ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3-5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ РЕФРАКТОМЕТРОМ

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 n_2,1 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 = i_пр, который называется предельным углом, преломленный луч скользит по поверхности раздела. При этом условии . При падении лучей под углами, большими предельного i > i_пр, 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.