Оптическая плотность воды: Оптическая плотность

Оптическая плотность

Оптические плотности растворов измеряют на фотоэлентро-колориметра. Из величин оптических плотностей растворов вычитают величину оптической плотности холостого опыта и по полученным данным строят калибровочную кривую ( рис.7 ).[ …]

Оптическую плотность растворов шкалы и пробы измеряют на спектрофотометре СФ-4 в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 480 нм или на ФЭК-М в кюзете с толщиной слоя 1 см с синим светофильтром. По данным зависимости оптических плотностей растворов шкалы от концентрации строят калибровочный график и, пользуясь им, определяют количество пиромелитового диангидрида в воздухе.[ …]

В оптических методах используются зависимости фчзических свойств (оптической плотности, степени поглощения или рассеивания лучей) пылевого осадка или запыленного потока газа от концентрации пыли. Измерение оптической плотности до степени светопоглощения или рассеивания света называется фотометрическим методом анализа. Измерение степени рассеивания света взвешенными частицами, находящимися в растворе, положено в основу не-фелометрического метода анализа. [ …]

Величина оптической плотности исследуемой воды при длине волны, близкой к максимуму поглощения, является мерой интенсивности ее окраски.[ …]

По. полученным оптическим плотностям строят калибровоч- кую кривую, откладьшая на Евртакальной оси величины оптической плотности, на горизонтальной оси — содержание экстрагируемое е 50 мл рабочих растворов.[ …]

Для определения оптической плотности полученного окрашенного раствора его помещают в кювету фотоколориметра, расстояние между стенками которой равно 2 см, и наливают во вторую кювету раствор «холостого» опыта. При измерении пользуются зелеными светофильтрами (Х=508 ммк).[ …]

Для определения оптической плотности полученного окрашенного раствора его помещают в кювету фотоколориметра, расстояние между стенками которой равно 2 см, и наливают во вторую кювету раствор «холостого» опыта. При измерении пользуются зелеными светофильтрами (Х=508 ммк).[ …]

Для спектрофотометрирования экстрактов, полученных после экстракции нефтепродуктов из сточных вод НПЗ гексаном, может применяться также лабораторный ультрафиолетовый анализатор ЛУА-65 ПС. [ …]

Для спектрофотометрирования экстрактов, полученных после экстракции нефтепродуктов из сточных вод НПЗ гексаном, может применяться также лабораторный ультрафиолетовый анализатор ЛУА-65 ПС.[ …]

Эти кривые характеризуются резким уменьшением оптической плотности I при температурах эвтектического плавления смеси. Полученные расплавы кристаллизуются в нормальных условиях лишь по истечении значительного времени, что также свидетельствует об образовании эвтектических систем, кристаллизация которых, согласно теории молекулярных кристаллов [239], начинается лишь при образовании достаточного количества зародышей кристаллов одного из компонентов, что значительно затрудняется в присутствии другого компонента.[ …]

Построение градуировочной кривой производят по оптической плотности ряда растворов данного вещества с известными концентрациями, охватывающими область возможных изменений концентраций этого вещества в исследуемом растворе. По горизонтальной оси откладывают известные концентрации приготовленных растворов, по вертикальной — соответствующие им значения оптической плотности. Градуировочную кривую следует периодически проверять.[ …]

Через 10 мин., после добавления реактивов измеряют оптическую плотность окрашенных растворов на фотоэлектронолоримет-ре ФЭК-М (кювета — 50 мм, светофильтр — синий, барабан — правый).[ …]

Цвет воды рекомендуется определять измерением ее оптической плотности на спектрофотометре при различных длинах волн проходящего света. Исследуемую воду предварительно профильтровывают, отбрасывая первые порции фильтрата. Оптическую плотность измеряют при толщине слоя 10 см, вторую кювету прибора заполняют дистиллированной водой. Длина волны света, максимально поглощаемого водой, является характеристикой ее цвета. Если на полученной кривой имеется несколько пиков, то соответствующие им длины волн должны быть отмечены.[ …]

Калибровочный график (рис.6) строится в координатах: оптическая плотность — концентрация ингибитора, мг/л.[ …]

Эффективность очистки составляет, %: по ХПК — 86—97; по оптической плотности — 99—99,7; по сольвару — 50—55 и по акрилонит-рилу — 97-98. [ …]

Сравнение данных определения цветности воды по ее оптической плотности (а) при длине волны 380 (/) и 460 (2) нм с данными, полученными на основании колористической диаграммы (б).

С учетом результатов систематических спектрометрических измерений оптической плотности центрифугированной днепровской воды, а также выражения для коэффициента пропускания эффективного потока светофильтра произведено сопоставление результатов инструментальных и визуальных измерений. На цветовой диаграмме хуг, рекомендованной Международным комитетом по освещенности для источника белого света, нанесены величины тэ (%), вычисленные с использованием экспериментальных данных (рис. 3.5, а). Этот способ позволяет обозначить спектральные кривые цветности днепровской воды и вод других источников в разные сезоны года в виде отдельных точек на поле диаграммы.[ …]

Ес-гы. толщина кюветы ( с/ ) несколько отличается от 1,0 мш, то измеренная оптическая плотность умножается на 1/[ . ..]

Окрашенный слой экстракта отделяют, профильтровывают через бумажный фильтр и измеряют оптическую плотность на фотоколориметре с синим светофильтром в кювете длиной 10 мм против экстракта, полученного в тех же условиях из дистиллированной воды.[ …]

Так, при равных концентрациях у фракций были исследованы: устойчивость раствора по изменению их оптической плотности при центрифугировании, поверхностная активность растворов по измерению их межфазного натяжения на границе с дистиллированной водой, эмульгирующая способность ;И агрегативлая устойчивость образуемых ими эмульсий (процент эмульгированной воды).[ …]

Содержание нитратов находят по калибровочному графику, который строят по результатам измерений оптической плотности четырех стандартных растворов, за вычетом оптической плотности холостой пробы.[ …]

Для построения калибровочной кривое на ос абсцисс откладывают содержание ИКБ-4 в мг, на осв ординат — оптическую плотность ( рис. 38).[ …]

Точно так же проводят холостое определение с равным объемом дистиллированной воды. Полученные значения оптической плотности вычитают из значения, найденного для испытуемой воды, и по калибровочной кривой находят содержание ртути.[ …]

Нефелометрический метод определения S0¿- ионов основан на образовании суспензии сульфата бария и измерении ее оптической плотности на ФЖ-56. В качестве осадителя применяется хлорид бария; полученная суспензия сульфата бария устойчива во времени.[ …]

Принцип действия анализатора АМЦ основан на использовании компенсационной измерительной схемы. Управление положением оптических клиньев, компенсирующих мутность и цветность воды, производится двумя самостоятельными электромеханизмами отработки, которые периодически связываются через общий электронный усилитель с соответствующими фотоэлектронными блоками следящих систем. Измерение мутности осуществляется, как и в АМС-У, в длинноволновом участке спектра, определение цветности — в коротковолновом диапазоне (400—450 нм), где оптическая плотность контролируемой воды максимальна. Схема обеспечивает автоматическую компенсацию влияния мутности воды при контроле ее цветности. [ …]

Мешающие влияния. Определению мешают окраска и мутность воды. Слабую окраску и мутность можно компенсировать вычитанием оптической плотности пробы, обработанной так же, как и при самом определении, но с заменой раствора ацетата свинца равным объемом щелочного раствора соли винной кислоты.[ …]

Для разбавления взяли 20 мл ( V, ) экстракта и в мерной колбе на 100 мл произвели разбавление его четыреххлористым углеродом до метки ( ). Оптическая плотность разбавленного экстракта равна 0,370. По йвлиброЕОЧной кривой находим а = 6,1 мг.[ …]

По полученным величина и. с троят калибровочную кривую, откладывая на оси абсцисс содержание нефтепродуктов (мг/50 мл) и на оси ординат — оптические плотности.[ …]

Молярные коэффициенты поглощения (а) кислых растворов бихромата калия (/) и сульфата кобальта (2) и пространственная диаграмма оптической плотности их смесей (б) (х — данные упрощенного спектрофотометра) .

Другим, тоже часто используемым методом количественной анализа является метод внутренних стандартов. Он заключаете! в сопоставлении оптических плотностей образца на двух частотах на первой из которых поглощение обусловлено анализируемыми атомными группировками, а на другой — средой, состав которой остается постоянным. Этот метод менее удобен тем, что требует близкого расположения аналитической полосы и полосы сравнения, а также малого отличия в их интенсивностях. Некоторые практические рекомендации по выбору условий для повышения чувствительности этого метода можно найти в работе [174].[ …]

Получают шкалу растворов с содержанием 0,02; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 мг азота нитратов. Фотометрируют и строят калибровочный график в координатах: оптическая плотность — содержание азота нитратов (мг).[ …]

Методом, позволившим осуществить эту идею, является интерференометрия. Известно, что растворы различной концентрации обладают различной оптической плотностью и, следовательно, различным показателем преломления. Определив последний, можно рассчитать концентрацию.[ …]

Интенсивность окраски образующихся комплексов пропорциональна концентрации железа в растворе. Ее измеряют на фотоколориметре и по величине оптической плотности определяют концентрацию железа. Определению мешает окраска и высокое содержание органических веществ.[ …]

Построение градуировочных графиков.[ …]

Работая с 2г-ЭХЦ, к 10 мл водной пробы или шкалы, содержащей 0,1—8 мкг иона фтора, прибавляют 0,5 мл свежеприготовленного реагента. Через 5 мин измеряют уменьшение оптической плотности относительно контрольных растворов в кювете с толщиной слоя 2 см с зеленым светофильтром (№ 6) в ФЭК-56.[ …]

На основании полученных данных строят калибровочную кривую, откладывая на оси абсцисс содержание фенола в эталонных растворах /в мг/, а на оси ординат — соответствующие значения оптической плотности /рис. /.[ …]

На территории России шесть станций комплексного фонового мониторинга (СКФМ) расположены в биосферных заповедниках. Создана система мониторинга важнейших компонентов атмосферы: озона, диоксида углерода, оптической плотности аэрозоля, химического состава осадков, атмосферно-электрических характеристик. Наблюдения за этими компонентами входят в обязательную программу исследований в рамках ГСА (глобальной службы атмосферы) БАПМОН, а входящие в них станции являются частью глобальных международных наблюдательных сетей. Наблюдения за радиационной обстановкой на территории Российской Федерации ведутся ежедневно. Более чем на 1300 метеостанциях измеряются уровни радиации на местности, на 300 пунктах — уровни радиационных выпадений (на 50 из них — концентрации). Кроме того, проводятся интенсивные работы по обследованию территорий, пострадавших после аварии на Чернобыльской АЭС, в том числе подворные обследования в населенных пунктах на территории с плотностью загрязнения более 5 Ки/км2.[ …]

Мешающие влияния. Затруднения создаются собственной окраской пробы; окраску уничтожают окислением или проводят холостой опыт, в котором окрашенную пробу обрабатывают так же, как при анализе, но без сульфосалициловой кислоты, и измеряют оптическую плотность по отношению к основной пробе.[ …]

Вариант Б (с использованием малоновой кислоты). К 100 мл прозрачной пробы (или к меньшему ее объему, дополненному до 100 мл дистиллированной водой) добавляют 2 мл раствора малоновой кислоты и через 3 мин — 1 мл раствора о-толидина. Выждав еще точно 3 мин, измеряют оптическую плотность. Вычитают из нее оптическую плотность холостого раствора (дистиллированная вода с реактивами) и по калибровочному графику находят содержание С102.[ …]

В ряд мерных колб вносят рабочий стандартный раствор в количестве 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 1,0; 1,5; 2,0 мл, что соответствует содержанию 0,2; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2; 3; 4 мкг азота нитритов. В колбу доливают дистиллированную воду до метки и прибавляют 5 мл 10%-ного раствора реактива Грисса, перемешивают и через 40 мин фотометрируют. Калибровочный график строят в координатах: оптическая плотность — содержание азота нитритов (мкг). Целесообразно строить два калибровочных графика, для содержания азота нитритов от 0 до 4 мкг и от 0 до 1,6 мкг.[ …]

Содержание алифатических аминов в пробе находят по калибровочной кривой, для построения которой в градуированные пробирки наливают по 5 мл раствора пикриновой кислоты в толуоле, приливают различные объемы (от 0,1 до 4 мл) рабочего стандартного раствора аминов (что соответствует их содержанию от 0,01 до 0,4 мл), доливают каждую пробирку до 10 мл сухим толуолом и через 30 мин определяют оптические плотности полученных окрашенных растворов, как при анализе пробы. [ …]

Интервал градуировочной кривой от 0,008 до 0,4 мкг Р /мл. Селективность реакции высокая по отношению к щелочным и щелочноземельным элементам. Метод позволяет анализировать природные и сточные воды с высоким солевым фоном, так как при концентрации, например, КС1 5 г/25 мл не наблюдается высаливания реагента.[ …]

Ход определения. Вату из аллонжа переносят в стакан и про-! мывают трижды по 5 мл диэтиловым эфиром. Промывают гофрированную трубку с силикагелем 12—20 мл эфира. Обе вытяжки соединяют вместе. Эфир выпаривают на водяной бане при 35— 40°С. К сухому остатку прибавляют 2 мл раствора персульфата аммония и нагревают 10 мин на кипящей водяной бане, охлаждают, приливают 2 мл раствора мочевины и нагревают на кипящей бане 5 мин. После охлаждения вносят 1 мл раствора молиб-дата аммония и 1 мл раствора аскорбиновой кислоты. Нагревают на кипящей бане 1 мин, охлаждают и измеряют оптическую плотность раствора на фотоколориметре с красным светофильтром при длине волны 660 нм в кювете с толщиной слоя 0,5 см. [ …]

Вариант Б (проба воды мутная или «крашенная). Если окраска анализируемой воды или ее мутность мешают определению, то поступают следующим образом: нейтрализуют 0,1 н. раствором НС1 5 мл испытуемой воды, содержащей 0,05—0,3 мкг цианид-ионов, как указано выше, и прибавляют по каплям бромную воду до появления слабой желтой окраски свободного брома. Затем приливают цо каплям 2%-ный раствор арсенита натрия до исчезновения окраски брома и 1 каплю -избытка. Прибавляют 5 мл «-бутилового или п-амилового спирта, закрывают пробкой и взбалтывают. Затем приливают смесь растворов пиридина и бензидина, как указано выше (стр. 240), закрывают пробкой и сильно взбалтывают. Дают постоять не менее 15 мин, отделяют слой органического растворителя и измеряют его оптическую плотность по отношению к раствору, полученному в «холостом» опыте, пользуясь светофильтром (Я=4344-453 нм).[ …]

Физика: Преломление света | Частная школа. 9 класс

Конспект по физике для 9 класса «Преломление света». Что такое преломление света. Как формулируются законы преломления света.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


В основе геометрической оптики лежат четыре закона, три из которых вы уже знаете: закон прямолинейного распространения света в однородной среде, закон отражения света от зеркальной поверхности и закон независимости световых лучей. Давайте рассмотрим четвёртый закон — закон преломления света на границе двух прозрачных сред.

ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА

Вы уже знаете, что свет, падая на границу раздела двух сред, частично отражается от неё. Если среда прозрачна, то часть света может пройти сквозь неё. В этом случае наблюдается явление преломления света. Преломление света мы часто наблюдаем в нашей жизни. Ложка или трубочка, опущенная в стакан с водой, кажется надломленной на границе воды и воздуха. Это объясняется тем, что световой пучок при переходе из одной среды в другую меняет своё направление. Преломление света — это изменение направления распространения света при его переходе из одной среды в другую.

Закон преломления света в отличие от законов прямолинейного распространения света и закона отражения света стал известен человечеству гораздо позднее. Его пытались открыть сначала греческие, а позже арабские учёные. Автором закона преломления считается голландец Виллеброрд Снеллиус, экспериментально открывший его в 1621 г. Сам учёный свой труд не опубликовал, о чём известно из сочинений Рене Декарта, независимо от него сформулировавшего тот же закон в 1637 г.

Проведём опыт, используя оптический диск, в центре которого установлена стеклянная пластина. В отличие от опыта с зеркальной пластиной теперь световой луч не отразится на границе раздела двух сред (воздух — стекло). Луч проникает внутрь стекла и меняет направление своего распространения.

В этом опыте также можно проверить выполнение закона обратимости световых лучей. Если передвинуть осветитель по краю оптического диска и пустить световой луч в направлении луча DO, то после преломления света мы получим световой луч, совпадающий с лучом ОС.

Обозначим линию раздела двух сред (воздух — вода) MN. Пусть на эту поверхность из точки S падает пучок света. Его направление задано лучом SO. Луч SO — падающий луч. При попадании светового луча на границу раздела двух сред наблюдается его преломление. Луч О В называют преломлённым лучом. Из точки падения луча О проведём перпендикуляр ОС к поверхности раздела двух сред. Угол между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности раздела двух сред в точке падения луча называют углом падения (угол α).

Угол между преломлённым лучом и перпендикуляром к отражающей поверхности в точке падения луча называют углом преломления (угол γ).

Из опыта с оптическим диском можно сделать следующие выводы:

  • чем больше угол падения, тем больше угол преломления;
  • при переходе луча света из воздуха в стекло угол преломления меньше угла падения;
  • при переходе луча света из стекла в воздух угол преломления больше угла падения.
ОПТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ СРЕДЫ

Различие углов падения и преломления обусловлено тем, что скорость распространения света в различных средах различна.

Говорят, что чем больше скорость распространения света в среде, тем меньше её оптическая плотность. Стекло и воздух имеют разную оптическую плотность, т. е. скорость распространения света в стекле меньше, чем в воздухе. Поэтому оптическая плотность стекла больше, чем оптическая плотность воздуха. Оптическая плотность воды также больше оптической плотности воздуха.

ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА

Только в середине XVII в. стало понятно, что преломление света на границе двух сред объясняется различием их оптических плотностей.

Если луч света переходит из среды оптически менее плотной в среду оптически более плотную, то угол преломления меньше угла падения: α > γ.

Если луч света переходит из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную, то угол преломления больше угла падения: α < γ.

При изменении угла падения меняется и угол преломления. При этом опытами установлено, что отношение между углами не сохраняется, а остаётся постоянным отношение синусов углов падения и преломления.

Таким образом, для любой пары веществ с различной оптической плотностью можно записать:где nотносительный показатель преломления для двух данных сред.

Учитывая вышесказанное, можно сформулировать закон преломления света следующим образом: лучи падающий, преломлённый и перпендикуляр, проведённый к границе раздела двух сред в точке падения луча, лежат в одной плоскости. При этом отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред.

Когда мы пытаемся на глаз оценить глубину водоёма или сосуда с водой, необходимо учитывать, что из-за преломления света глубина кажется нам меньше, чем на самом деле. Это явление легко проверяется на опыте. Наблюдатель размещает сосуд (чашку) с лежащим на его дне предметом (монеткой) таким образом, чтобы края сосуда не позволяли увидеть ни дна, ни этот предмет. Затем, не меняя направление взгляда, в сосуд начинают наливать воду, и через некоторое время предмет становится видимым.

Если луч переходит из воздуха в воду, то относительный показатель преломления этих сред равен 1,33. Относительный показатель преломления для воздуха и некоторых сортов стекла составляет приблизительно 1,5.

 


Вы смотрели Конспект по физике для 9 класса «Преломление света».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Оптическая плотность и скорость света

Преломление — это искривление пути световой волны при переходе из одного материала в другой. Преломление происходит на границе и обусловлено изменением скорости световой волны при пересечении границы. Тенденция луча света изгибаться в том или ином направлении зависит от того, ускоряется или замедляется световая волна при пересечении границы. Поскольку основное внимание в нашем исследовании будет уделено направлению изгиба, важно понять факторы, влияющие на скорость, с которой световая волна распространяется через среду.

 

Распространение света через среду

Механизм, с помощью которого световая волна распространяется через среду, происходит аналогично тому, как распространяется любая другая волна, — взаимодействием частиц. В Разделе 10 Учебного пособия по физике подробно обсуждался механизм взаимодействия частиц, с помощью которого механическая волна переносит энергию. В Разделе 12 учебника по физике кратко обсуждался механизм переноса энергии электромагнитной волной. Здесь мы рассмотрим этот метод более подробно.

Электромагнитная волна (то есть световая волна) создается вибрирующим электрическим зарядом. Когда волна движется через вакуум пустого пространства, она движется со скоростью c (3 x 10 8 м/с). Это значение является скоростью света в вакууме. Когда волна сталкивается с частицей материи, энергия поглощается и приводит электроны внутри атомов в колебательное движение. Если частота электромагнитной волны не совпадает с резонансной частотой колебаний электрона, то энергия переизлучается в виде электромагнитной волны. Эта новая электромагнитная волна имеет ту же частоту, что и первоначальная волна, и она тоже будет двигаться со скоростью c через пустое пространство между атомами. Вновь испущенная световая волна продолжает двигаться в межатомном пространстве, пока не столкнется с соседней частицей. Энергия поглощается этой новой частицей и приводит электроны ее атомов в колебательное движение. И еще раз, если нет соответствия между частотой электромагнитной волны и резонансной частотой электрона, энергия переизлучается в виде новой электромагнитной волны. Цикл поглощения и переизлучения продолжается по мере того, как энергия передается от частицы к частице через объем среды. Каждый фотон (сгусток электромагнитной энергии) перемещается между межатомными пустотами со скоростью с ; тем не менее временная задержка, связанная с процессом поглощения и повторного излучения атомами материала, снижает чистую скорость переноса от одного конца среды к другому. Следовательно, результирующая скорость электромагнитной волны в любой среде несколько меньше ее скорости в вакууме — c (3 х 10 8 м/с).

 

 

Оптическая плотность и показатель преломления

Как и любая волна, скорость световой волны зависит от свойств среды. В случае электромагнитной волны скорость волны зависит от оптической плотности этого материала. Оптическая плотность среды не совпадает с ее физической плотностью. Физическая плотность материала относится к соотношению массы и объема. Оптическая плотность материала связана с вялой тенденцией атомов материала поддерживать поглощенную энергию электромагнитной волны в форме вибрирующих электронов перед ее повторным излучением в виде нового электромагнитного возмущения. Чем оптически плотнее материал, тем медленнее волна будет проходить через него.

Одним из показателей оптической плотности материала является показатель преломления материала. Значения показателя преломления (представленные символом n ) представляют собой числовые значения показателя, которые выражаются относительно скорости света в вакууме. Показатель преломления материала — это число, указывающее, во сколько раз световая волна будет медленнее в этом материале, чем в вакууме. Вакууму присваивается значение n, равное 1,0000. № 9Значения 0008 других материалов находятся из следующего уравнения:


В таблице ниже приведены значения индекса преломления для различных сред. Материалы, перечисленные в верхней части таблицы, — это те, через которые свет распространяется быстрее всего; это наименее оптически плотные материалы. Материалы, перечисленные в нижней части таблицы, — это те, через которые свет распространяется медленнее всего; это наиболее оптически плотные материалы. Таким образом, по мере увеличения значения показателя преломления оптическая плотность увеличивается, а скорость света в этом материале уменьшается.

Материал
Показатель преломления
 
Вакуум
1. 0000

<--наименьшая оптическая плотность

Воздух
1.0003
 
Лед
1,31
 
Вода
1,333
 
Спирт этиловый
1,36
 
Оргстекло
1,51
 
Краун Стекло
1,52
 
Легкое бесцветное стекло
1,58
 
Плотное бесцветное стекло
1,66
 
Циркон
1,923
 
Алмаз
2,417
 
Рутил
2,907
 
Фосфид галлия
3,50

<--самая высокая оптическая плотность

 

Посмотри вверх!

Используйте виджет Index of Refraction для поиска показателя преломления данного материала. Введите название материала и нажмите кнопку Submit , чтобы найти его показатель преломления.

Значения показателя преломления обеспечивают меру относительной скорости световой волны в конкретной среде. Знание таких относительных скоростей позволяет изучающему физику предсказать, в какую сторону искривится луч света при переходе из одной среды в другую. В следующей части Урока 1 будут подробно рассмотрены правила направления изгиба.

 

 

Мы хотели бы предложить …

Зачем просто читать об этом и когда вы могли бы взаимодействовать с ним? Взаимодействие — это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного метода преломления или интерактивного принципа наименьшего времени. Вы можете найти их в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Эти интерактивы предоставляют учащимся интерактивную среду для изучения преломления и/или отражения света на границе двух материалов.

Посетите:  Интерактивное преломление  || Принцип наименьшего времени Интерактивный

 

Следующий раздел:

Перейти к следующему уроку:

Преломление — Maggie’s Science Connection

Вопросы

  1. Дайте определение преломлению.
  2. Что происходит со светом, когда он попадает в более оптически плотную прозрачную среду при нормальных условиях? под углом?
  3. Что происходит со светом, когда он попадает в оптически плотную прозрачную среду менее при нормальных условиях? под углом?
  4. При каких условиях свет НЕ искривляется при переходе из одной прозрачной среды в другую? Подсказка: это может произойти двумя способами.
  5. Необязательный контрольный вопрос (включает математику!): Солнечному свету, путешествующему в космосе, требуется 8 минут и 20 секунд, чтобы добраться до Земли. Если бы космос был алмазом, сколько времени потребовалось бы солнечному свету, чтобы добраться до Земли? Покажи свою математику! (Мы сделаем это в классе!)
  6. Нарисуйте и подпишите лучевую диаграмму (на предоставленном рабочем листе), которая иллюстрирует, что происходит, когда одиночный луч света входит в прямоугольный блок из прозрачного стекла под углом. Не забудьте указать, где нормаль пунктирной линией, а для 90 294 используйте линейку 90 295, чтобы можно было рисовать прямые линии.

Преломление — искривление света

(E. Преломление – искривление света из-за изменения скорости, когда свет проходит через (или излучает) один прозрачный материал в другой (из различных оптических плотностей) под углом ( другой чем нормальный)

0 секунд на 0,0 0, 0 1. или 186 000 миль/сек)
        a. Называется «c» (показатель преломления, RI = 1,0) 
    2.   Поскольку свет проходит через более оптически плотные вещества, он замедляется. Он согнется, если войдет под углом кроме нормы l (90 градусов)
        a. Оптическая плотность равна , а не , то же самое, что и массовая плотность (например, нефть менее плотна по массе, чем вода — помните, что нефть плавает на воде, но оптически более плотна, поэтому свет замедляется больше в масле, чем в воде) *
         i. В воздухе свет распространяется лишь немногим меньше c (RI = 1,00029)
        ii. В воде свет распространяется при 75% c i.(RI = 1,33)
       iii. В масле свет распространяется при 66% c i. (RI = 1,47)
       iv. В алмазе свет распространяется со скоростью 41% c (RI = 2,419)

*Обратите внимание, что часто означает, что то, что имеет большую массовую плотность, также является более оптически плотным, но есть исключения, поэтому мы различаем массу и оптическую плотность. Еще один способ говорить об оптической плотности — это «показатель преломления», который является мерой оптической плотности материала по сравнению с вакуумом. Ничто не движется быстрее света в вакууме. Таким образом, прозрачные материалы с более высоким показателем преломления (RI) больше замедляют свет, заставляя его больше преломляться.

*Обратите также внимание на то, что две прозрачные среды должны иметь разные оптические плотности, чтобы свет преломлял
           
    3.  Когда свет замедляется, он изгибается в сторону нормального, а когда он ускоряется, он изгибается вдали от обычный**

**Помните, как мы вышли на улицу, чтобы пройтись по «медленной» траве? Внизу страницы есть видео, демонстрирующее это.
     4. Преломление света приводит к тому, что изображения кажутся искривленными, разорванными и/или большими, потому что свет преломляется через среду (например, воду), прежде чем отразиться обратно к вашему глазу.

Когда падающий свет (падающий луч) попадает на более оптически плотное вещество (например, на стекло), он изгибается в сторону нормали. Когда он выходит из стекла, он ускоряется и отклоняется от нормали, так что падающий и выходящий лучи параллельны друг другу.

Когда свет попадает в прозрачный материал прямо на объект или перпендикулярно ему, это называется «нормальным». Поскольку весь свет входит в объект одновременно, он одновременно замедляется и не искривляется

Когда свет падает под углом на более оптически плотный прозрачный материал, такой как стекло, свет, попадающий на объект первым, сначала замедляется. Это то, что заставляет свет искривляться.

Сравнение света с падением в воду на пляже или падением колеса в канаву

Представьте, что вы бежите с пляжа в воду. Когда ваши ноги касаются воды, они замедляются, но остальная часть вашего тела продолжает движение. Это заставляет вас приземляться лицом в воду (наклоняться к воде), потому что половина вашего тела замедляется, в то время как другая половина все еще движется быстро.

Представьте, что вы едете по дороге. Если ваше правое колесо попадет на грязную сторону дороги, оно замедлится. Левое колесо продолжит движение с исходной скоростью. Это приводит к тому, что автомобиль заносит вправо в кювет. Не хорошая идея!!

То же самое происходит, когда свет входит в другую прозрачную среду под углом. Та часть, которая попадает в более оптически плотную среду, замедляется первой, в результате чего более быстрый свет отклоняется в сторону более плотного материала.

При переходе из более плотной среды в менее плотную происходит обратное. В этом случае свет, который появляется первым, ускоряется и отклоняется от среды.

Приведенные ниже видеоролики и интерактивы помогут вам понять преломление света

Замедление скорости света

Какой объект больше всего замедляет свет? Нажмите на фото, чтобы поиграть с интерактивом.


Преломление

Когда свет входит в оптически более плотную среду, он замедляется и преломляется в сторону нормального

Нажмите на картинку выше, чтобы посмотреть видео , демонстрирующее преломление, которое мы наблюдали в классе


Свет, отражающийся от мяча в воде

Когда свет отражается от мяча, он медленнее проходит через воду и стекло, прежде чем достигнет вашего глаза.