Приборы и принадлежности: рефрактометр, набор жидкостей, вата, спирт.
Цель работы: определение показателя преломления жидкости с помощью рефрактометра.
1. Краткая теория
При прохождении света через границу 2-х прозрачных веществ падающий луч разделяется на два: отраженный и преломленный (рис. 10). При этом выполняются законы отражения и преломления: угол отражения равен углу падения.
Отношение синусов углов падения и преломления является постоянной величиной, называемой относительным показателем преломления второй среды по отношению к первой: , .
Показатель преломления вещества по отношению к вакууму (или приближенно воздуху) называется абсолютным показателем преломления данного вещества и обозначается n0.
Относительный показатель преломления n2,1 paвeн отношению абсолютных показателей преломления, т.е.
Закон преломления можно записать в виде: n1sin i = n2sin r.
Формула показывает, что при переходе луча из оптически более плотной среды в оптически менее плотную луч удаляется от нормали к поверхности.
Увеличение угла падения сопровождается быстрым (рис.11) ростом угла преломления и при угле падения i = iпр, который называется предельным углом, преломленный луч скользит по поверхности раздела. При этом условии . При падении лучей под углами, большими предельного i > iпр, луч не проходит во вторую среду, а отражается в первую. Это явление называется полным внутренним отражением.
Явление полного внутреннего отражения находит широкое практическое применение: оборотные призмы, рефрактометры, волоконно-оптические световоды, тонкопленочные туннельные резонансные накопители и другие элементы интегральной оптики. Для определения показателя преломления жидкостей применяется рефрактометр, в котором используется явление полного внутреннего отражения.