Բեկում կոչվում է որոշակի վերացական թիվ, որը բնութագրում է ցանկացած թափանցիկ միջավայրի բեկման ուժը: Ընդունված է այն նշանակել n. Կան բացարձակ բեկման ինդեքս և հարաբերական գործակից։

Առաջինը հաշվարկվում է երկու բանաձևերից մեկի միջոցով.

n = sin α / sin β = const (որտեղ sin α-ն անկման անկյան սինուսն է, իսկ sin β-ն լույսի ճառագայթի սինուսն է, որը դատարկությունից մտնում է դիտարկվող միջավայր)

n = c / υ λ (որտեղ c-ն լույսի արագությունն է վակուումում, υ λ-ն ուսումնասիրվող միջավայրում լույսի արագությունն է):

Այստեղ հաշվարկը ցույց է տալիս, թե քանի անգամ է լույսը փոխում իր տարածման արագությունը վակուումից թափանցիկ միջավայրի անցնելու պահին։ Այս կերպ որոշվում է բեկման ինդեքսը (բացարձակ)։ Հարաբերականը պարզելու համար օգտագործեք բանաձևը.

Այսինքն՝ դիտարկվում են տարբեր խտության նյութերի՝ օդի և ապակու բացարձակ բեկման ինդեքսները։

Ընդհանուր առմամբ, ցանկացած մարմինների բացարձակ գործակիցները՝ լինի գազային, հեղուկ կամ պինդ, միշտ 1-ից մեծ են: Հիմնականում դրանց արժեքները տատանվում են 1-ից մինչև 2: Այս արժեքը կարող է 2-ից բարձր լինել միայն բացառիկ դեպքերում: Այս պարամետրի արժեքը որոշ միջավայրերի համար.

Այս արժեքը, երբ կիրառվում է մոլորակի ամենադժվար բնական նյութի՝ ադամանդի վրա, կազմում է 2,42: Շատ հաճախ գիտական ​​հետազոտություններ կատարելիս և այլն, պահանջվում է իմանալ ջրի բեկման ինդեքսը։ Այս պարամետրը 1.334 է:

Քանի որ ալիքի երկարությունը ցուցիչ է, իհարկե, հաստատուն չէ, n տառին ինդեքս է նշանակվում։ Դրա արժեքը օգնում է հասկանալ, թե սպեկտրի որ ալիքին է վերաբերում այս գործակիցը։ Նույն նյութը դիտարկելիս, բայց լույսի ալիքի երկարության աճով, բեկման ինդեքսը կնվազի: Այս հանգամանքը ոսպնյակի, պրիզմայի և այլնի միջով անցնելիս լույսի սպեկտրի տարրալուծման պատճառ է դարձել։

Ռեֆրակցիոն ինդեքսի արժեքով դուք կարող եք որոշել, օրինակ, թե մի նյութի որքան մասն է լուծված մյուսում: Սա օգտակար է, օրինակ, գարեջրագործության մեջ կամ երբ անհրաժեշտ է իմանալ հյութի մեջ շաքարի, մրգի կամ հատապտուղների կոնցենտրացիան: Այս ցուցանիշը կարևոր է նաև նավթամթերքի որակը որոշելու համար, իսկ ոսկերչության մեջ, երբ անհրաժեշտ է ապացուցել քարի իսկությունը և այլն։

Առանց որևէ նյութի օգտագործման, գործիքի ակնոցի մեջ տեսանելի կշեռքը ամբողջովին կապույտ կլինի։ Եթե ​​դուք ընկնում եք սովորական թորած ջրի պրիզմայի վրա, գործիքի ճիշտ չափաբերմամբ, կապույտի և սպիտակ ծաղիկներուղիղ կանցնի զրոյի: Մեկ այլ նյութ ուսումնասիրելիս այն կշարժվի սանդղակի երկայնքով՝ ըստ բեկման ինչ ինդեքս ունի:

Լույսի բեկման օրենքը. Բացարձակ և հարաբերական կատարումբեկման (գործոններ): Ամբողջական ներքին արտացոլում

Լույսի բեկման օրենքըէմպիրիկ կերպով հաստատվել է 17-րդ դ. Երբ լույսը անցնում է մի թափանցիկ միջավայրից մյուսը, լույսի ուղղությունը կարող է փոխվել։ Լույսի ուղղությունը փոխելով եզրագծի վրա տարբեր միջավայրերկոչվում է լույսի բեկում: Ռեֆրակցիայի ամենագիտությունը առարկայի ձևի ակնհայտ փոփոխությունն է: (օրինակ՝ գդալ մի բաժակ ջրի մեջ): Լույսի բեկման օրենքը. Երկու միջավայրերի սահմանին բեկված ճառագայթը գտնվում է անկման հարթությունում և ձևավորվում է անկման կետում վերականգնված միջերեսի նորմալ բեկման այնպիսի անկյուն, որ՝ = n 1- անկում, 2 անդրադարձ, n-բեկման ինդեքս (f. Snelius) - հարաբերական ցուցանիշԱնօդ տարածությունից միջավայրի վրա ճառագայթի բեկման ինդեքսը կոչվում է դրա բեկման բացարձակ ինդեքս.Հարվածության անկյունը, որով բեկված ճառագայթը սկսում է սահել երկու միջավայրերի միջև միջերեսի երկայնքով՝ առանց օպտիկականորեն ավելի խիտ միջավայրի անցնելու. ընդհանուր ներքին արտացոլման սահմանափակող անկյունը. Ընդհանուր ներքին արտացոլում- ներքին արտացոլում, պայմանով, որ անկման անկյունը գերազանցում է որոշակի կրիտիկական անկյունը: Այս դեպքում անկման ալիքը ամբողջությամբ արտացոլվում է, և արտացոլման գործակիցի արժեքը գերազանցում է առավելագույնը մեծ արժեքներփայլեցված մակերեսների համար. Ընդհանուր ներքին արտացոլման արտացոլման գործակիցը կախված չէ ալիքի երկարությունից: Օպտիկայի մեջ այս երեւույթը նկատվում է լայն շրջանակէլեկտրամագնիսական ճառագայթում, ներառյալ ռենտգենյան ճառագայթների տիրույթը: Երկրաչափական օպտիկայի մեջ երեւույթը բացատրվում է Սնելի օրենքով։ Հաշվի առնելով, որ բեկման անկյունը չի կարող գերազանցել 90°-ը, մենք ստանում ենք, որ անկման անկյունում, որի սինուսը մեծ է փոքր բեկման ցուցիչի և ավելի մեծի հարաբերակցությունից, էլեկտրամագնիսական ալիքը պետք է ամբողջությամբ արտացոլվի առաջին միջավայրում: Օրինակ՝ Բազմաթիվ բնական բյուրեղների, և հատկապես երեսապատված թանկարժեք և կիսաթանկարժեք քարերբացատրվում է ընդհանուր ներքին արտացոլմամբ, որի արդյունքում ձևավորվում է բյուրեղի մեջ մտնող յուրաքանչյուր ճառագայթ մեծ թվովբավականաչափ վառ ելքային ճառագայթներ՝ գունավորված ցրման արդյունքում։

Օպտիկայի խնդիրներ լուծելիս հաճախ անհրաժեշտ է լինում իմանալ ապակու, ջրի կամ այլ նյութի բեկման ինդեքսը։ Եվ մեջ տարբեր իրավիճակներԱյս քանակի և՛ բացարձակ, և՛ հարաբերական արժեքները կարող են ներգրավվել:

Երկու տեսակի բեկման ինդեքս

Նախ այն մասին, թե ինչ է ցույց տալիս այս թիվը՝ ինչպես է այս կամ այն ​​թափանցիկ միջավայրը փոխում լույսի տարածման ուղղությունը։ Ավելին, էլեկտրամագնիսական ալիքը կարող է առաջանալ վակուումից, և ապակու կամ այլ նյութի բեկման ինդեքսը կկոչվի բացարձակ։ Շատ դեպքերում դրա արժեքը գտնվում է 1-ից 2-ի սահմաններում: Միայն շատ հազվադեպ դեպքերում է բեկման ինդեքսը երկուսից մեծ:

Եթե ​​օբյեկտի դիմաց վակուումից միջին խտություն կա, ապա խոսվում է հարաբերական արժեքի մասին։ Եվ դա հաշվարկվում է որպես երկու բացարձակ արժեքների հարաբերակցություն։ Օրինակ, ջրի ապակու հարաբերական բեկման ինդեքսը հավասար կլինի ապակու և ջրի բացարձակ արժեքների գործակցին:

Ամեն դեպքում նշվում է Լատինական տառ«en» - n. Այս արժեքը ստացվում է նույնանուն արժեքները միմյանց վրա բաժանելով, հետևաբար դա պարզապես գործակից է, որը անուն չունի:

Ո՞րն է բեկման ինդեքսը հաշվարկելու բանաձևը:

Եթե ​​անկման անկյունը վերցնենք որպես «ալֆա», և բեկման անկյունը նշանակենք որպես «բետա», ապա բեկման ինդեքսի բացարձակ արժեքի բանաձևը նման է հետևյալին. n = sin α / sin β: Անգլալեզու գրականության մեջ հաճախ կարելի է գտնել այլ նշում: Երբ անկման անկյունը i է, իսկ բեկման անկյունը՝ r։

Կա մեկ այլ բանաձև, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել լույսի բեկման ինդեքսը ապակու և այլ թափանցիկ միջավայրերում: Դա կապված է լույսի արագության հետ վակուումում և դրա հետ, բայց արդեն քննարկվող նյութում։

Այնուհետև այն ունի հետևյալ տեսքը՝ n = c/νλ: Այստեղ c-ն լույսի արագությունն է վակուումում, ν-ը նրա արագությունն է թափանցիկ միջավայրում, λ-ն ալիքի երկարությունն է։

Ինչի՞ց է կախված բեկման ինդեքսը:

Այն որոշվում է դիտարկվող միջավայրում լույսի տարածման արագությամբ։ Օդն այս առումով շատ մոտ է վակուումին, ուստի դրա մեջ լույսի ալիքները գործնականում չեն շեղվում իրենց սկզբնական ուղղությունից։ Հետևաբար, եթե որոշվում է ապակի-օդի կամ օդի հարակից որևէ այլ նյութի բեկման ինդեքսը, ապա վերջինս պայմանականորեն ընդունվում է որպես վակուում։

Ցանկացած այլ միջոց ունի իր առանձնահատկությունները: Նրանք ունեն տարբեր խտություններ, ունեն իրենց ջերմաստիճանը, ինչպես նաև առաձգական լարումներ։ Այս ամենն ազդում է նյութի կողմից լույսի բեկման արդյունքի վրա։

Ալիքի տարածման ուղղությունը փոխելու հարցում ոչ պակաս դեր են խաղում լույսի բնութագրերը։ Սպիտակ լույսը կազմված է բազմաթիվ գույներից՝ կարմիրից մինչև մանուշակագույն: Սպեկտրի յուրաքանչյուր հատված բեկվում է յուրովի։ Ավելին, սպեկտրի կարմիր մասի ալիքի համար ցուցիչի արժեքը միշտ ավելի քիչ կլինի, քան մնացածը: Օրինակ, TF-1 ապակու բեկման ինդեքսը տատանվում է համապատասխանաբար 1,6421-ից մինչև 1,67298, սպեկտրի կարմիրից մինչև մանուշակագույն հատվածը:

Տարբեր նյութերի օրինակելի արժեքներ

Ահա բացարձակ արժեքների արժեքները, այսինքն՝ բեկման ինդեքսը, երբ ճառագայթն անցնում է վակուումից (որը համարժեք է օդին) մեկ այլ նյութի միջով։

Այս թվերը կպահանջվեն, եթե անհրաժեշտ լինի որոշել ապակու բեկման ինդեքսը այլ կրիչների նկատմամբ:

Ի՞նչ այլ քանակություններ են օգտագործվում խնդիրների լուծման համար:

Ամբողջական արտացոլում. Դա տեղի է ունենում, երբ լույսն անցնում է ավելի խիտ միջավայրից դեպի ավելի քիչ խիտ միջավայր: Այստեղ ժամը որոշակի արժեքանկման անկյունը, բեկումը տեղի է ունենում ուղիղ անկյան տակ: Այսինքն, ճառագայթը սահում է երկու լրատվամիջոցների սահմանի երկայնքով:

Ընդհանուր արտացոլման սահմանափակող անկյունը նրա նվազագույն արժեքն է, որի դեպքում լույսը չի թափանցում ավելի քիչ խիտ միջավայր: Դրանից պակաս՝ տեղի է ունենում բեկում, և ավելի շատ՝ արտացոլումը նույն միջավայրի մեջ, որտեղից շարժվել է լույսը:

Առաջադրանք թիվ 1

Վիճակ. Ապակու բեկման ինդեքսը 1,52 է։ Անհրաժեշտ է որոշել սահմանափակող անկյունը, որով լույսն ամբողջությամբ արտացոլվում է մակերեսների միջերեսից՝ ապակի օդով, ջուր՝ օդով, ապակի՝ ջրով:

Աղյուսակում տրված ջրի համար պետք է օգտագործեք բեկման ինդեքսի տվյալները: Այն վերցված է օդի համար հավասար միասնության։

Բոլոր երեք դեպքերում լուծումը կրճատվում է հաշվարկներով՝ օգտագործելով բանաձևը.

sin α 0 / sin β = n 1 / n 2, որտեղ n 2 վերաբերում է այն միջավայրին, որտեղից լույսը տարածվում է, և n 1, որտեղ այն թափանցում է:

α 0 տառը նշանակում է սահմանափակող անկյուն։ β անկյան արժեքը 90 աստիճան է։ Այսինքն՝ դրա սինուսը կլինի միասնությունը։

Առաջին դեպքում՝ sin α 0 = 1 /n ապակի, ապա սահմանափակող անկյունը հավասար է 1 /n ապակու աղեղին: 1/1,52 = 0,6579: Անկյունը 41,14º է։

Երկրորդ դեպքում, երբ որոշվում է արկսինը, անհրաժեշտ է փոխարինել ջրի բեկման ցուցիչի արժեքը: Ջրի 1 / ն մասնաբաժինը կընդունի 1 / 1,33 \u003d 0, 7519 արժեքը: Սա 48,75º անկյան աղեղն է:

Երրորդ դեպքը նկարագրվում է n ջրի և n ապակու հարաբերակցությամբ։ Արկսինը պետք է հաշվարկվի կոտորակի համար՝ 1,33 / 1,52, այսինքն՝ 0,875 թիվը։ Սահմանափակող անկյան արժեքը գտնում ենք նրա արսինով՝ 61,05º:

Պատասխան՝ 41.14º, 48.75º, 61.05º:

Առաջադրանք թիվ 2

Վիճակ. Ապակե պրիզմա ընկղմվում է ջրով լցված անոթի մեջ։ Նրա բեկման ինդեքսը 1,5 է։ Պրիզման հիմնված է ուղղանկյուն եռանկյունու վրա։ Ավելի մեծ ոտքը գտնվում է ներքևին ուղղահայաց, իսկ երկրորդը՝ դրան զուգահեռ։ Լույսի ճառագայթը սովորաբար ընկնում է պրիզմայի վերին երեսին: Որքա՞ն պետք է լինի հորիզոնական ոտքի և հիպոթենուսի միջև եղած ամենափոքր անկյունը, որպեսզի լույսը հասնի նավի հատակին ուղղահայաց ոտքին և դուրս գա պրիզմայից:

Որպեսզի ճառագայթը նկարագրված ձևով դուրս գա պրիզմայից, այն պետք է ընկնի ներքին երեսի վրա սահմանափակող անկյան տակ (այն, որը պրիզմայի հատվածում եռանկյունու հիպոթենուսն է): Այս սահմանափակող անկյունը, ըստ կառուցվածքի, հավասար է ցանկալի անկյունին ուղղանկյուն եռանկյուն. Լույսի բեկման օրենքից պարզվում է, որ սահմանափակող անկյան սինուսը, որը բաժանվում է 90 աստիճանի սինուսի վրա, հավասար է բեկման երկու ցուցիչների՝ ջրի և ապակու հարաբերությանը։

Հաշվարկները հանգեցնում են սահմանափակող անկյան այսպիսի արժեքի՝ 62º30´:

Օպտիկան ֆիզիկայի հնագույն ճյուղերից է։ Հին Հունաստանից ի վեր շատ փիլիսոփաներ հետաքրքրված են եղել լույսի շարժման և տարածման օրենքներով տարբեր թափանցիկ նյութերում, ինչպիսիք են ջուրը, ապակին, ադամանդը և օդը: Այս հոդվածում դիտարկվում է լույսի բեկման ֆենոմենը, ուշադրությունը կենտրոնացված է օդի բեկման ինդեքսին։

Լույսի ճառագայթի բեկման էֆեկտ

Յուրաքանչյուր ոք իր կյանքում հարյուրավոր անգամներ նման էֆեկտի է հանդիպել, երբ նա նայել է ջրամբարի հատակին կամ ջրի բաժակին, որի մեջ դրված է ինչ-որ առարկա: Միևնույն ժամանակ, ջրամբարն այնքան խորը չէր թվում, որքան իրականում էր, և մեկ բաժակ ջրի մեջ գտնվող առարկաները դեֆորմացված կամ կոտրված տեսք ունեին:

Ռեֆրակցիայի երևույթը բաղկացած է իր ուղղագիծ հետագծի ճեղքվածքից, երբ այն անցնում է երկու թափանցիկ նյութերի միջերեսը: Ամփոփելով մեծ թվով փորձարարական տվյալներ՝ 17-րդ դարի սկզբին հոլանդացի Վիլլեբրորդ Սնելը ստացավ մաթեմատիկական արտահայտություն, որը ճշգրիտ նկարագրում էր այս երեւույթը։ Այս արտահայտությունը գրված է հետևյալ ձևով.

n 1 *sin(θ 1) = n 2 *sin(θ 2) = const.

Այստեղ n 1 , n 2-ը լույսի բեկման բացարձակ ինդեքսներն են համապատասխան նյութում, θ 1 և θ 2 անկյուններն են անկման և բեկված ճառագայթների միջև և ինտերֆեյսի հարթությանը ուղղահայացը, որը գծված է ճառագայթի հատման կետով։ և այս ինքնաթիռը:

Այս բանաձևը կոչվում է Սնելի կամ Սնել-Դեկարտի օրենք (ֆրանսիացին է գրել այն ներկայացված ձևով, հոլանդացին օգտագործել է ոչ թե սինուսներ, այլ երկարության միավորներ)։

Բացի այս բանաձեւից, բեկման երեւույթը նկարագրվում է մեկ այլ օրենքով, որն իր բնույթով երկրաչափական է։ Դա կայանում է նրանում, որ նշված հարթությանը ուղղահայացը և երկու ճառագայթները (բեկված և ընկնող) գտնվում են նույն հարթության վրա:

Բացարձակ բեկման ինդեքս

Այս արժեքը ներառված է Snell բանաձեւում, եւ դրա արժեքը կարեւոր դեր է խաղում: Մաթեմատիկորեն n բեկման ինդեքսը համապատասխանում է բանաձևին.

c նշանը էլեկտրամագնիսական ալիքների արագությունն է վակուումում։ Այն մոտավորապես 3*10 8 մ/վ է։ v արժեքը լույսի արագությունն է միջավայրում։ Այսպիսով, բեկման ինդեքսը արտացոլում է միջավայրում լույսի դանդաղեցման չափը օդային տարածության նկատմամբ:

Վերոհիշյալ բանաձևից բխում են երկու կարևոր եզրակացություն.

• n-ի արժեքը միշտ 1-ից մեծ է (վակուումի համար այն հավասար է մեկի);
• դա անչափ մեծություն է։

Օրինակ՝ օդի բեկման ինդեքսը 1,00029 է, իսկ ջրի համար՝ 1,33։

բեկման ինդեքսը որոշակի միջավայրի համար հաստատուն արժեք չէ: Դա կախված է ջերմաստիճանից: Ավելին, էլեկտրամագնիսական ալիքի յուրաքանչյուր հաճախականության համար այն ունի իր նշանակությունը։ Այսպիսով, վերը նշված թվերը համապատասխանում են 20 o C ջերմաստիճանին և տեսանելի սպեկտրի դեղին հատվածին (ալիքի երկարությունը՝ մոտ 580-590 նմ):

n-ի արժեքի կախվածությունը լույսի հաճախականությունից դրսևորվում է ընդարձակման մեջ սպիտակ լույսպրիզմա մի շարք գույների վրա, ինչպես նաև հորդառատ անձրևի ժամանակ երկնքում ծիածանի ձևավորման մեջ։

Օդի մեջ լույսի բեկման ինդեքսը

Դրա արժեքը (1.00029) արդեն տրված է վերևում: Քանի որ օդի բեկման ինդեքսը զրոյից տարբերվում է միայն չորրորդ տասնորդական տեղում, ապա գործնական խնդիրներ լուծելու համար այն կարելի է հավասար համարել մեկի։ Օդի համար n-ի փոքր տարբերությունը միասնությունից ցույց է տալիս, որ լույսը գործնականում չի դանդաղեցնում օդի մոլեկուլները, ինչը կապված է դրա համեմատաբար ցածր խտության հետ: Այսպիսով, օդի միջին խտությունը 1,225 կգ/մ 3 է, այսինքն՝ ավելի քան 800 անգամ թեթեւ է քաղցրահամ ջրից։

Օդը օպտիկապես բարակ միջավայր է: Նյութում լույսի արագության դանդաղեցման գործընթացը կրում է քվանտային բնույթ և կապված է նյութի ատոմների կողմից ֆոտոնների կլանման և արտանետման գործողությունների հետ:

Օդի բաղադրության փոփոխությունները (օրինակ՝ դրանում ջրի գոլորշու պարունակության ավելացում) և ջերմաստիճանի փոփոխությունները հանգեցնում են բեկման ինդեքսի զգալի փոփոխությունների։ Վառ օրինակմիրաժի ազդեցությունն է անապատում, որն առաջանում է օդային շերտերի բեկման ինդեքսների տարբերության պատճառով։ տարբեր ջերմաստիճաններ.

ապակի-օդ ինտերֆեյս

Ապակին օդից շատ ավելի խիտ միջավայր է: Դրա բացարձակ բեկման ինդեքսը տատանվում է 1,5-ից մինչև 1,66՝ կախված ապակու տեսակից: Եթե ​​վերցնենք միջին արժեքը 1,55, ապա ճառագայթի բեկումը օդ-ապակի միջերեսում կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով բանաձևը.

մեղք (θ 1) / մեղք (θ 2) \u003d n 2 / n 1 \u003d n 21 \u003d 1.55.

n 21-ի արժեքը կոչվում է օդ-ապակի հարաբերական բեկման ինդեքս: Եթե ​​ճառագայթը ապակուց դուրս է գալիս օդ, ապա պետք է օգտագործվի հետևյալ բանաձևը.

մեղք (θ 1) / մեղք (θ 2) \u003d n 2 / n 1 \u003d n 21 \u003d 1 / 1.55 \u003d 0.645:

Եթե ​​բեկված փնջի անկյունը վերջին դեպքում հավասար է 90 o-ի, ապա համապատասխանը կոչվում է կրիտիկական։ Ապակի-օդ սահմանի համար այն հավասար է.

θ 1 \u003d աղեղ (0,645) \u003d 40,17 o.

Եթե ​​ճառագայթը ընկնում է ապակի-օդ սահմանի վրա 40,17 o ից ավելի մեծ անկյուններով, ապա այն ամբողջությամբ կանդրադառնա ապակու մեջ: Այս երեւույթը կոչվում է «ընդհանուր ներքին արտացոլում»։

Կրիտիկական անկյունը գոյություն ունի միայն այն ժամանակ, երբ ճառագայթը շարժվում է խիտ միջավայրից (ապակուց օդ, բայց ոչ հակառակը):

Ֆիզիկայի օրենքները շատ կարևոր դեր են խաղում ցանկացած արտադրանքի արտադրության համար հատուկ ռազմավարություն պլանավորելու կամ տարբեր նպատակներով կառույցների կառուցման նախագիծ կազմելու համար հաշվարկներ իրականացնելիս: Շատ արժեքներ են հաշվարկվում, ուստի չափումներ և հաշվարկներ են կատարվում նախքան պլանավորման աշխատանքները սկսելը: Օրինակ՝ ապակու բեկման ինդեքսը հավասար է անկման անկյան սինուսի և բեկման անկյան սինուսի հարաբերությանը։

Այսպիսով, սկզբում տեղի է ունենում անկյունների չափման գործընթաց, այնուհետև հաշվարկվում է դրանց սինուսը, և միայն դրանից հետո կարող եք ստանալ ցանկալի արժեքը: Չնայած աղյուսակային տվյալների առկայությանը, արժե ամեն անգամ լրացուցիչ հաշվարկներ կատարել, քանի որ տեղեկատու գրքերը հաճախ օգտագործում են. իդեալական պայմաններհասնելու համար իրական կյանքգրեթե անհնար է. Հետևաբար, իրականում ցուցանիշը անպայմանորեն կտարբերվի աղյուսակայինից, և որոշ իրավիճակներում դա հիմնարար նշանակություն ունի։

Բացարձակ ցուցանիշ

Բացարձակ բեկման ինդեքսը կախված է ապակու ապրանքանիշից, քանի որ գործնականում կան հսկայական թվով տարբերակներ, որոնք տարբերվում են կազմով և թափանցիկության աստիճանով: Միջին հաշվով այն 1.5 է և այս արժեքի շուրջ տատանվում է 0.2-ով այս կամ այն ​​ուղղությամբ: Հազվագյուտ դեպքերում կարող են լինել այս ցուցանիշից շեղումներ:

Կրկին, եթե ճշգրիտ ցուցանիշը կարևոր է, ապա լրացուցիչ չափումները անփոխարինելի են: Բայց նույնիսկ նրանք չեն տալիս 100% հուսալի արդյունք, քանի որ արևի դիրքը երկնքում և ամպամածությունը չափումների օրը կազդեն վերջնական արժեքի վրա: Բարեբախտաբար, 99,99% դեպքերում բավական է պարզապես իմանալ, որ ապակու նման նյութի բեկման ինդեքսը մեկից մեծ է և երկուսից պակաս, իսկ մնացած բոլոր տասներորդներն ու հարյուրերորդները դեր չեն խաղում:

Այն ֆորումներում, որոնք օգնում են լուծել ֆիզիկայի խնդիրները, հաճախ հարց է ծագում՝ ո՞րն է ապակու և ադամանդի բեկման ինդեքսը: Շատերը կարծում են, որ քանի որ այս երկու նյութերն արտաքին տեսքով նման են, ուրեմն դրանց հատկությունները պետք է մոտավորապես նույնը լինեն։ Բայց սա մոլորություն է։

Ապակու առավելագույն բեկումը կկազմի մոտ 1,7, մինչդեռ ադամանդի դեպքում այդ ցուցանիշը հասնում է 2,42-ի: Այն գոհարԵրկրի վրա այն քիչ նյութերից է, որի բեկման ինդեքսը գերազանցում է 2-ը: Դա պայմանավորված է նրա բյուրեղային կառուցվածքով և լույսի ճառագայթների մեծ տարածմամբ: Երեսապատումը նվազագույն դեր է խաղում աղյուսակի արժեքի փոփոխության մեջ:

Հարաբերական ցուցանիշ

Որոշ միջավայրերի հարաբերական ցուցանիշը կարելի է բնութագրել հետևյալ կերպ.

• - ջրի նկատմամբ ապակու բեկման ինդեքսը մոտավորապես 1,18 է.
• - օդի նկատմամբ նույն նյութի բեկման ինդեքսը հավասար է արժեքին 1,5;
• - բեկման ինդեքսը ալկոհոլի նկատմամբ - 1.1.

Չափումներ և հաշվարկներ հարաբերական արժեքիրականացվում է հայտնի ալգորիթմի համաձայն: Հարաբերական պարամետր գտնելու համար հարկավոր է աղյուսակի մեկ արժեքը բաժանել մյուսի: Կամ երկու միջավայրի համար փորձարարական հաշվարկներ արեք, իսկ հետո ստացված տվյալները բաժանեք։ Նման գործողություններ հաճախ իրականացվում են լաբորատոր պարապմունքներֆիզիկայում։

բեկման ինդեքսի որոշում

Գործնականում բավականին դժվար է որոշել ապակու բեկման ինդեքսը, քանի որ նախնական տվյալները չափելու համար անհրաժեշտ են բարձր ճշգրտության գործիքներ։ Ցանկացած սխալ կաճի, քանի որ հաշվարկը օգտագործում է բարդ բանաձևեր, որոնք պահանջում են սխալների բացակայություն:

Ընդհանուր առմամբ, այս գործակիցը ցույց է տալիս, թե քանի անգամ է դանդաղում լույսի ճառագայթների տարածման արագությունը որոշակի խոչընդոտի միջով անցնելիս։ Հետեւաբար, այն բնորոշ է միայն թափանցիկ նյութերին։ Հղման արժեքի, այսինքն՝ միավորի համար վերցված է գազերի բեկման ինդեքսը։ Դա արվել է, որպեսզի հնարավոր լինի հաշվարկներում ինչ-որ արժեքից սկսել։

Եթե Արևի շողընկնում է ապակե մակերեսի վրա, որի բեկման ինդեքսը հավասար է սեղանի արժեքին, այնուհետև այն կարող է փոխվել մի քանի ձևով.

• 1. Վերևում կպցրեք թաղանթ, որի բեկման ինդեքսն ավելի բարձր կլինի, քան ապակին: Այս սկզբունքն օգտագործվում է մեքենայի ապակիների մգեցման մեջ՝ ուղևորի հարմարավետությունը բարելավելու և վարորդին ճանապարհն ավելի հստակ տեսնելու համար: Նաև ֆիլմը կզսպի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը:
• 2. Ապակին ներկիր ներկով։ Ահա թե ինչ են անում էժան արևային ակնոցներ արտադրողները, բայց տեղյակ եղեք, որ դա կարող է վնասակար լինել ձեր տեսողության համար: AT լավ մոդելներԱկնոցները անմիջապես արտադրվում են գունավոր՝ օգտագործելով հատուկ տեխնոլոգիա։
• 3. Բաժակը ընկղմեք ինչ-որ հեղուկի մեջ։ Սա օգտակար է միայն փորձերի համար:

Եթե ​​լույսի ճառագայթը անցնում է ապակուց, ապա հաջորդ նյութի վրա բեկման ինդեքսը հաշվարկվում է հարաբերական գործակիցով, որը կարելի է ստանալ՝ համեմատելով աղյուսակային արժեքները միմյանց հետ: Այս հաշվարկները շատ կարևոր են նախագծելիս օպտիկական համակարգեր, որոնք կրում են գործնական կամ փորձնական բեռ։ Սխալներն այստեղ անթույլատրելի են, քանի որ դրանք կհանգեցնեն ամբողջ սարքի անսարքության, և այդ դեպքում դրա հետ ստացված ցանկացած տվյալներ անօգուտ կլինեն:

Ապակու մեջ լույսի արագությունը բեկման ինդեքսով որոշելու համար հարկավոր է վակուումում արագության բացարձակ արժեքը բաժանել բեկման ինդեքսով: Վակուումը օգտագործվում է որպես տեղեկատու միջավայր, քանի որ բեկումը չի գործում այնտեղ որևէ նյութի բացակայության պատճառով, որը կարող է խանգարել լույսի ճառագայթների անխոչընդոտ շարժմանը տվյալ հետագծի երկայնքով:

Ցանկացած հաշվարկված ցուցանիշներում արագությունը կլինի ավելի քիչ, քան հղման միջավայրում, քանի որ բեկման ինդեքսը միշտ մեկից մեծ է: