болады. Бұл сұрақты әзірге бір жаққа қоямыз. Ch. 48 (4-шығарылым) біз шыныдағы сигналдардың таралу жылдамдығын есептейміз және толқын төбелері (таза математикалық ұғымдар) жарық жылдамдығынан жылдамырақ қозғалса да, оның жарық жылдамдығынан аспайтынына көз жеткіземіз.

Бұл құбылыстың механизмі туралы бірнеше сөз. Мұндағы негізгі қиындық зарядтардың еріксіз қозғалысы өріс бағытына таңбасына қарама-қарсы болуымен байланысты. Шынында да, (31.16) өрнекте зарядтың орын ауыстыруы x үшін фактор (w 0 -w 2) кіші w 0 үшін теріс және орын ауыстыру сыртқы өріске қатысты қарама-қарсы таңбаға ие. Өріс бір бағытта қандай да бір күшпен әрекет еткенде, заряд қарама-қарсы бағытта қозғалады екен.

Заряд күшке қарама-қарсы бағытта қозғала бастағаны қалай болды? Шын мәнінде, өріс қосылған кезде заряд күшке қарсы қозғалмайды. Өрісті қосқаннан кейін бірден ауысу режимі пайда болады, содан кейін тербеліс орнатылады және тек осы тербелістен кейін зарядтар сыртқы өріске қарсы бағытталады. Сонымен бірге алынған өріс бастапқы өріспен фаза бойынша алға жылжи бастайды. Біз «фазалық жылдамдық» немесе толқын төбелерінің жылдамдығы c-ден үлкен екенін айтқан кезде, біз дәл фазалық ілгерілеуді айтамыз.

Суретте. 31.4-суретте бастапқы толқын кенеттен қосылғанда (яғни, сигнал жіберілгенде) пайда болатын толқындардың шамамен көрінісі көрсетілген.

Інжір. 31.4. Толқындық «сигналдар».

Інжір. 31.5. Жиілік функциясы ретінде сыну көрсеткіші.

Суретте фазалық ілгерілеуі бар орта арқылы өтетін толқын үшін сигнал (яғни, толқынның басы) бастапқы сигнал уақытында алға жылжымайтынын көрсетеді.

Енді дисперсия формуласына қайта оралайық. Біз алған нәтиже құбылыстың шынайы бейнесін біршама жеңілдететінін есте ұстаған жөн. Дәл болу үшін формулаға кейбір түзетулер енгізу қажет. Ең алдымен, біздің атомдық осциллятор үлгісіне демпферлік енгізу керек (әйтпесе осциллятор іске қосылғаннан кейін шексіз тербеледі, бұл мүмкін емес). Біз алдыңғы тараулардың бірінде демпленген осциллятордың қозғалысын зерттедік [қараңыз. теңдеу (23.8)]. Демпфингті есепке алу формулаларда (31.16) болатынына әкеледі, демек

(31.19), орнына (w 0 2 -w 2) пайда болады (w 0 2 -w 2 +igw)" мұндағы g - әлсіреу коэффициенті.

Біздің формулаға екінші түзету әрбір атомның әдетте бірнеше резонанстық жиілікке ие болуына байланысты туындайды. Содан кейін бір типті осциллятордың орнына тербелістері бір-бірінен тәуелсіз болатын әртүрлі резонанстық жиіліктегі бірнеше осцилляторлардың әрекетін ескеріп, барлық осцилляторлардың үлестерін қосу керек.

Көлем бірлігінде табиғи жиіліктегі (w k және әлсіреу коэффиценті g k) N k электрон болсын. Нәтижесінде дисперсия формуласы пішінді алады.

Бұл сыну көрсеткішінің соңғы өрнектері заттардың көп саны үшін жарамды. (31.20) формуламен берілген жиіліктегі сыну көрсеткішінің шамамен вариациясы суретте көрсетілген. 31.5.

Сіз w резонанстық жиіліктердің біріне өте жақын аймақты қоспағанда, барлық жерде қисықтың еңісі оң екенін көруге болады. Бұл тәуелділік «қалыпты» дисперсия деп аталады (өйткені бұл жағдай жиі кездеседі). Резонанстық жиіліктердің жанында қисық теріс көлбеу болады, бұл жағдайда «аномальды» дисперсия («анормальды» дисперсия дегенді білдіреді) туралы айтылады, өйткені ол электрондар белгілі болғанға дейін байқалған және сол кезде ерекше болып көрінген, C Біздің көзқарасымыз бойынша, Екі бейімділік те «қалыпты»!

§ 4 Абсорбция

Біздің дисперсия формуламыздың соңғы түрінде (31.20) біртүрлі нәрсені байқаған боларсыз. ig әлсіреу терминіне байланысты сыну көрсеткіші күрделі шамаға айналды! Бұл нені білдіреді? n-ді нақты және елестету бөліктері арқылы көрсетейік:

және n» және n» нақты. (In" ​​алдында минус таңбасы бар, ал n" өзі оңай көріп тұрғандай, оң.)

Күрделі сыну көрсеткішінің мәні n сыну көрсеткішінің пластинасынан өтетін толқын үшін (31.6) теңдеуіне оралу арқылы оңай түсініледі. Мұнда n комплексін қойып, терминдерді қайта реттесек, аламыз

B әрпімен белгіленген көбейткіштер бірдей пішінге ие және бұрынғыдай толқынды сипаттайды, оның фазасы пластинадан өткеннен кейін w (n"-1)Dz/c бұрышымен кешіктіріледі. A (көрсеткішпен нақты көрсеткіш) жаңа нәрсені білдіреді. Көрсеткіш теріс, сондықтан А нақты және бірден кіші. А көбейткіші өрістің амплитудасын азайтады; Dz өскен сайын А мәні, демек, бүкіл амплитудасы азаяды. Ортадан өткен кезде электромагниттік толқын әлсірейді. Орта толқынның бір бөлігін «жұтады». Толқын энергиясының бір бөлігін жоғалтқан ортадан шығады. Бұл таңқаларлық емес, өйткені біз енгізген осцилляторлардың демпфингі үйкеліс күшіне байланысты және, әрине, энергияның жоғалуына әкеледі. Күрделі сыну көрсеткішінің елестетілген бөлігі n» электромагниттік толқынның жұтылуын (немесе «әлсіреуін») сипаттайтынын көреміз. Кейде n» «жұтылу коэффициенті» деп те аталады.

Сондай-ақ ойдан шығарылған n бөлігінің пайда болуы суреттегі E a бейнеленген көрсеткіні бұрып жіберетінін ескеріңіз. 31.3, бастапқы.

Бұл ортадан өткенде өрістің неліктен әлсірейтінін түсіндіреді.

Әдетте (әйнек сияқты) жарықты сіңіру өте төмен. Біздің формуламыз (31.20) бойынша дәл осылай болады, себебі ig k w бөлгішінің елестетілген бөлігі нақты бөліктен (w 2 k -w 2) әлдеқайда аз. Алайда, w жиілігі w ​​k-ға жақын болғанда, резонанстық мүше (w 2 k -w 2) ig k w-мен салыстырғанда аз болып шығады және сыну көрсеткіші таза дерлік ойдан шығарылады. Бұл жағдайда сіңіру негізгі әсерді анықтайды. Күн спектрінде қараңғы сызықтарды тудыратын сіңіру. Күннің бетінен шығарылатын жарық күн атмосферасы арқылы (сондай-ақ Жер атмосферасы) өтеді және Күн атмосферасындағы атомдардың резонанстық жиіліктеріне тең жиіліктер қатты жұтылады.

Күн сәулесінің осындай спектрлік сызықтарын бақылау атомдардың резонанстық жиіліктерін анықтауға мүмкіндік береді, сондықтан Химиялық құрамы күн атмосферасы. Дәл осылай жұлдыздық заттардың құрамы жұлдыздардың спектрінен анықталады. Осы әдістерді қолдана отырып, бұл анықталды химиялық элементтерКүн мен жұлдыздардың жердегілерден еш айырмашылығы жоқ.

§ 5. Жарық толқынының энергиясы

Көріп отырғанымыздай, сыну көрсеткішінің ойдан шығарылған бөлігі абсорбцияны сипаттайды. Енді жарық толқыны берген энергияны есептеп көрейік. Біз жарық толқынының энергиясы толқынның электр өрісінің квадратының уақыттық орташа мәні Е 2-ге пропорционал болатынын жақтайтын пікірлерді білдірдік. Толқындардың жұтылуына байланысты электр өрісінің әлсіреуі энергияның жоғалуына әкелуі керек, ол қандай да бір электронды үйкеліске айналады және сайып келгенде, сіз болжағандай, жылуға айналады.

Жарық толқынының бір аймаққа, мысалы, біздің пластинаның бетінің шаршы сантиметріне түсетін бөлігін суретте аламыз. 31.1, энергия балансын келесі түрде жаза аламыз (энергия сақталған деп есептейміз!):

1 секундта кіріс энергия = 1 сек ішінде шығыс энергия + 1 секундта орындалған жұмыс. (31.23)

Бірінші мүшенің орнына aE2s жазуға болады, мұндағы a - E2 орташа мәнін толқын тасымалдайтын энергиямен байланыстыратын пропорционалдық коэффициенті. Екінші мүшеге орта атомдарының сәулелену өрісін қосу керек, яғни жазу керек.

a (Es+E a) 2 немесе (қосынды квадратын кеңейту) a (E2s+2E s E a + -E2a).

Біздің барлық есептеулеріміз сол болжаммен жүргізілді

материал қабатының қалыңдығы шағын және оның сыну көрсеткіші

бірліктен аздап ерекшеленеді, онда E a E s қарағанда әлдеқайда аз болып шығады (бұл тек қана есептеулерді жеңілдету мақсатында жасалды). Біздің көзқарасымыздың бөлігі ретінде, мүше

E s E a -мен салыстырғанда оны елемей, E2a-ны алып тастау керек. Сіз бұған қарсылық білдіре аласыз: «Онда сіз E s E a-ны алып тастауыңыз керек, өйткені бұл термин El-ден әлдеқайда аз». Шынында да, E s E a

E2-ден әлдеқайда аз, бірақ егер біз бұл терминді алып тастасақ, біз қоршаған ортаға әсерлер мүлдем ескерілмейтін жуықтау аламыз! Жасалған жуықтау шеңберіндегі есептеулеріміздің дұрыстығы біз барлық жерде -NDz (ортадағы атомдардың тығыздығы) пропорционалды мүшелерді қалдырғанымызбен расталады, бірақ реттілік шарттарын (NDz) 2 және одан жоғары дәрежеде шығарып тастадық. NDz. Біздің жуықтауымызды «тығыздығы төмен жуықтау» деп атауға болады.

Айтпақшы, біздің энергия балансының теңдеуінде шағылысқан толқынның энергиясы жоқ екенін ескеріңіз. Бірақ бұл солай болуы керек, өйткені шағылған толқынның амплитудасы NDz-ке пропорционал, ал энергиясы (NDz) 2-ге пропорционал.

(31.23) соңғы мүшесін табу үшін 1 секундта түскен толқынның электрондарға жасаған жұмысын есептеу керек. Жұмыс, біз білетініміздей, күш пен қашықтыққа тең; демек уақыт бірлігіндегі жұмыс (қуат деп те аталады) күш пен жылдамдықтың көбейтіндісі арқылы беріледі. Дәлірек айтсақ, F·v-ге тең, бірақ біздің жағдайда күш пен жылдамдықтың бағыты бірдей, сондықтан векторлардың көбейтіндісі кәдімгіге (таңбаға дейін) азаяды. Демек, әрбір атомның 1 секундта жасаған жұмысы q e E s v-ке тең. Аудан бірлігінде NDz атомдары болғандықтан (31.23) теңдеудегі соңғы мүше NDzq e E s v тең болады. Энергия балансының теңдеуі пішінді алады

aE 2 S шарттары жойылады және біз аламыз

(30.19) теңдеуіне оралсақ, үлкен z үшін E a табамыз:

(h=NDz екенін есте сақтаңыз). (31.26) теңдіктің сол жағына (31.25) қойып, аламыз

Ho E s (z нүктесінде) z/c кідіріспен E s (атомдық нүктеде) тең. Орташа мән уақытқа тәуелді болмағандықтан, уақыт аргументі z/c кешіктірілсе, ол өзгермейді, яғни ол E s (атомдық нүктеде) v тең, бірақ дәл сол орташа мән оң жақта. жағы (31,25 ). Егер қатынас орындалса (31.25) екі бөлігі де тең болады

Сонымен, энергияның сақталу заңы дұрыс болса, онда уақыт бірлігіндегі аудан бірлігіне электр толқынының энергиясының мөлшері (қарқындылық деп атайтынымыз) e 0 cE 2-ге тең болуы керек. Қарқындылықты S арқылы белгілей отырып, аламыз

мұндағы жолақ уақыт бойынша орташа мәнді білдіреді. Біздің сыну көрсеткіші теориясы керемет нәтиже берді!

§ 6. Мөлдір емес экрандағы жарықтың дифракциясы

Енді осы тараудың әдістерін басқа мәселеге қолданудың қолайлы сәті. Ch. 30 Біз жарық интенсивтілігінің таралуын - жарық мөлдір емес экрандағы саңылаулардан өткен кезде пайда болатын дифракция үлгісін - саңылаулар ауданына біркелкі тарату көздерін (осцилляторларды) табуға болатынын айттық. Басқаша айтқанда, дифракцияланған толқын көз экрандағы тесік сияқты көрінеді. Біз бұл құбылыстың себебін анықтауымыз керек, өйткені іс жүзінде тесікте ешқандай көздер жоқ, үдеумен қозғалатын зарядтар жоқ.

Алдымен сұраққа жауап берейік: мөлдір емес экран дегеніміз не? Суретте көрсетілгендей S көзі мен бақылаушы P арасында мүлдем мөлдір емес экран болсын. 31.6, а. Экран «мөлдір емес» болғандықтан, P нүктесінде өріс жоқ. Неліктен? Сәйкес жалпы принциптер, P нүктесіндегі өріс кейбір кідіріспен алынған E s өрісіне, оған қоса барлық басқа зарядтардың өрісіне тең. Бірақ, көрсетілгендей, E s өрісі экран зарядтарын қозғалысқа келтіреді және олар өз кезегінде жаңа өрісті жасайды, ал экран мөлдір емес болса, бұл заряд өрісі E s өрісін экранның артқы қабырғасынан дәл сөндіруі керек. экран. Мұнда сіз қарсылық білдіре аласыз: «Олар дәл сөндірілетіні қандай керемет! Егер өтеу толық болмаса ше?» Егер өрістер толығымен басылмаса (экранның белгілі бір қалыңдығы бар екенін еске түсіріңіз), артқы қабырғаға жақын экрандағы өріс нөлден өзгеше болар еді.

Інжір. 31.6. Мөлдір емес экрандағы дифракция.

Бірақ содан кейін ол экранның басқа электрондарын қозғалысқа келтіреді, осылайша бастапқы өрісті өтеуге бейім жаңа өріс жасайды. Егер экран қалың болса, онда қалдық өрісті нөлге дейін азайту үшін көптеген опциялар бар. Терминологиямызды пайдалана отырып, мөлдір емес экранның үлкен және таза ойдан шығарылған сыну көрсеткіші бар деп айта аламыз, сондықтан ондағы толқын экспоненциалды түрде ыдырайды. Көптеген мөлдір емес материалдардың жұқа қабаттары, тіпті алтын да мөлдір екенін білетін шығарсыз.

Енді суретте көрсетілгендей тесігі бар мөлдір емес экранды алсақ, қандай сурет пайда болатынын көрейік. 31.6, б. P нүктесінде өріс қандай болады? P нүктесіндегі өріс екі бөліктен тұрады - бастапқы өріс S және экран өрісі, яғни экрандағы зарядтардың қозғалысының өрісі. Экрандағы зарядтардың қозғалысы өте күрделі болып көрінеді, бірақ олар жасайтын өріс өте қарапайым.

Бірдей экранды алайық, бірақ суретте көрсетілгендей саңылауларды қақпақтармен жабыңыз. 31.6, c. Қақпақтар экранмен бірдей материалдан жасалған болсын. Қақпақтар суретте көрсетілген жерлерде орналастырылғанын ескеріңіз. 31.6, b тесіктерді көрсетеді. Енді P нүктесіндегі өрісті есептейік. Суретте көрсетілген жағдайда P нүктесіндегі өріс. 31.6, әрине, нөлге тең, бірақ, екінші жағынан, ол сонымен қатар көз өрісіне плюс экран мен қақпақтардың электрондарының өрісіне тең. Келесі теңдікті жаза аламыз:

Соққылар саңылаулар қақпақтармен жабылған жағдайға қатысты; екі жағдайда да E s мәні, әрине, бірдей. Бір теңдіктен екіншісін алып тастасақ, аламыз

Егер саңылаулар тым кішкентай болмаса (мысалы, кең толқын ұзындығы көп), онда қақпақтардың болуы экрандағы өріске әсер етпеуі керек, мүмкін, тесіктердің шетіне жақын тар аймақты қоспағанда. Осы кішкентай әсерді елемей, жаза аламыз

E қабырғалары = E» қабырғалары, демек,

Ашық саңылаулары бар P нүктесіндегі өріс (б корпусы) тесіктердің орнында орналасқан тұтас экранның сол бөлігімен жасалған өріске тең (белгіге дейін) деген қорытындыға келеміз! (Бізді белгі қызықтырмайды, өйткені біз әдетте өрістің квадратына пропорционал қарқындылықпен айналысамыз.) Бұл нәтиже тек жарамды (өте кішкентай емес тесіктердің жуықтауында) ғана емес, сонымен қатар маңызды; басқа нәрселермен қатар, ол әдеттегі дифракция теориясының дұрыстығын растайды:

Қақпақтың Е өрісі экранның барлық жеріндегі зарядтардың қозғалысы экранның артқы бетіндегі E s өрісін сөндіретін дәл осындай өріс тудыратын жағдайда есептеледі.Зарядтардың қозғалысын анықтап, біз қосыламыз. жабындардағы зарядтардың сәулелену өрістерін және Р нүктесіндегі өрісті табыңыз.

Біздің дифракция теориямыздың шамамен алынғанын және тым кішкентай емес тесіктер жағдайында жарамды екенін тағы бір рет еске түсірейік. Егер саңылаулардың өлшемі кішкентай болса, онда қақпақтың E термині де аз және қабырғаның -Е қабырғасының айырмашылығы Е (ол біз нөлге тең деп есептедік) салыстырмалы және тіпті әлдеқайда үлкен болуы мүмкін. e" қақпағының. Сондықтан біздің жуықтауымыз жарамсыз болып шықты.

* Кванттық механиканың көмегімен бірдей формула алынған, бірақ бұл жағдайда оның түсіндірмесі басқаша. Кванттық механикада сутегі сияқты бір электронды атомның өзінде бірнеше резонанстық жиіліктер болады. Сондықтан электрондар санының орнына Н к жиілігімен w к Nf көбейткіші пайда болады к Мұндағы N – бірлік көлемдегі атомдар саны, ал f саны к (осциллятор күші деп аталады) берілген резонанстық жиіліктің қандай салмақпен қамтылғанын көрсетеді w к .

Жарықпен байланысты процестер физиканың маңызды құрамдас бөлігі болып табылады және күнделікті өмірде бізді барлық жерде қоршайды. Бұл жағдайда ең маңыздысы қазіргі оптика негізделген жарықтың шағылысу және сыну заңдары болып табылады. Жарықтың сынуы қазіргі ғылымның маңызды бөлігі болып табылады.

Бұрмалау әсері

Бұл мақалада жарықтың сыну құбылысы деген не, сондай-ақ сыну заңы қандай болатыны және одан не шығатыны айтылады.

Физикалық құбылыстың негіздері

Оптикалық тығыздығы әртүрлі екі мөлдір затпен бөлінген бетке сәуле түскенде (мысалы, әртүрлі стақандар немесе суда) сәулелердің бір бөлігі шағылысып, кейбіреулері екінші құрылымға енеді (мысалы, олар суда немесе шыныда таралады). Бір ортадан екіншісіне ауысқан кезде сәуле әдетте бағытын өзгертеді. Бұл жарықтың сыну құбылысы.
Жарықтың шағылысуы мен сынуы әсіресе суда көрінеді.

Судағы бұрмалау әсері

Судағы заттарға қарасақ, олар бұрмаланған болып көрінеді. Бұл әсіресе ауа мен судың шекарасында байқалады. Көрнекі түрде су астындағы нысандар сәл ауытқыған сияқты. Сипатталған физикалық құбылыс суда барлық заттардың бұрмаланған болып көрінуінің дәл себебі болып табылады. Сәулелер әйнекке түскенде, бұл әсер аз байқалады.
Жарықтың сынуы – қозғалыс бағытының өзгеруімен сипатталатын физикалық құбылыс күн сәулесібір ортадан (құрылымнан) екіншісіне ауысу сәтінде.
Бұл процесті түсінуді жақсарту үшін ауадан суға түсетін сәуленің мысалын қарастырайық (әйнек үшін де). Интерфейс бойымен перпендикуляр сызық жүргізу арқылы жарық сәулесінің сыну бұрышы мен қайтарылуын өлшеуге болады. Бұл көрсеткіш (сыну бұрышы) ағын суға (әйнек ішінде) енген сайын өзгереді.
Назар аударыңыз! Бұл параметр сәуленің бірінші құрылымнан екіншісіне өтуі кезінде екі заттың бөлінуіне жүргізілген перпендикулярдан пайда болатын бұрыш ретінде түсініледі.

Арқалық өту

Дәл осындай көрсеткіш басқа орталарға тән. Бұл көрсеткіш заттың тығыздығына байланысты екені анықталды. Егер сәуле азырақ тығыз құрылымнан тығыз құрылымға түссе, онда жасалған бұрмалау бұрышы үлкен болады. Ал егер бұл керісінше болса, онда ол аз.
Бұл ретте төмендеу көлбеуінің өзгеруі бұл көрсеткішке де әсер етеді. Бірақ олардың арасындағы қарым-қатынас тұрақты емес. Сонымен бірге олардың синустарының қатынасы сақталады тұрақты мән, ол келесі формуламен көрсетіледі: sinα / sinγ = n, мұндағы:

• n – әрбір нақты зат (ауа, шыны, су және т.б.) үшін сипатталатын тұрақты шама. Сондықтан бұл мәннің қандай болатынын арнайы кестелер арқылы анықтауға болады;
• α – түсу бұрышы;
• γ – сыну бұрышы.

Мұны анықтау үшін физикалық құбылысжәне сыну заңы құрылды.

Физикалық заң

Жарық ағындарының сыну заңы мөлдір заттардың сипаттамаларын анықтауға мүмкіндік береді. Заңның өзі екі ережеден тұрады:

• Бірінші бөлім. Шекарада түсу нүктесінде қалпына келтірілген сәуле (инцидент, модификацияланған) және перпендикуляр, мысалы, ауа мен судың (шыны және т.б.) бір жазықтықта орналасатын болады;
• Екінші бөлім. Түсу бұрышы синусының шекараны кесіп өткенде пайда болған сол бұрыштың синусына қатынасы тұрақты шама болады.

Заңның сипаттамасы

Бұл жағдайда сәуле екінші құрылымнан біріншіге шыққан кезде (мысалы, жарық ағыны ауадан, шыны арқылы және ауаға қайта өткенде) бұрмалау әсері де пайда болады.

Әртүрлі нысандар үшін маңызды параметр

Бұл жағдайдағы негізгі көрсеткіш - түсу бұрышының синусының ұқсас параметрге қатынасы, бірақ бұрмалану үшін. Жоғарыда сипатталған заңнан келесідей, бұл көрсеткіш тұрақты шама болып табылады.
Оның үстіне құлдырау көлбеуінің мәні өзгерген кезде ұқсас көрсеткіш үшін де дәл осындай жағдай тән болады. Бұл параметр бар үлкен мән, өйткені ол мөлдір заттардың ажырамас сипаттамасы болып табылады.

Әртүрлі объектілерге арналған көрсеткіштер

Осы параметрдің арқасында сіз әйнектің түрлерін, сондай-ақ әртүрлі асыл тастарды тиімді ажырата аласыз. Әртүрлі ортадағы жарық жылдамдығын анықтау үшін де маңызды.

Назар аударыңыз! Жарық ағынының ең жоғары жылдамдығы вакуумда болады.

Бір заттан екінші затқа ауысқанда оның жылдамдығы төмендейді. Мысалы, сыну көрсеткіші ең жоғары алмазда фотонның таралу жылдамдығы ауаға қарағанда 2,42 есе жоғары болады. Суда олар 1,33 есе баяу таралады. Үшін әртүрлі түрлерішыны бұл параметр 1,4-тен 2,2-ге дейін.

Назар аударыңыз! Кейбір көзілдіріктердің сыну көрсеткіші 2,2, алмазға өте жақын (2,4). Сондықтан шыны бөлігін шынайы гауһардан ажырату әрқашан мүмкін емес.

Заттардың оптикалық тығыздығы

Жарық әртүрлі оптикалық тығыздықтармен сипатталатын әртүрлі заттар арқылы өте алады. Жоғарыда айтқанымыздай, бұл заңды пайдалана отырып, ортаның (құрылымның) тығыздық сипаттамасын анықтауға болады. Ол неғұрлым тығыз болса, ол арқылы жарық таралатын жылдамдық соғұрлым баяу болады. Мысалы, шыны немесе су ауаға қарағанда оптикалық тығызырақ болады.
Бұл параметр тұрақты шама болуымен қатар, екі заттағы жарық жылдамдығының қатынасын да көрсетеді. Физикалық мағынаны келесі формула түрінде көрсетуге болады:

Бұл көрсеткіш бір заттан екінші затқа ауысқанда фотондардың таралу жылдамдығы қалай өзгеретінін айтады.

Тағы бір маңызды көрсеткіш

Жарық ағыны мөлдір объектілер арқылы қозғалғанда, оның поляризациясы мүмкін. Ол диэлектрлік изотропты ортадан жарық ағынының өтуі кезінде байқалады. Поляризация фотондар шыныдан өткенде пайда болады.

Поляризация эффектісі

Жарық ағынының екі диэлектриктің шекарасындағы түсу бұрышы нөлден ерекшеленетін кезде ішінара поляризация байқалады. Поляризация дәрежесі түсу бұрыштары қандай болғанына байланысты (Брюстер заңы).

Толық ішкі рефлексия

Біздің қысқа экскурсиямызды аяқтай отырып, мұндай әсерді толық ішкі рефлексия ретінде қарастыру қажет.

Толық көрсету феномені

Бұл әсердің пайда болуы үшін жарық ағынының заттар арасындағы шекарада неғұрлым тығыз ортадан тығыздығы аз ортаға өту сәтінде түсу бұрышын арттыру қажет. Бұл параметр белгілі бір шекті мәннен асатын жағдайда, осы бөлімнің шекарасына түскен фотондар толығымен көрсетіледі. Шын мәнінде, бұл біздің қалаған құбылыс болады. Онсыз талшықты оптика жасау мүмкін емес еді.

Қорытынды

Жарық ағынының мінез-құлқын практикалық қолдану біздің өмірімізді жақсарту үшін әртүрлі техникалық құрылғыларды жасай отырып, көп нәрсе берді. Сонымен бірге, нұр адамзатқа өзінің барлық мүмкіндіктерін әлі ашқан жоқ және оның практикалық мүмкіндіктері әлі толық жүзеге асырылған жоқ.

Өз қолыңызбен қағаз шамын қалай жасауға болады
Жарықдиодты жолақтың өнімділігін қалай тексеруге болады

Кейбір заттар үшін сыну көрсеткіші электромагниттік толқындардың жиілігі төмен жиіліктен оптикалық жиіліктерге және одан тыс өзгерген кезде айтарлықтай қатты өзгереді, сонымен қатар жиілік шкаласының кейбір аймақтарында одан да күрт өзгеруі мүмкін. Әдепкі әдетте контекст арқылы анықталған оптикалық диапазонға немесе ауқымға сілтеме жасайды.

Бір ортаның сыну көрсеткішінің екіншісінің сыну көрсеткішіне қатынасы деп аталады салыстырмалы сыну көрсеткішіекіншісіне қатысты бірінші орта. Орындалғаны үшін:

мұндағы және сәйкесінше бірінші және екінші ортадағы жарықтың фазалық жылдамдықтары. Екінші ортаның біріншіге қатысты салыстырмалы сыну көрсеткіші -ге тең шама екені анық.

Бұл мән, басқалары тең болса, сәуле неғұрлым тығыз ортадан тығызырақ ортаға өткенде, әдетте бірліктен аз болады, ал сәуле тығызырақ ортадан тығызырақ ортаға өткенде бірліктен көп болады (мысалы, газ немесе вакуумнан сұйық немесе қатты күйге дейін). Бұл ережеден ерекшеліктер бар, сондықтан қоршаған ортаны шақыру әдеттегідей оптикалықбасқасына қарағанда көп немесе аз тығыз (ортаның мөлдірлігінің өлшемі ретінде оптикалық тығыздықпен шатастырмау керек).

Ауасыз кеңістіктен қандай да бір ортаның бетіне түскен сәуле оған басқа ортадан түскенге қарағанда күштірек сынады; ауасыз кеңістіктен ортаға түсетін сәуленің сыну көрсеткіші оның деп аталады абсолютті сыну көрсеткішінемесе жай ғана берілген ортаның сыну көрсеткіші, бұл сыну көрсеткіші, оның анықтамасы мақаланың басында берілген. Қалыпты жағдайда кез келген газдың, соның ішінде ауаның сыну көрсеткіші сұйықтықтардың немесе газдардың сыну көрсеткішінен әлдеқайда аз қатты заттар, сондықтан шамамен (және салыстырмалы түрде жақсы дәлдікпен) абсолютті сыну көрсеткішін ауаға қатысты сыну көрсеткіші бойынша бағалауға болады.

Мысалдар

Кейбір орталардың сыну көрсеткіштері кестеде келтірілген.

Толқын ұзындығы 589,3 нм үшін сыну көрсеткіштері

Қоршаған ортаның түрі	сәрсенбі	Температура, °C	Мағынасы
Кристалдар	LiF	20	1,3920
	NaCl	20	1,5442
	KCl	20	1,4870
	KBr	20	1,5552
Оптикалық көзілдірік	LK3 (Ашық тәж)	20	1,4874
	K8 (Cron)	20	1,5163
	TK4 (ауыр тәж)	20	1,6111
	STK9 (Супер ауыр тәж)	20	1,7424
	F1 (Флинт)	20	1,6128
	TF10 (ауыр шақпақ тас)	20	1,8060
	STF3 (өте ауыр шақпақ тас)	20	2,1862
Асыл тастар	Алмаз ақ	-	2,417
	Берил	-	1,571 - 1,599
	Изумруд	-	1,588 - 1,595
	Сапфир ақ	-	1,768 - 1,771
	Сапфир жасыл	-	1,770 - 1,779
Сұйықтықтар	Дистилденген су	20	1,3330
	Бензол	20-25	1,5014
	Глицерин	20-25	1,4370
	Күкірт қышқылы	20-25	1,4290
	Тұз қышқылы	20-25	1,2540
	Анис майы	20-25	1,560
	Күнбағыс майы	20-25	1,470
	Зәйтүн майы	20-25	1,467
	Этанол	20-25	1,3612

Теріс индекстік материалдар

• толқындардың фазалық және топтық жылдамдықтары әр түрлі бағытта болады;
• оптикалық жүйелерді («суперлинзалар») құруда, олардың көмегімен микроскоптардың рұқсатын арттыруда, наноөлшемді микросұлбаларды құруда, оптикалық сақтау құралдарында жазу тығыздығын арттыруда дифракция шегін еңсеруге болады).

да қараңыз

• Сыну көрсеткішін өлшеудің иммерсиондық әдісі.

Ескертпелер

Сілтемелер

• RefractiveIndex.INFO сыну көрсеткішінің мәліметтер базасы

Викимедиа қоры. 2010.

• Белфорт
• Саксония-Анхальт

Басқа сөздіктерде «Сыну көрсеткіші» деген не екенін қараңыз:

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ- вакуумдегі жарық жылдамдығының ортадағы жарық жылдамдығына қатынасы (абсолюттік сыну көрсеткіші). 2 ортаның салыстырмалы сыну көрсеткіші - жарық интерфейсіне түсетін ортадағы жарық жылдамдығының екіншідегі жарық жылдамдығына қатынасы... ... Үлкен энциклопедиялық сөздік

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ Қазіргі энциклопедия

Сыну көрсеткіші- СЫНУ КӨРСЕТКІШ, ортаны сипаттайтын және вакуумдегі жарық жылдамдығының ортадағы жарық жылдамдығына қатынасына тең шама (абсолюттік сыну көрсеткіші). Сыну көрсеткіші n диэлектрикке және магниттік өткізгіштікке m... ... байланысты. Суреттелген энциклопедиялық сөздік

СЫНУ КӨРСЕТКІШІ- (сыну индексін қараңыз). Физикалық энциклопедиялық сөздік. М.: Совет энциклопедиясы. Бас редакторы А.М.Прохоров. 1983 ... Физикалық энциклопедия

сыну көрсеткіші- 1. Түскен толқын жылдамдығының сынған толқын жылдамдығына қатынасы. 2. Екі ортадағы дыбыс жылдамдығының қатынасы. [Жүйе бұзбайтын сынақ.… … Техникалық аудармашыға арналған нұсқаулық

сыну көрсеткіші- вакуумдегі жарық жылдамдығының ортадағы жарық жылдамдығына қатынасы (абсолюттік сыну көрсеткіші). Екі ортаның салыстырмалы сыну көрсеткіші деп жарық интерфейсіне түсетін ортадағы жарық жылдамдығының ... ...дағы жарық жылдамдығына қатынасын айтады. энциклопедиялық сөздік

сыну көрсеткіші- lūžio rodiklis statusas T sritis automatika atitikmenys: ағылшын. сыну көрсеткіші; сыну көрсеткіші; сыну көрсеткіші vok. Brechungsindex, m; Brechungsverhältnis, n; Бречунгшаль, ф; Бречзаль, ф; Refractionsindex, m rus. сыну көрсеткіші, м; … Автоматты терминдер

сыну көрсеткіші- lūžio rodiklis statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiagos konstanta, apibūdinanti jos savybę laužti šviesos bangas. atitikmenys: ағылшын. сыну көрсеткіші; сыну көрсеткіші; сыну көрсеткіші rus. сыну көрсеткіші; сыну көрсеткіші;…… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

сыну көрсеткіші- lūžio rodiklis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Esant nesugeriančiai terpei, tai elektromagnetinės spinduliuotės sklidimo greičio vakuume ir tam tikro dažnio spinduliuotės sklidimo greičio vakuum ir tam tikro dažnio electromagnetiuės electromagnetinėp…

сыну көрсеткіші- lūžio rodiklis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiagos параметрлері, apibūdinantis jos savybę laužti šviesos bangas. atitikmenys: ағылшын. сыну көрсеткіші; сыну көрсеткіші vok. Brechungsindex, m rus. индекс…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Кітаптар

• Кванттық. Танымал ғылыми физика-математика журналы. № 07/2017, жоқ. Егер сіз математика мен физикаға қызығушылық танытсаңыз және есептер шығаруды ұнататын болсаңыз, «КВАНТ» ғылыми-математикалық танымал журналы сіздің досыңыз және көмекші болады. Ол 1970 жылдан бері шығады және... 50 рубльге сатып алыңыз электрондық кітап