Показатель преломления

Показатель преломления определяют с помощью рефрактометров различного типа, измеряя предельный угол падения.

Известно, что скорость света в среде зависит от ее плотности. Чем плотнее среда, тем меньше скорость распространения света в ней. При падении луча на поверхность раздела двух сред с разной плотностью скорость света изменяется.

Пусть луч N падает на поверхность раздела двух сред А и В (рисунок 3.1), причем среда А (например, стекло) оптически плотнее среды В (жидкости).

Рисунок 3.1 – Преломление луча N на границе сред А и В

Тогда:

(57)

где a – угол падения, °;

b – угол преломления, °;

u_A – скорость света в среде А, м/с;

u_B – скорость света в среде В, м/с;

n_А и n_B – показатели преломления этих

сред по отношению к воздуху.

Так как u_A < u_B, то a < b. При увеличении угла a угол b может стать равным 90 ° и тогда луч света начнет скользить по поверхности раздела сред. При дальнейшем увеличении угла a падающий луч отражается от среды В. Это явление называется полным внутренним отражением, а угол падения, при котором угол преломления равен 90 ° – предельным углом падения. Если угол b = 90 ° и sin b = 1, то показатель преломления жидкости:

. (58)