Показник заломлення. - раздел Философия, Тема 1. Введення в фізико-хімічні методи аналізу Відхилення Світлового Променя Від Початкового Напрямку При Переході Його З Од...
Відхилення світлового променя від початкового напрямку при переході його з одного середовища в іншу тим більше, чим більша різниця в швидкостях поширення світла в двох даних середовищах. Відомо, що з найбільшою швидкістю світло поширюється у вакуумі. Якщо немає необхідності в особливій точності, можна вважати що швидкість світла у вакуумі становить 3∙108 м в секунду. Вакуум є найменш оптично густим середовищем.
Згідно з хвильовою теорією світла абсолютним показником заломлення світла nабс. для даної прозорої середовища (речовини) є відношення швидкості поширення світла у вакуумі () до швидкості світла в цьому середовищі (V) (речовині):
Швидкість світла у вакуумі в 1,00027 рази більше швидкості світла в повітрі і отже:
Так як швидкість світла у вакуумі є граничною, то показники заломлення для всіх речовин і будь-яких середовищ більше одиниці.
Згідно законам заломлення світла при всіх обставинах має місце наступне рівність (рис.1).:
1 середовище
2 середовище
Рис. 1. Заломлення світла на межі вакууму (1) з іншим середовищем (2)
З того, що nабс.> 1, випливає, що α> β. Таким чином, при переході світла з оптично менш густого середовища 1 в середовище з більшою оптичною густиною 2 кут падіння світла завжди більше кута заломлення (рис. 1).
Якщо розглядати будь-які два середовища (1 і 2), то заломлення світла в одному з них (середовищі 2) при попаданні в неї світла з середовища з меншою оптичною густиною буде характеризуватися відносним показником заломлення:
де V1 і V2 – швидкості поширення світла відповідно в середовищі 1 і 2.
Коли говорять про показники заломлення твердих і рідких тіл, то зазвичай мають на увазі їх відносні показники заломлення по відношенню до повітря. Ці величини позначаються буквою n і називаються просто показниками заломлення.
Практично можна вважати, що показник заломлення речовини щодо повітря дорівнює його абсолютному показнику заломлення.
Величина показника заломлення залежить від природи речовини, його густини, довжини хвилі падаючого світла, температури, концентрації (для розчинів) і тиску (для газів).
Природа речовини в даному випадку визначає ступінь деформованості його молекул під дією світла – ступінь поляризованості. Чим інтенсивніша поляризованість, тим сильніше заломлення світла.
Зміна густини речовини помітно відбивається на величині показника заломлення. Зростання густини, яке може бути наслідком збільшення тиску (що особливо різко позначається в газових середовищах) або наслідком перекристалізації твердого тіла при переході речовини з однієї алотропічної модифікації в іншу, веде як правило до збільшення показника заломлення. Так як стискуваність рідин і твердих тіл дуже мала, то їх показники заломлення мало залежать від тиску. Коливання атмосферного тиску в цьому випадку практично ніякого впливу не роблять.
Вплив температури на значення показників заломлення газуватих і рідких тіл пов'язане з величинами їх коефіцієнтів об'ємного розширення. Об’єм усіх газуватих і рідких тіл при нагріванні збільшується, густина зменшується і, як наслідок, зменшується і показник заломлення. Коефіцієнт об'ємного розширення твердих тіл відносно невеликий і відповідно до цього зміна температури менше позначається на величині їх показника заломлення. Не завжди в цьому випадку підвищення температури призводить до зменшення показника заломлення. Домінуючим фактором тут може виявитися підвищення ступеня поляризації речовини із збільшенням температури. Це призведе до зростання коефіцієнта заломлення, незважаючи на деяке зменшення густини, що і спостерігається, наприклад, для більшості сортів скла.
Залежність показника заломлення від довжини світлової хвилі називають дисперсією (від лат. dispersus - розсіяний). Ті вимушені коливання електронів, які пов'язані з впливом світлової хвилі на речовину і є причиною поляризації атомів і молекул, яка приводить до заломлення світла, знаходяться в певному співвідношенні з довжиною світлової хвилі. Співвідношення це таке, що чим менше довжина хвилі, тим значніше заломлення. Тому промені різних довжин хвиль заломлюються по-різному. Для видимого світла найбільший коефіцієнт заломлення відповідає фіолетвому випромінюванню (інтервал довжин хвиль 397-424 нм), а найменший – червоному (інтервал довжин хвиль 640-723 нм).
Табличні значення показників заломлення найчастіше наводяться для жовтої лінії (лінія D) в спектрі натрію і позначається nD. Довжина хвилі, відповідна цій лінії, λD = 589,3 нм.
Для багатьох розчинів спостерігається залежність показника заломлення від концентрації розчину. Для розведених розчинів справедлива рівність:
де n0 – показник заломлення чистого розчинника; С – концентрація розчиненої речовини, К – емпіричний коефіцієнт, величина якого визначається шляхом знаходження показників заломлення розчинів відомих концентрацій.
За умови збереження сталості всіх тих факторів, від яких залежить величина показника заломлення, його значення буде визначатися тільки природою контактуючих середовищ.
ТЕМА РЕФРАКТОМЕТРИЧНИЙ МЕТОД АНАЛІЗУ... Метод що рунтується на вимірюванні показника заломлення називається рефрактометричним...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Показник заломлення.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Тема 1. Введення в фізико-хімічні методи аналізу.
Що являє собою дисциплінааналітична хімія?В 1992 році Федерація європейських хімічних товариств оголосила конкурс на краще визначення аналітичної хімії. Було вибран
Суть рефрактометричних методів аналізу.
Заломленням або рефракцією (від лат. Refractus - заломлений), називають зміну напрямку прямолінійного поширення світла при переході з одного середовища в інше. Заломлення, так само
Граничний кут заломлення
Якщо світловий промінь падає не перпендикулярно на межу поділу двох прозорих середовищ, швидкість поширення світла в яких різна, відбувається зміна напрямку його поширення – заломлення або рефракці
Граничний кут повного внутрішнього відбивання.
При переході світла з більш оптично густого середовища в менш оптично густе кут заломлення буде більшим, ніж кут падіння – i˂ r (рис. 3, пр. 1 і 1 `). При деякому значенні кута падіння іг
Дисперсія речовини і молекулярна рефракція.
Важливою характеристикою оптичних властивостей речовини є дисперсія – залежність швидкості поширення хвиль світла від їх довжини. Звідси випливає ще одне визначення цього поняття: дисперсія
Молекулярна рефракція.
На заряджені частинки, які здійснюють вимушені коливання в результаті впливу світлової хвилі, впливають сусідні заряджені частинки – електрони і ядра інших атомів і молекул. Чим більше цих частинок
Аналіз двокомпонентних систем.
Залежність показника заломлення гомогенної двокомпонентної системи від її складу встановлюється експериментально, шляхом визначення показника заломлення для ряду стандартних систем, вміст компонент
Аналіз трикомпонентних систем.
Залежність між величиною показника заломлення та складом використовується і при аналізі трикомпонентних систем, однак тут ця залежність має більш складний характер. У цьому випадки завжди є ряд сум
Загальна характеристика абсорбційних оптичних методів
Для хімічного аналізу використовуються закономірності як випромінювання електромагнітних хвиль об'єктом аналізу, так і взаємодії випромінювання від стороннього джерела з матеріалом об'єкту аналізу.
Повна енергiя молекули як сума трьох складових.
Енергія молекул складається з:
1. Енергій оптичних (валентних) електронів, які можуть знаходитися або на нижчих (незбуджених) енергетичних рівнях, або на одному із збуджених рівнів:
Види спектрів
В аналітиці використовують спектри випромінювання і поглинання.Спектри бувають суцільні (безперервні), смугасті та лінійчасті. Суцільний спектр випромінювання складається з сукупно
Прилади абсорбційної спектроскопії
Кожний абсорбційний спектральний прилад містить наступні необхідні частини: джерело випромінювання, оптичні засоби, приймач потоку випромінювання (детектор):
Кількісний фотоколориметричний аналіз. Фотометричні реакції
Кількісний аналіз з використанням молекулярних спектрів поглинання – найпоширеніший у практиці аналітичної хімії. Метод має порівняно високу чутливість – нижня межа визначення може досягати значень
Вибір оптимальних умов утворення забарвлених сполук
При проведенні фотометричної реакції визначуваний компонент переводять у сполуку, яка володіє значним поглинанням. Найчастішевизначувану речовину зв’язують у комплексну сполуку з р
Умови фотометрування.
Отриману в оптимальних умовах форму елемента фотометрують, тобто вимірюють оптичну густину розчину А. Розробка фотоколориметричної методики включає наступні етапи:
1. Вибір довжини хвилі с
Переваги та недоліки фотометричних методів
Сьогодні для більшості хімічних речовин відомі зручні й чутливі методи фотометричного визначення. Зумовлено це тим, що є дуже багато реагентів, які утворюють з аналізованими речов
Суть методу.
Здатність атомів і молекул поглинати енергію, що надходить до них ззовні, викликає їх перехід у новий енергетичний стан, який називається збудженим, і в якому перебувають дуже обмежений час (~10
Механізм люмінесценції
Розглянемо детальніше механізм збудження молекулярної люмінесценції та її видів.
Отриману енергію молекула може втрачати різними шляхами, серед яких може бути і випромінювання відповідно д
Характеристики люмінесценції
Найважливішими характеристиками фотолюмінесценції молекул речовин є їх спектри поглинання, збудження і люмінесценції.
Спектри поглинання молекул зумовлені
Закон Стокса–Ломмеля.
За відомим правилом Д. Стокса, встановленим ще в 19 ст., тобто до квантової теорії, на основі простих спостережень, енергія кванта люмінесценції завжди менша за енергію кванта збудження hν
Правило дзеркальної симетрії Льовшина.
За цим правилом нормовані (зведені до одного максимуму і подані у функції частот) спектри поглинання і люмінесценції дзеркально симетричні щодо прямої, проведеної через точку перетину спектрів перп
Закон Вавілова С.І.
Залежність між енергетичним виходом і довжиною хвилі збуджуючого потоку відома як закон Вавілова С.І., згідно з яким Веспочатку зростає прямопропорційно до довжини хвилі збудження λ
Гасіння люмінесценції.
Проблема, з якою часто зустрічаються при використанні люмінесценції в кількісному аналізі полягає в її гасіннібагатьма речовинами. Гасіння може бути зумовлене самою
Якісний і кількісний люмінесцентний аналіз
Висока чутливість люмінесцентного методу дає змогу використовувати люмінесцентні реакції для виявлення речовин у різних об’єктах, причому використовують реакції різних типів. Для якісного аналізу і
Суть і особливості хроматографічних методів аналізу
Одне з важливих завдань сучасної аналітичної хімії – надійний і точний аналіз органічних та неорганічних речовин, часто близьких за будовою та властивостями.
Хроматографія
Класифікація хроматографічних методів аналізу
Існує багато варіантів здійснення хроматографічного аналізу. В основу класифікацій хроматографічних методів покладені принципи, що враховують наступні різні особливості процесу розділення:
Хроматограма та її характеристики
У сучасній хроматографії хроматограма – це графік залежності величини аналітичного сигналу (чи концентрації речовини/речовин) від об'єму рухомої фази або часу проведення аналізу. Хр
Пояснення причин розмивання хроматографічних піків.
Метою хроматографічного процесу є розділення суміші речовин. Єдиної стрункої теорії, яка кількісно описує весь процес хроматографічного розділення, до теперішнього часу немає. Встановлення т
Селективність колонки
Для успішного якісного і кількісного хроматографічного аналізу потрібне таке розділення, яке б дозволило з необхідною точністю вимірювати якісні і кількісні параметри хроматографічн
Вибір температури
На селективність α дуже сильно впливає температура, а на ефективність n – впливає швидкість потоку газу-носія. Зі збільшенням температури знижується α, але при цьому підвищується ефективн
Загальні відомості. Іонний обмін як принцип розділення.
Переважна більшість неорганічних і значна частина органічних сполук у водних розчинах дисоціює з утворенням простих гідратованих катіонів, простих і складних аніонів та комплексних іонів. Для їх ро
Основні властивості іонітів
До основних властивостей іонітів, що визначають їх якість як сорбентів, належать ємність, кислотно-основні властивості, селективність, набухання, хімічна стійкість, механічна міцність.
Най
Застосування іонообмінної хроматографії
Іонообмінно-хроматографічний метод використовують для вирішення різноманітних аналітичних завдань – розділення та кількісного визначення неорганічних і органічних компонентів, отримання аналітичних
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
) до швидкості світла в цьому середовищі (V) (речовині):
2 середовище
Новости и инфо для студентов