Преломление, дисперсия

При переходе света через границу раздела фаз меняется направление распространения светового пучка. Преломление света – это изменение направления распространения света при его прохождении через межфазную границу. Отклонение от первоначального направления является следствием разной плотности граничащих фаз. Углы падения io и преломления i2 связаны законом преломления Снелля:

 

n1∙sinio=n2∙sini2,

 

n1 и n2 – абсолютные показатели преломления первой и второй среды.

 

Показатель преломления – отношение скоростей распространения оптического излучения в первой (v1) и во второй (v2) средах. Если первой средой является вакуум, то показатель преломления относительно него называется абсолютным.

,

с — скорость распространения света в вакууме;

v — скорость распространения света в данном веществе.

 

Относительный показатель преломления – отношение синусов угла падения io и угла преломления i2 на границе раздела:

 

.

 

Относительный показатель преломления есть отношение абсолютных показателей преломления сред:

.

Абсолютный показатель преломления связан с диэлектрической проницаемостью ε и магнитной проницаемостью μ.

 

.

 

Дисперсия характеризует изменение преломляющей способности вещества при изменении длины волны электромагнитного излучения (рис. 4.16).


 

Рис. 4.16. Влияние длины волны электромагнитного излучения

на показатель преломления стекла

 

Точка F соответствует синему излучению в спектре свечения водорода (F-луч, lF = 486,1 нм).

Точка С – красное монохромное излучение в спектре свечения водорода (С-луч, lС = 656,3 нм).

Разность показателей преломления для коротковолновой линии F и длинноволновой линии С называется средней дисперсией (Δn).

 

Δn = nF– nC.

 

Для более полного описания дисперсии света в пределах видимого диапазона также анализируют прохождение через стекло жёлтого луча в спектре паров натрия (D-луч, λD=589,3 нм). Используют частные дисперсии:

Δn1=nF-nD ; Δn2=nD-nC ;

 

Относительные дисперсии:

 

; .

 

Для расчётов часто используют коэффициент дисперсии или число Аббе:

.

 

Так как белый свет состоит из излучений с различной длиной волны, то при прохождении через стеклянную призму происходит разложение света на отдельные составляющие (рис. 4.17).

 


 

Рис. 4.17. Разложение света треугольной призмой вследствие различия коэффициентов преломления лучей с разной длиной волны

 

 

Показатель преломления силикатных стёкол в зависимости от состава меняется от 1,44 до 2,20, средняя дисперсия меняется от 0,0055 до 0,0300, коэффициент дисперсии – от 25 до 100.

Оптические стёкла по величине оптических констант делят на кроны и флинты:

Кроны: nD= 1,47÷1,67; νо = 100÷47;

Флинты: nD= 1,52÷1,90; νо = 54÷15.

Сверхтяжёлые флинты имеют nD> 2.

 

4.8. Химическая устойчивость стекол

По характеру действия на стекло все реагенты делят на две группы:

1. Реагенты с рН, равным 7 и ниже: вода, влажная атмосфера, растворы кислот (кроме фосфорной и плавиковой), а также кислые и нейтральные растворы солей.

2. Реагенты с рН>7: растворы щелочей, карбонатов и подобных компонентов. По механизму воздействия к этой группе относятся плавиковая и фосфорная кислоты.

Действие температуры. При повышении температуры скорость разрушения стекла любым реагентом возрастает. В целом оправдывается экспоненциальная зависимость, справедливая для любой химической реакции. Однако в интервале температур от комнатной до 100ºС выполняется простое правило: при повышении температуры на каждые 10ºС скорость растворения стекла возрастает в 2–4 раза.

 

ΔТ = 10оС; k1/k2 ≈ 2,0 – 4,0.

 

Так как режим процесса диффузионный, то при перемешивании жидкого реагента скорость коррозии увеличивается. Это происходит по двум причинам:

1. Уменьшается толщина диффузионного слоя: v ~ (D/δ)∙ΔC;

2. Ускоряется подвод реагентов и отвод продуктов реакции.

 

В автоклавах при повышенном давлении и большой температуре удается полностью растворять большинство силикатных стёкол. Закалённые стёкла в общем случае разрушаются в 1,5-2,0 раза быстрее, чем хорошо отожжённые.

 






Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 34; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.01 сек.