Ligjet e fizikës luajnë një rol shumë të rëndësishëm gjatë kryerjes së llogaritjeve për të planifikuar një strategji specifike për prodhimin e ndonjë produkti ose kur hartoni një projekt për ndërtimin e strukturave për qëllime të ndryshme. Llogariten shumë sasi, kështu që matjet dhe llogaritjet bëhen përpara se të fillojë puna e planifikimit. Për shembull, indeksi i thyerjes së qelqit është i barabartë me raportin e sinusit të këndit të rënies me sinusin e këndit të thyerjes.
Pra, fillimisht bëhet procesi i matjes së këndeve, pastaj llogaritet sinusi i tyre dhe vetëm atëherë mund të merret vlera e dëshiruar. Megjithë disponueshmërinë e të dhënave tabelare, ia vlen të kryhen llogaritje shtesë çdo herë, pasi librat e referencës shpesh përdorin kushte ideale, të cilat janë pothuajse të pamundura për t'u arritur në jetën reale. Prandaj, në realitet, treguesi domosdoshmërisht do të ndryshojë nga tabela, dhe në disa situata kjo ka një rëndësi thelbësore.
Treguesi absolut
Indeksi absolut i thyerjes varet nga marka e xhamit, pasi në praktikë ka një numër të madh opsionesh që ndryshojnë në përbërjen dhe shkallën e transparencës. Mesatarisht është 1.5 dhe luhatet rreth kësaj vlere me 0.2 në një drejtim ose në një tjetër. Në raste të rralla, mund të ketë devijime nga kjo shifër.
Përsëri, nëse një tregues i saktë është i rëndësishëm, atëherë matjet shtesë nuk mund të shmangen. Por ato gjithashtu nuk japin një rezultat 100% të besueshëm, pasi vlera përfundimtare do të ndikohet nga pozicioni i diellit në qiell dhe retë në ditën e matjes. Për fat të mirë, në 99.99% të rasteve mjafton thjesht të dihet se indeksi i thyerjes së një materiali si qelqi është më i madh se një dhe më pak se dy, dhe të gjitha të dhjetat dhe të qindtat e tjera nuk kanë rëndësi.
Në forumet që ndihmojnë në zgjidhjen e problemeve të fizikës, shpesh lind pyetja: cili është indeksi i thyerjes së qelqit dhe diamantit? Shumë njerëz mendojnë se duke qenë se këto dy substanca janë të ngjashme në pamje, atëherë vetitë e tyre duhet të jenë afërsisht të njëjta. Por ky është një keqkuptim.
Përthyerja maksimale e xhamit do të jetë rreth 1.7, ndërsa për diamantin ky tregues arrin në 2.42. Ky gur i çmuar është një nga materialet e pakta në Tokë, indeksi i thyerjes së të cilit kalon 2. Kjo është për shkak të strukturës së tij kristalore dhe nivelit të lartë të shpërndarjes së rrezeve të dritës. Prerja luan një rol minimal në ndryshimet në vlerën e tabelës.
Treguesi relativ
Treguesi relativ për disa mjedise mund të karakterizohet si më poshtë:
- - indeksi i thyerjes së qelqit në raport me ujin është afërsisht 1,18;
- - indeksi i thyerjes së të njëjtit material në raport me ajrin është i barabartë me 1.5;
- - indeksi i thyerjes në raport me alkoolin - 1.1.
Matjet e treguesit dhe llogaritjet e vlerës relative kryhen sipas një algoritmi të njohur. Për të gjetur një parametër relativ, duhet të ndani një vlerë të tabelës me një tjetër. Ose bëni llogaritje eksperimentale për dy mjedise dhe më pas ndani të dhënat e marra. Operacione të tilla shpesh kryhen në klasat e fizikës laboratorike.
Përcaktimi i indeksit të thyerjes
Përcaktimi i indeksit të thyerjes së qelqit në praktikë është mjaft i vështirë, sepse kërkohen instrumente me precizion të lartë për të matur të dhënat fillestare. Çdo gabim do të rritet, pasi llogaritja përdor formula komplekse që kërkojnë mungesën e gabimeve.
Në përgjithësi, ky koeficient tregon se sa herë ngadalësohet shpejtësia e përhapjes së rrezeve të dritës kur kalon nëpër një pengesë të caktuar. Prandaj, është tipike vetëm për materiale transparente. Indeksi i thyerjes së gazeve merret si vlerë referencë, domethënë si njësi. Kjo u bë në mënyrë që të ishte e mundur të filloni nga një vlerë kur bëni llogaritjet.
Nëse një rreze dielli bie në sipërfaqen e qelqit me një indeks thyes që është i barabartë me vlerën e tabelës, atëherë ajo mund të ndryshohet në disa mënyra:
- 1. Ngjitni një film sipër, indeksi i thyerjes së të cilit do të jetë më i lartë se ai i xhamit. Ky parim përdoret në ngjyrosjen e dritareve të makinës për të përmirësuar komoditetin e pasagjerit dhe për t'i lejuar shoferit të ketë një pamje më të qartë të kushteve të trafikut. Filmi gjithashtu do të pengojë rrezatimin ultravjollcë.
- 2. Lyeni xhamin me bojë. Prodhuesit e syzeve të diellit të lirë e bëjnë këtë, por ia vlen të merret parasysh se kjo mund të jetë e dëmshme për shikimin. Në modelet e mira, xhami prodhohet menjëherë me ngjyrë duke përdorur një teknologji të veçantë.
- 3. Zhytni gotën në pak lëng. Kjo është e dobishme vetëm për eksperimente.
Nëse një rreze drite kalon nga xhami, atëherë indeksi i thyerjes në materialin tjetër llogaritet duke përdorur një koeficient relativ, i cili mund të merret duke krahasuar vlerat e tabelës. Këto llogaritje janë shumë të rëndësishme në projektimin e sistemeve optike që mbajnë ngarkesa praktike ose eksperimentale. Gabimet këtu janë të papranueshme, sepse ato do të çojnë në funksionimin e gabuar të të gjithë pajisjes, dhe atëherë çdo e dhënë e marrë me ndihmën e saj do të jetë e padobishme.
Për të përcaktuar shpejtësinë e dritës në xhami me një indeks thyes, duhet të ndani vlerën absolute të shpejtësisë në një vakum me indeksin e thyerjes. Vakuumi përdoret si një medium referencë sepse nuk ka thyerje për shkak të mungesës së ndonjë substance që mund të ndërhyjë në lëvizjen e qetë të rrezeve të dritës përgjatë një rruge të caktuar.
Në çdo tregues të llogaritur, shpejtësia do të jetë më e vogël se në mediumin e referencës, pasi indeksi i thyerjes është gjithmonë më i madh se uniteti.
PËR LEKTORËN Nr.24
"METODA INSTRUMENTALE TË ANALIZËS"
REFRAKTOMETRIA.
Literatura:
1. V.D. Ponomarev "Kimi analitike" 1983 246-251
2. A.A. Ishchenko "Kimi analitike" 2004 f. 181-184
REFRAKTOMETRIA.
Refraktometria është një nga metodat fizike më të thjeshta të analizës duke përdorur një sasi minimale të analitit dhe kryhet në një kohë shumë të shkurtër.
Refraktometria- një metodë e bazuar në fenomenin e përthyerjes ose të përthyerjes d.m.th. ndryshimi i drejtimit të përhapjes së dritës kur kalon nga një mjedis në tjetrin.
Përthyerja, si dhe thithja e dritës, është pasojë e ndërveprimit të saj me mediumin. Fjala refraktometri do të thotë matje përthyerja e dritës, e cila vlerësohet nga vlera e indeksit të thyerjes.
Vlera e indeksit të thyerjes n varet
1) për përbërjen e substancave dhe sistemeve,
2) nga fakti në çfarë përqendrimi dhe çfarë molekula ndesh rrezja e dritës në rrugën e saj, sepse Nën ndikimin e dritës, molekulat e substancave të ndryshme polarizohen ndryshe. Në këtë varësi bazohet metoda refraktometrike.
Kjo metodë ka një sërë përparësish, si rezultat i të cilave ka gjetur aplikim të gjerë si në kërkimin kimik, ashtu edhe në kontrollin e proceseve teknologjike.
1) Matja e indekseve të thyerjes është një proces shumë i thjeshtë që kryhet me saktësi dhe me kohë dhe sasi minimale të materialit.
2) Në mënyrë tipike, refraktometrat ofrojnë një saktësi deri në 10% në përcaktimin e indeksit të thyerjes së dritës dhe përmbajtjes së analitit
Metoda e refraktometrisë përdoret për të kontrolluar autenticitetin dhe pastërtinë, për të identifikuar substancat individuale dhe për të përcaktuar strukturën e përbërjeve organike dhe inorganike gjatë studimit të tretësirave. Refraktometria përdoret për të përcaktuar përbërjen e tretësirave me dy komponentë dhe për sistemet treshe.
Baza fizike e metodës
INDEKSI PRAKTIV.
Sa më i madh të jetë ndryshimi në shpejtësinë e përhapjes së dritës në të dy, aq më i madh është devijimi i një rreze drite nga drejtimi i saj origjinal kur kalon nga një mjedis në tjetrin.
këto mjedise.
Le të shqyrtojmë thyerjen e një rreze drite në kufirin e çdo dy media transparente I dhe II (Shih Fig.). Le të biem dakord që mediumi II ka një fuqi refraktive më të madhe dhe, për rrjedhojë, n 1 Dhe n 2- tregon thyerjen e mediumit përkatës. Nëse mediumi I nuk është vakum ose ajër, atëherë raporti i këndit mëkat të rënies së rrezes së dritës me këndin mëkat të thyerjes do të japë vlerën e indeksit relativ të thyerjes n rel. Vlera n rel. mund të përkufizohet edhe si raport i indekseve refraktive të mediumit në shqyrtim.
n rel. = ----- = ---
Vlera e indeksit të thyerjes varet nga
1) natyra e substancave
Natyra e një substance në këtë rast përcaktohet nga shkalla e deformueshmërisë së molekulave të saj nën ndikimin e dritës - shkalla e polarizimit. Sa më intensiv të jetë polarizimi, aq më i fortë është thyerja e dritës.
2)gjatësia e valës së dritës rënëse
Matja e indeksit të thyerjes kryhet në një gjatësi vale të dritës prej 589.3 nm (linja D e spektrit të natriumit).
Varësia e indeksit të thyerjes nga gjatësia valore e dritës quhet dispersion. Sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më i madh është thyerja. Prandaj, rrezet me gjatësi vale të ndryshme përthyhen ndryshe.
3)temperatura , në të cilën kryhet matja. Një parakusht për përcaktimin e indeksit të thyerjes është pajtueshmëria me regjimin e temperaturës. Zakonisht përcaktimi kryhet në 20±0,3 0 C.
Me rritjen e temperaturës, indeksi i thyerjes zvogëlohet me uljen e temperaturës;.
Korrigjimi për efektet e temperaturës llogaritet duke përdorur formulën e mëposhtme:
n t =n 20 + (20-t) 0,0002, ku
n t - Mirupafshim indeksi i thyerjes në një temperaturë të caktuar,
n 20 - indeksi i thyerjes në 20 0 C
Ndikimi i temperaturës në vlerat e indekseve të thyerjes së gazeve dhe lëngjeve shoqërohet me vlerat e koeficientëve të tyre të zgjerimit vëllimor. Vëllimi i të gjitha gazeve dhe lëngjeve rritet kur nxehet, dendësia zvogëlohet dhe, rrjedhimisht, treguesi zvogëlohet
Indeksi i thyerjes i matur në 20 0 C dhe një gjatësi vale e dritës prej 589.3 nm përcaktohet nga indeksi n D 20
Varësia e indeksit të thyerjes së një sistemi homogjen me dy komponentë nga gjendja e tij përcaktohet eksperimentalisht duke përcaktuar indeksin e thyerjes për një numër sistemesh standarde (për shembull, zgjidhje), përmbajtja e përbërësve në të cilët dihet.
4) përqendrimi i substancës në tretësirë.
Për shumë solucione ujore të substancave, indekset e thyerjes në përqendrime dhe temperatura të ndryshme maten në mënyrë të besueshme dhe në këto raste mund të përdoren libra referimi. tabela refraktometrike. Praktika tregon se kur përmbajtja e substancës së tretur nuk kalon 10-20%, së bashku me metodën grafike, në shumë raste është e mundur të përdoret ekuacion linear si:
n=n o +FC,
n- indeksi i thyerjes së tretësirës,
nr- indeksi i thyerjes së një tretësi të pastër,
C- përqendrimi i lëndës së tretur,%
F-koeficienti empirik, vlera e të cilit gjendet
duke përcaktuar indekset e thyerjes së tretësirave me përqendrim të njohur.
REFRAKTOMETRA.
Refraktometrat janë instrumente që përdoren për të matur indeksin e thyerjes. Ekzistojnë 2 lloje të këtyre pajisjeve: refraktometri i tipit Abbe dhe refraktometri i tipit Pulfrich. Në të dyja rastet, matjet bazohen në përcaktimin e këndit maksimal të thyerjes. Në praktikë përdoren refraktometra të sistemeve të ndryshme: laboratori-RL, RL universal, etj.
Indeksi i thyerjes së ujit të distiluar është n 0 = 1,33299, por praktikisht ky tregues merret si referencë si n 0 =1,333.
Parimi i funksionimit të refraktometrave bazohet në përcaktimin e indeksit të thyerjes me metodën e këndit kufizues (këndi i reflektimit total të dritës).
Refraktometër dore
Refraktometri Abbe
Fushat e aplikimit të refraktometrisë.
Dizajni dhe parimi i funksionimit të refraktometrit IRF-22.
Koncepti i indeksit të thyerjes.
Planifikoni
Refraktometria. Karakteristikat dhe thelbi i metodës.
Për të identifikuar substancat dhe për të kontrolluar pastërtinë e tyre, ato përdorin
krijues i përthyerjes.
Indeksi i thyerjes së një substance- një vlerë e barabartë me raportin e shpejtësive fazore të dritës (valët elektromagnetike) në një vakum dhe në një mjedis të dukshëm.
Indeksi i thyerjes varet nga vetitë e substancës dhe gjatësia e valës
rrezatimi elektromagnetik. Raporti i sinusit të këndit të rënies në lidhje me
normalja e tërhequr në rrafshin e përthyerjes (α) e rrezes në sinusin e këndit të përthyerjes
Përthyerja (β) kur një rreze kalon nga mediumi A në mediumin B quhet indeksi relativ i thyerjes për këtë palë media.
Vlera n është indeksi relativ i thyerjes së mediumit B sipas
lidhje me mjedisin A, dhe
Indeksi relativ i thyerjes së mediumit A në lidhje me
Indeksi i thyerjes së një rreze që përplaset në një medium nga një pa ajër
Hapësira e saj quhet indeksi i saj absolut i thyerjes ose
thjesht indeksi i thyerjes së një mjedisi të caktuar (Tabela 1).
Tabela 1 - Indekset refraktive të mediave të ndryshme
Lëngjet kanë një indeks thyes në intervalin 1.2-1.9. Të ngurta
substancat 1.3-4.0. Disa minerale nuk kanë një vlerë të saktë
për përthyerje. Vlera e saj është në një "pirun" dhe përcakton
për shkak të pranisë së papastërtive në strukturën kristalore, e cila përcakton ngjyrën
kristal.
Identifikimi i një minerali sipas "ngjyrës" është i vështirë. Kështu, minerali korund ekziston në formën e rubinit, safirit, leukozafirit, që ndryshojnë në
indeksi i thyerjes dhe ngjyra. Korundet e kuqe quhen rubin
(papastërti kromi), blu e pangjyrë, blu e hapur, rozë, e verdhë, jeshile,
violet - safirë (përzierje kobalti, titan, etj.). Ngjyrë të çelur
safirët e bardhë ose korundi i pangjyrë quhet leukozafir (gjerësisht
përdoret në optikë si filtër). Indeksi i thyerjes së këtyre kristaleve
çeliqet shtrihen në intervalin 1.757-1.778 dhe është baza për identifikimin
Figura 3.1 – Rubin Figura 3.2 – Safir blu
Lëngjet organike dhe inorganike kanë gjithashtu vlera karakteristike të indekseve refraktive, të cilat i karakterizojnë ato si kimike.
Komponimet ruse dhe cilësia e sintezës së tyre (Tabela 2):
Tabela 2 - Indekset e thyerjes së disa lëngjeve në 20 °C
4.2. Refraktometria: koncept, parim.
Një metodë për studimin e substancave bazuar në përcaktimin e një treguesi
(indeksi) i përthyerjes (përthyerjes) quhet refraktometri (nga
lat. refractus - i përthyer dhe greqisht. metreo - mat). Refraktometria
(metoda refraktometrike) përdoret për të identifikuar kimikatin
komponimet, analiza sasiore dhe strukturore, përcaktimi i fizik
parametrat kimikë të substancave. Parimi i refraktometrisë i zbatuar
në refraktometrat Abbe, është ilustruar në Figurën 1.
Figura 1 - Parimi i refraktometrisë
Blloku i prizmit Abbe përbëhet nga dy prizma drejtkëndëshe: ndriçimi
telial dhe matës, i palosur nga faqet e hipotenuzës. ndriçues -
Ky prizëm ka një fytyrë të përafërt (mat) hipotenuzë dhe është menduar
chen për ndriçimin e një kampioni lëngu të vendosur midis prizmave.
Drita e shpërndarë kalon përmes një shtrese rrafshore-paralele të lëngut në studim dhe, duke u thyer në lëng, bie mbi prizmin matës. Prizma matës është bërë prej xhami optikisht të dendur (stralli i rëndë) dhe ka një indeks thyesje më të madh se 1.7. Për këtë arsye, refraktometri Abbe mat n vlera më të vogla se 1.7. Rritja e diapazonit të matjes së indeksit të thyerjes mund të arrihet vetëm duke zëvendësuar prizmin matës.
Mostra e provës derdhet në faqen e hipotenuzës së prizmit matës dhe shtypet me një prizëm ndriçues. Në këtë rast, një hendek prej 0,1-0,2 mm mbetet midis prizmave në të cilët ndodhet kampioni, dhe përmes
që kalon përmes dritës së përthyer. Për të matur indeksin e thyerjes
përdorin fenomenin e reflektimit total të brendshëm. Ajo shtrihet në
tjetër.
Nëse rrezet 1, 2, 3 bien në ndërfaqen midis dy mediave, atëherë në varësi
varësisht nga këndi i rënies gjatë vëzhgimit të tyre në mjedisin thyes do të jetë
Ekziston një tranzicion midis zonave me ndriçim të ndryshëm. Është e lidhur
me një pjesë të dritës që bie në kufirin e thyerjes në një kënd afër
kim në 90° në krahasim me normalen (rreze 3). (Figura 2).
Figura 2 – Imazhi i rrezeve të përthyera
Kjo pjesë e rrezeve nuk reflektohet dhe për këtë arsye formon një mjedis më të lehtë.
fuqia gjatë thyerjes. Rrezet me kënde më të vogla përjetojnë gjithashtu reflektim
dhe përthyerja. Prandaj, formohet një zonë me më pak ndriçim. Në vëllim
Vija kufitare e reflektimit total të brendshëm është e dukshme në lente, pozicioni
e cila varet nga vetitë refraktive të kampionit.
Eliminimi i fenomenit të dispersionit (ngjyrosja e ndërfaqes midis dy zonave të ndriçimit në ngjyrat e ylberit për shkak të përdorimit të dritës komplekse të bardhë në refraktometrat Abbe) arrihet duke përdorur dy prizma Amici në kompensator, të montuara në teleskop. . Në të njëjtën kohë, një shkallë projektohet në lente (Figura 3). Për analizë, mjafton 0,05 ml lëng.
Figura 3 - Pamje përmes okularit të refraktometrit. (Shkalla e duhur reflekton
përqendrimi i komponentit të matur në ppm)
Përveç analizës së mostrave me një komponent,
sistemet me dy përbërës (tretësirat ujore, tretësirat e substancave në të cilat
ose tretës). Në sistemet ideale me dy komponentë (formim
pa ndryshuar volumin dhe polarizueshmërinë e komponentëve), tregon varësia
Varësia e përthyerjes nga përbërja është afër lineare nëse përbërja shprehet në
fraksionet vëllimore (përqind)
ku: n, n1, n2 - indekset refraktive të përzierjes dhe përbërësve,
V1 dhe V2 janë fraksionet vëllimore të përbërësve (V1 + V2 = 1).
Efekti i temperaturës në indeksin e thyerjes përcaktohet nga dy
faktorët: ndryshimi i numrit të grimcave të lëngshme për njësi vëllimi dhe
varësia e polarizimit të molekulave nga temperatura. Faktori i dytë u bë
bëhet i rëndësishëm vetëm me ndryshime shumë të mëdha të temperaturës.
Koeficienti i temperaturës së indeksit të thyerjes është proporcional me koeficientin e temperaturës së densitetit. Meqenëse të gjitha lëngjet zgjerohen kur nxehen, indekset e tyre refraktive zvogëlohen me rritjen e temperaturës. Koeficienti i temperaturës varet nga temperatura e lëngut, por në intervale të vogla të temperaturës mund të konsiderohet konstant. Për këtë arsye, shumica e refraktometrave nuk kanë kontroll të temperaturës, por disa dizajne ofrojnë
termostues uji.
Ekstrapolimi linear i indeksit të thyerjes me ndryshime të temperaturës është i pranueshëm për dallime të vogla të temperaturës (10 – 20°C).
Përcaktimi i saktë i indeksit të thyerjes në intervale të gjera të temperaturës kryhet duke përdorur formula empirike të formës:
nt=n0+at+bt2+…
Për refraktometrinë e tretësirave në diapazon të gjerë përqendrimi
përdorni tabela ose formula empirike. Shfaq varësinë -
indeksi i thyerjes së tretësirave ujore të disa substancave në varësi të përqendrimit
është afër lineare dhe bën të mundur përcaktimin e përqendrimeve të këtyre substancave në
uji në diapazon të gjerë përqendrimi (Figura 4) duke përdorur përthyerjen
tometra.
Figura 4 - Indeksi i thyerjes së disa tretësirave ujore
Zakonisht n trupa të lëngët dhe të ngurtë përcaktohen me refraktometra me saktësi
deri në 0.0001. Më të zakonshmet janë refraktometrat Abbe (Figura 5) me blloqe prizmi dhe kompensues dispersioni, të cilët lejojnë përcaktimin e nD në dritën "e bardhë" duke përdorur një shkallë ose tregues dixhital.
Figura 5 - Refraktometri Abbe (IRF-454; IRF-22)
Bileta 75.
Ligji i reflektimit të dritës: rrezet rënëse dhe të reflektuara, si dhe pingulja me ndërfaqen ndërmjet dy mediave, të rindërtuara në pikën e rënies së rrezes, shtrihen në të njëjtin rrafsh (rrafshi i rënies). Këndi i reflektimit γ është i barabartë me këndin e rënies α.
Ligji i përthyerjes së dritës: rrezet rënëse dhe ato të përthyera, si dhe pingulja me ndërfaqen ndërmjet dy mediave, të rindërtuara në pikën e rënies së rrezes, shtrihen në të njëjtin rrafsh. Raporti i sinusit të këndit të rënies α me sinusin e këndit të thyerjes β është një vlerë konstante për dy media të dhëna:
Ligjet e reflektimit dhe të thyerjes shpjegohen në fizikën e valëve. Sipas koncepteve të valës, përthyerja është pasojë e ndryshimeve në shpejtësinë e përhapjes së valëve gjatë kalimit nga një mjedis në tjetrin. Kuptimi fizik i indeksit të thyerjesështë raporti i shpejtësisë së përhapjes së valëve në mjedisin e parë υ 1 me shpejtësinë e përhapjes së tyre në mjedisin e dytë υ 2:
Figura 3.1.1 ilustron ligjet e reflektimit dhe thyerjes së dritës.
Një medium me një indeks refraktiv absolut më të ulët quhet optikisht më pak i dendur.
Kur drita kalon nga një mjedis optikisht më i dendur në një mjedis optikisht më pak të dendur n 2< n 1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать fenomeni i reflektimit total, pra zhdukja e rrezes së përthyer. Ky fenomen vërehet në këndet e rënies që tejkalojnë një kënd të caktuar kritik α pr, i cili quhet këndi kufizues i reflektimit total të brendshëm(shih Fig. 3.1.2).
Për këndin e rënies α = α pr sin β = 1; vlera sin α pr = n 2 / n 1< 1.
Nëse mediumi i dytë është ajri (n 2 ≈ 1), atëherë është i përshtatshëm për të rishkruar formulën në formë
Fenomeni i reflektimit total të brendshëm përdoret në shumë pajisje optike. Aplikimi më interesant dhe praktikisht i rëndësishëm është krijimi i fibrave optike, të cilat janë fije të holla (nga disa mikrometra në milimetra) me fije të lakuara në mënyrë arbitrare të bëra nga materiali optikisht transparent (qelqi, kuarci). Drita që bie në fundin e udhëzuesit të dritës mund të përhapet përgjatë tij në distanca të gjata për shkak të reflektimit total të brendshëm nga sipërfaqet anësore (Figura 3.1.3). Drejtimi shkencor dhe teknik i përfshirë në zhvillimin dhe aplikimin e udhëzuesve të dritës optike quhet fibër optike.
Shpërndarja e dritës (zbërthimi i dritës)- ky është një fenomen i shkaktuar nga varësia e indeksit absolut të thyerjes së një substance nga frekuenca (ose gjatësia e valës) e dritës (shpërndarja e frekuencës), ose, e njëjta gjë, varësia e shpejtësisë së fazës së dritës në një substancë nga gjatësia e valës (ose frekuenca). Ai u zbulua eksperimentalisht nga Njutoni rreth vitit 1672, megjithëse teorikisht u shpjegua mjaft mirë shumë më vonë.
Shpërndarja hapësinore quhet varësia e tensorit të konstantës dielektrike të mediumit nga vektori valor. Kjo varësi shkakton një sërë fenomenesh të quajtura efekte të polarizimit hapësinor.
Një nga shembujt më të qartë të dispersionit - zbërthimi i dritës së bardhë kur kalon nëpër një prizëm (eksperimenti i Njutonit). Thelbi i fenomenit të dispersionit është ndryshimi në shpejtësinë e përhapjes së rrezeve të dritës me gjatësi vale të ndryshme në një substancë transparente - një medium optik (ndërsa në një vakum shpejtësia e dritës është gjithmonë e njëjtë, pavarësisht nga gjatësia e valës dhe rrjedhimisht ngjyra). Në mënyrë tipike, sa më e lartë të jetë frekuenca e një valë drite, aq më i lartë është indeksi i thyerjes së mediumit për të dhe aq më e ulët është shpejtësia e valës në medium:
Eksperimentet e Njutonit Eksperimentoni mbi zbërthimin e dritës së bardhë në një spektër: 
Njutoni drejtoi një rreze dielli përmes një vrime të vogël në një prizëm xhami. Kur goditi prizmin, rrezja u thye dhe në murin e kundërt dha një imazh të zgjatur me një alternim ylberi të ngjyrave - një spektër. Eksperimentoni mbi kalimin e dritës monokromatike nëpër një prizëm:
Njutoni vendosi xhami të kuq në rrugën e rrezes së diellit, pas së cilës mori dritën monokromatike (të kuqe), pastaj një prizëm dhe vëzhgoi në ekran vetëm pikën e kuqe nga rrezja e dritës. Përvojë në sintezën (prodhimin) e dritës së bardhë: Së pari, Njutoni drejtoi një rreze dielli mbi një prizëm. Pastaj, pasi mblodhi rrezet me ngjyra që dilnin nga prizmi duke përdorur një lente grumbulluese, Njutoni mori një imazh të bardhë të një vrime në një mur të bardhë në vend të një shiriti me ngjyrë. Përfundimet e Njutonit:- një prizëm nuk e ndryshon dritën, por vetëm e zbërthen në përbërësit e tij - rrezet e dritës që ndryshojnë në ngjyrë ndryshojnë në shkallën e përthyerjes; Rrezet vjollce thyhen më fort, ato të kuqe më pak - drita e kuqe, e cila përthyhet më pak, ka shpejtësinë më të madhe, dhe vjollca ka më pak, prandaj prizmi e zbërthen dritën. Varësia e indeksit të thyerjes së dritës nga ngjyra e saj quhet dispersion.
Konkluzione:- një prizëm dekompozon dritën - drita e bardhë është komplekse (e përbërë) - rrezet vjollce thyhen më fort se ato të kuqe. Ngjyra e një rreze drite përcaktohet nga frekuenca e saj e dridhjeve. Kur lëvizni nga një medium në tjetrin, shpejtësia e dritës dhe gjatësia e valës ndryshojnë, por frekuenca që përcakton ngjyrën mbetet konstante. Kufijtë e diapazonit të dritës së bardhë dhe përbërësve të saj zakonisht karakterizohen nga gjatësia e valës së tyre në vakum. Drita e bardhë është një koleksion valësh me gjatësi nga 380 në 760 nm.
Bileta 77.
Thithja e dritës. Ligji i Bouguer-it
Thithja e dritës në një substancë shoqërohet me shndërrimin e energjisë së fushës elektromagnetike të valës në energjinë termike të substancës (ose në energjinë e rrezatimit fotolumineshent sekondar). Ligji i përthithjes së dritës (ligji i Bouguer) ka formën:
I=I 0 exp(- x),(1)
Ku I 0 , I-intensiteti i dritës në hyrje (x=0) dhe duke lënë shtresën me trashësi mesatare X, - koeficienti i përthithjes, varet nga .
Për dielektrikët =10 -1 10 -5 m -1 , për metalet =10 5 10 7 m -1 , Prandaj, metalet janë të errët ndaj dritës.
Varësia ( ) shpjegon ngjyrën e trupave thithës. Për shembull, xhami që thith dobët dritën e kuqe do të duket i kuq kur ndriçohet me dritë të bardhë.
Shpërndarja e dritës. Ligji i Rayleigh
Difraksioni i dritës mund të ndodhë në një mjedis optikisht johomogjen, për shembull në një mjedis të turbullt (tymi, mjegulla, ajri me pluhur, etj.). Duke difraksionuar në inhomogjenitetet e mediumit, valët e dritës krijojnë një model difraksioni të karakterizuar nga një shpërndarje mjaft uniforme e intensitetit në të gjitha drejtimet.
Ky difraksion nga inhomogjenitete të vogla quhet shpërndarja e dritës.
Ky fenomen vërehet kur një rreze e ngushtë e dritës së diellit kalon përmes ajrit me pluhur, shpërndahet në grimcat e pluhurit dhe bëhet e dukshme.
Nëse madhësitë e inhomogjeniteteve janë të vogla në krahasim me gjatësinë e valës (jo më shumë se 0,1 ), atëherë intensiteti i dritës së shpërndarë rezulton të jetë në përpjesëtim të zhdrejtë me fuqinë e katërt të gjatësisë valore, d.m.th.
I diss ~ 1/ 4 , (2)
kjo varësi quhet ligji i Rayleigh.
Shpërndarja e dritës vërehet edhe në mjedise të pastra që nuk përmbajnë grimca të huaja. Për shembull, mund të ndodhë në luhatjet (devijimet e rastësishme) të densitetit, anizotropisë ose përqendrimit. Ky lloj shpërndarjeje quhet shpërndarje molekulare. Ajo shpjegon, për shembull, ngjyrën blu të qiellit. Në të vërtetë, sipas (2), rrezet blu dhe blu shpërndahen më fort se ato të kuqe dhe të verdha, sepse kanë një gjatësi vale më të shkurtër, duke shkaktuar kështu ngjyrën blu të qiellit.
Bileta 78.
Polarizimi i dritës- një grup fenomenesh optike valore në të cilat manifestohet natyra tërthore e valëve të dritës elektromagnetike. Valë tërthore- grimcat e mediumit lëkunden në drejtime pingul me drejtimin e përhapjes së valës ( Fig.1).
Fig.1 Valë tërthore
Vala e dritës elektromagnetike aeroplan i polarizuar(polarizimi linear), nëse drejtimet e lëkundjes së vektorëve E dhe B janë rreptësisht të fiksuara dhe shtrihen në plane të caktuara ( Fig.1). Një valë drite e polarizuar e rrafshët quhet aeroplan i polarizuar dritë (e polarizuar në mënyrë lineare). I papolarizuar valë (natyrore) - një valë drite elektromagnetike në të cilën drejtimet e lëkundjes së vektorëve E dhe B në këtë valë mund të shtrihen në çdo plan pingul me vektorin e shpejtësisë v. Dritë e papolarizuar- valët e dritës në të cilat drejtimet e lëkundjeve të vektorëve E dhe B ndryshojnë në mënyrë kaotike në mënyrë që të gjitha drejtimet e lëkundjeve në plane pingul me rrezen e përhapjes së valës janë njësoj të mundshme ( Fig.2).
Fig.2 Dritë e papolarizuar
Valët e polarizuara- në të cilat drejtimet e vektorëve E dhe B mbeten të pandryshuara në hapësirë ose ndryshojnë sipas një ligji të caktuar. Rrezatimi në të cilin drejtimi i vektorit E ndryshon në mënyrë kaotike - i papolarizuar. Një shembull i një rrezatimi të tillë është rrezatimi termik (atomet dhe elektronet e shpërndara në mënyrë kaotike). Rrafshi i polarizimit- ky është një plan pingul me drejtimin e lëkundjeve të vektorit E. Mekanizmi kryesor për shfaqjen e rrezatimit të polarizuar është shpërndarja e rrezatimit nga elektronet, atomet, molekulat dhe grimcat e pluhurit.
1.2. Llojet e polarizimit Ekzistojnë tre lloje të polarizimit. Le t'u japim përkufizime. 1. Linear Ndodh nëse vektori elektrik E ruan pozicionin e tij në hapësirë. Duket se nënvizon rrafshin në të cilin lëkundet vektori E. 2. Rrethore Ky është polarizimi që ndodh kur vektori elektrik E rrotullohet rreth drejtimit të përhapjes së valës me një shpejtësi këndore të barabartë me frekuencën këndore të valës, duke ruajtur vlerën e tij absolute. Ky polarizim karakterizon drejtimin e rrotullimit të vektorit E në një plan pingul me vijën e shikimit. Një shembull është rrezatimi ciklotron (një sistem elektronesh që rrotullohen në një fushë magnetike). 3. Eliptike Ndodh kur madhësia e vektorit elektrik E ndryshon në mënyrë që ai përshkruan një elips (rrotullimi i vektorit E). Polarizimi eliptik dhe rrethor mund të jetë me dorën e djathtë (vektori E rrotullohet në drejtim të akrepave të orës kur shikon drejt valës që përhapet) dhe me dorën e majtë (vektori E rrotullohet në të kundërt të akrepave të orës kur shikon drejt valës përhapëse).
Në realitet, ndodh më shpesh polarizimi i pjesshëm (valë elektromagnetike të polarizuara pjesërisht). Në mënyrë sasiore, karakterizohet nga një sasi e caktuar e quajtur shkalla e polarizimit R, e cila përkufizohet si: P = (Imax - Imin) / (Imax + Imin) Ku Imax,Immin- dendësia më e lartë dhe më e ulët e fluksit të energjisë elektromagnetike nëpër analizues (Polaroid, Prizmi Nicolas...). Në praktikë, polarizimi i rrezatimit shpesh përshkruhet nga parametrat e Stokes (ata përcaktojnë flukset e rrezatimit me një drejtim të caktuar polarizimi).
Bileta 79.
Nëse drita natyrale bie në ndërfaqen midis dy dielektrikëve (për shembull, ajri dhe qelqi), atëherë një pjesë e saj reflektohet, dhe një pjesë e saj thyhet dhe përhapet në mediumin e dytë. Duke instaluar një analizues (për shembull, turmalinë) në rrugën e rrezeve të reflektuara dhe të përthyera, sigurohemi që rrezet e reflektuara dhe të përthyera të jenë pjesërisht të polarizuara: kur analizuesi rrotullohet rreth rrezeve, intensiteti i dritës rritet periodikisht dhe dobësohet ( shuarja e plotë nuk vërehet!). Studimet e mëtejshme treguan se në rrezen e reflektuar mbizotërojnë dridhjet pingul me rrafshin e rënies (ato tregohen me pika në figurën 275), ndërsa në rrezen e përthyer mbizotërojnë dridhjet paralele me rrafshin e rënies (të paraqitur me shigjeta).
Shkalla e polarizimit (shkalla në të cilën valët e dritës ndahen me një orientim të caktuar të vektorit elektrik (dhe magnetik)) varet nga këndi i rënies së rrezeve dhe indeksi i thyerjes. fizikan skocez D. Brewster(1781-1868) i instaluar ligji, sipas të cilit në këndin e rënies i B (këndi i Brewsterit), i përcaktuar nga relacioni
(n 21 - indeksi i thyerjes së mediumit të dytë në lidhje me të parën), rrezja e reflektuar është e polarizuar në rrafsh(përmban vetëm dridhje pingul me rrafshin e rënies) (Fig. 276). Rrezja e përthyer në këndin e rëniesi B polarizuar në maksimum, por jo plotësisht.
Nëse drita godet një ndërfaqe në këndin Brewster, atëherë rrezet e reflektuara dhe të përthyera reciprokisht pingul(tg i B = mëkat i B/cos i B, n 21 = mëkat i B / mëkat i 2 (i 2 - këndi i thyerjes), prej nga cos i B=mëkat i 2). Prandaj, i B + i 2 = /2, por i’ B= i B (ligji i reflektimit), pra i’ B+ i 2 = /2.
Shkalla e polarizimit të dritës së reflektuar dhe të thyer në kënde të ndryshme të incidencës mund të llogaritet nga ekuacionet e Maxwell-it, nëse marrim parasysh kushtet kufitare për fushën elektromagnetike në ndërfaqen midis dy dielektrikëve izotropikë (të ashtuquajturat formulat Fresnel).
Shkalla e polarizimit të dritës së thyer mund të rritet ndjeshëm (me përthyerje të shumëfishtë, me kusht që drita të bjerë çdo herë në ndërfaqen në këndin Brewster). Nëse, për shembull, për xhami ( n= 1.53) shkalla e polarizimit të rrezes së thyer është 15%, pastaj pas thyerjes në 8-10 pllaka qelqi të mbivendosura mbi njëra-tjetrën, drita që del nga një sistem i tillë do të polarizohet pothuajse plotësisht. Një koleksion i tillë pllakash quhet këmbë. Këmba mund të përdoret për të analizuar dritën e polarizuar si gjatë reflektimit ashtu edhe gjatë përthyerjes së saj.
Bileta 79 (për Spur)
Siç tregon përvoja, gjatë përthyerjes dhe reflektimit të dritës, drita e përthyer dhe e reflektuar rezulton të jetë e polarizuar, dhe reflektimi. drita mund të polarizohet plotësisht në një kënd të caktuar incidence, por rastësisht. Drita është gjithmonë pjesërisht e polarizuar Bazuar në formulat e Frinell-it, mund të tregohet se reflektimi. Drita polarizohet në një rrafsh pingul me rrafshin e incidencës dhe përthyhet. drita polarizohet në një rrafsh paralel me rrafshin e incidencës.
Këndi i rënies në të cilin reflektimi Drita është plotësisht e polarizuar quhet këndi i Brewster-it. Këndi i Brewster-it përcaktohet nga ligji i Brewster-it. dhe përthyerja. rrezet do të jenë të barabarta Për një sistem ajri-xhami, këndi i Brewster-it është i barabartë. , gjatë thyerjes së dritës, përdoren shumë sipërfaqe të ngrënshme, të cilat quhen Stoletov's Stop.
Bileta 80.
Përvoja tregon se kur drita ndërvepron me lëndën, efekti kryesor (fiziologjik, fotokimik, fotoelektrik, etj.) shkaktohet nga lëkundjet e vektorit, i cili në këtë drejtim nganjëherë quhet vektor i dritës. Prandaj, për të përshkruar modelet e polarizimit të dritës, monitorohet sjellja e vektorit.
Rrafshi i formuar nga vektorët dhe quhet rrafshi i polarizimit.
Nëse luhatjet vektoriale ndodhin në një plan të caktuar, atëherë një dritë e tillë (rreze) quhet e polarizuar në mënyrë lineare. Konvencionalisht është caktuar si më poshtë. Nëse rrezja është e polarizuar në një plan pingul (në rrafsh xoz, shih fig. 2 në leksionin e dytë), më pas caktohet.
Drita natyrore (nga burimet e zakonshme, dielli) përbëhet nga valë që kanë plane të ndryshme polarizimi të shpërndara në mënyrë kaotike (shih Fig. 3).
Drita natyrore nganjëherë përcaktohet si e tillë në mënyrë konvencionale. Quhet gjithashtu jo i polarizuar.
Nëse, me përhapjen e valës, vektori rrotullohet dhe fundi i vektorit përshkruan një rreth, atëherë drita e tillë quhet e polarizuar në mënyrë rrethore, dhe polarizimi quhet rrethor ose rrethor (djathtas ose majtas). Ekziston edhe polarizim eliptik.
Ka pajisje optike (filma, pllaka, etj.) - polarizues, të cilat nxjerrin dritë të polarizuar në mënyrë lineare ose dritë të polarizuar pjesërisht nga drita natyrale.
Polarizuesit që përdoren për të analizuar polarizimin e dritës quhen analizues.
Rrafshi i polarizuesit (ose analizuesit) është rrafshi i polarizimit të dritës së transmetuar nga polarizuesi (ose analizuesi).
Lëreni dritën e polarizuar në mënyrë lineare me amplitudë të bjerë mbi një polarizues (ose analizues) E 0 . Amplituda e dritës së transmetuar do të jetë e barabartë me E=E 0 kosto j, dhe intensiteti I=I 0 me 2 j.
Kjo formulë shpreh Ligji i Malusit:
Intensiteti i dritës së polarizuar në mënyrë lineare që kalon nëpër analizues është proporcional me katrorin e kosinusit të këndit j ndërmjet rrafshit të lëkundjes së dritës rënëse dhe rrafshit të analizatorit.
Bileta 80 (për nxitjen)
Polarizuesit janë pajisje që mundësojnë marrjen e dritës së polarizuar polarizues, nëse drita është e natyrshme, atëherë të gjitha drejtimet e vektorit E janë njëlloj të mundshme. Secili vektor mund të zbërthehet në dy komponentë reciprokisht pingul: njëri prej të cilëve është paralel me rrafshin e polarizimit të polarizuesit, dhe tjetri është pingul. ndaj saj.
Natyrisht, intensiteti i dritës që del nga polarizuesi do të jetë i barabartë me (nëse një analizues vendoset në shtegun e dritës së polarizuar). një kënd me rrafshin kryesor të polarizuesit, atëherë intensiteti i dritës që del nga analizuesi përcaktohet me ligj.
Bileta 81.
Ndërsa studionte shkëlqimin e një zgjidhjeje të kripërave të uraniumit nën ndikimin e rrezeve të radiumit, fizikani sovjetik P. A. Cherenkov tërhoqi vëmendjen për faktin se vetë uji shkëlqen gjithashtu, në të cilin nuk ka kripëra uraniumi. Doli se kur rrezet (shih rrezatimi gama) kalojnë nëpër lëngje të pastra, të gjitha fillojnë të shkëlqejnë. S. I. Vavilov, nën udhëheqjen e të cilit punoi P. A. Cherenkov, hipotezoi se shkëlqimi shoqërohej me lëvizjen e elektroneve të rrëzuara nga atomet nga kuantet e radiumit. Në të vërtetë, shkëlqimi varej fuqimisht nga drejtimi i fushës magnetike në lëng (kjo sugjeronte se ishte shkaktuar nga lëvizja e elektroneve).
Por pse elektronet që lëvizin në një lëng lëshojnë dritë? Përgjigja e saktë për këtë pyetje u dha në vitin 1937 nga fizikanët sovjetikë I. E. Tamm dhe I. M. Frank.
Një elektron, duke lëvizur në një substancë, ndërvepron me atomet që e rrethojnë atë. Nën ndikimin e fushës së saj elektrike, elektronet dhe bërthamat atomike zhvendosen në drejtime të kundërta - mediumi është i polarizuar. Të polarizuar dhe më pas duke u kthyer në gjendjen e tyre origjinale, atomet e mediumit të vendosur përgjatë trajektores së elektroneve lëshojnë valë drite elektromagnetike. Nëse shpejtësia e elektronit v është më e vogël se shpejtësia e dritës në medium (indeksi i thyerjes), atëherë fusha elektromagnetike do të kapërcejë elektronin dhe substanca do të ketë kohë të polarizohet në hapësirë përpara elektronit. Polarizimi i mediumit para elektronit dhe pas tij është i kundërt në drejtim, dhe rrezatimi i atomeve të polarizuar në mënyrë të kundërt, "të shtuar", "shuar" njëri-tjetrin. Kur atomet që nuk janë arritur ende nga një elektron nuk kanë kohë të polarizohen, dhe rrezatimi shfaqet i drejtuar përgjatë një shtrese të ngushtë konike me një kulm që përkon me elektronin në lëvizje dhe një kënd në kulmin c. Shfaqja e "konit" të dritës dhe gjendja e rrezatimit mund të merren nga parimet e përgjithshme të përhapjes së valës.
Oriz. 1. Mekanizmi i formimit të ballit valor
Lëreni elektronin të lëvizë përgjatë boshtit OE (shih Fig. 1) të një kanali bosh shumë të ngushtë në një substancë homogjene transparente me një indeks thyes (kanali bosh është i nevojshëm në mënyrë që përplasjet e elektronit me atomet të mos merren parasysh në konsideratë teorike). Çdo pikë në vijën OE e zënë në mënyrë të njëpasnjëshme nga një elektron do të jetë qendra e emetimit të dritës. Valët që dalin nga pikat e njëpasnjëshme O, D, E ndërhyjnë me njëra-tjetrën dhe përforcohen nëse diferenca e fazës ndërmjet tyre është zero (shiko Interferenca). Ky kusht është i kënaqur për një drejtim që bën një kënd prej 0 me trajektoren e elektronit. Këndi 0 përcaktohet nga relacioni:.
Në të vërtetë, le të shqyrtojmë dy valë të emetuara në një drejtim në një kënd prej 0 me shpejtësinë e elektronit nga dy pika të trajektores - pika O dhe pika D, të ndara nga një distancë. Në pikën B, e shtrirë në vijën BE, pingul me OB, vala e parë në - pas kohës Në pikën F, e shtrirë në vijën BE, një valë e emetuar nga pika do të arrijë në momentin e kohës pasi vala të lëshohet nga pika O Këto dy valë do të jenë në fazë, d.m.th., vija e drejtë do të jetë një ballë valore nëse këto kohë janë të barabarta:. Që jep kushtin e barazisë së kohërave. Në të gjitha drejtimet për të cilat, drita do të shuhet për shkak të ndërhyrjes së valëve të emetuara nga seksionet e trajektores të ndara nga një distancë D. Vlera e D përcaktohet nga ekuacioni i dukshëm, ku T është periudha e lëkundjeve të dritës. Ky ekuacion ka gjithmonë një zgjidhje nëse.
Nëse , atëherë drejtimi në të cilin valët e emetuara, kur ndërhyjnë, përforcohen, nuk ekziston dhe nuk mund të jetë më i madh se 1.
Oriz. 2. Shpërndarja e valëve të zërit dhe formimi i valës goditëse gjatë lëvizjes së trupit
Rrezatimi vërehet vetëm nëse .
Eksperimentalisht, elektronet fluturojnë në një kënd të kufizuar të ngurtë, me një farë përhapje në shpejtësi, dhe si rezultat, rrezatimi përhapet në një shtresë konike afër drejtimit kryesor të përcaktuar nga këndi.
Në shqyrtimin tonë, ne neglizhuam ngadalësimin e elektroneve. Kjo është mjaft e pranueshme, pasi humbjet për shkak të rrezatimit Vavilov-Cerenkov janë të vogla dhe, në një përafrim të parë, mund të supozojmë se energjia e humbur nga elektroni nuk ndikon në shpejtësinë e tij dhe ai lëviz në mënyrë uniforme. Ky është ndryshimi themelor dhe pazakonta e rrezatimit Vavilov-Cherenkov. Në mënyrë tipike, ngarkesat lëshojnë ndërsa përjetojnë përshpejtim të konsiderueshëm.
Një elektron që tejkalon dritën e tij është i ngjashëm me një aeroplan që fluturon me një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e zërit. Në këtë rast, një valë zanore konike e goditjes përhapet gjithashtu përpara avionit (shih Fig. 2).
Përthyerja është një numër i caktuar abstrakt që karakterizon aftësinë refraktive të çdo mediumi transparent. Është zakon të shënohet n. Ka indeks absolut të thyerjes dhe indeks relativ.
E para llogaritet duke përdorur një nga dy formulat:
n = sin α / sin β = konst (ku sin α është sinusi i këndit të rënies dhe sin β është sinusi i rrezes së dritës që hyn në mjedisin në shqyrtim nga boshllëku)
n = c / υ λ (ku c është shpejtësia e dritës në vakum, υ λ është shpejtësia e dritës në mjedisin në studim).
Këtu llogaritja tregon se sa herë drita ndryshon shpejtësinë e saj të përhapjes në momentin e kalimit nga vakum në një mjedis transparent. Kjo përcakton indeksin e thyerjes (absolut). Për të gjetur lidhjen, përdorni formulën:
Kjo do të thotë, merren parasysh indekset absolute të thyerjes së substancave me dendësi të ndryshme, si ajri dhe qelqi.
Në përgjithësi, koeficientët absolutë të çdo trupi, qoftë i gaztë, i lëngët apo i ngurtë, janë gjithmonë më të mëdhenj se 1. Në thelb, vlerat e tyre variojnë nga 1 në 2. Kjo vlerë mund të jetë më e lartë se 2 vetëm në raste të jashtëzakonshme. Kuptimi i këtij parametri për disa mjedise është:
Kjo vlerë kur aplikohet për substancën më të fortë natyrore në planet, diamantin, është 2.42. Shumë shpesh, kur kryhen kërkime shkencore, etj., është e nevojshme të dihet indeksi i thyerjes së ujit. Ky parametër është 1.334.
Meqenëse gjatësia e valës është, natyrisht, një tregues i ndryshueshëm, një indeks i caktohet shkronjës n. Vlera e tij ndihmon për të kuptuar se cilës valë të spektrit i përket ky koeficient. Kur merret parasysh e njëjta substancë, por me rritjen e gjatësisë së valës së dritës, indeksi i thyerjes do të ulet. Kjo rrethanë shkakton zbërthimin e dritës në një spektër kur kalon nëpër një lente, prizëm, etj.
Me vlerën e indeksit të thyerjes, mund të përcaktoni, për shembull, sa nga një substancë është tretur në një tjetër. Kjo mund të jetë e dobishme, për shembull, në pirjen e birrës ose kur duhet të dini përqendrimin e sheqerit, frutave ose manave në lëng. Ky tregues është i rëndësishëm si në përcaktimin e cilësisë së produkteve të naftës ashtu edhe në bizhuteri, kur është e nevojshme të vërtetohet vërtetësia e një guri, etj.
Pa përdorimin e ndonjë substance, peshore e dukshme në okularin e pajisjes do të jetë plotësisht blu. Nëse hidhni ujë të zakonshëm të distiluar në prizëm, nëse instrumenti është i kalibruar siç duhet, kufiri midis ngjyrave blu dhe të bardha do të kalojë rreptësisht përgjatë shenjës zero. Kur studioni një substancë tjetër, ajo do të zhvendoset përgjatë shkallës sipas asaj që indeksi i thyerjes është karakteristik për të.
