Indeks loma

Izvor: Wikipedija
(Preusmjereno s Indeks prelamanja)
Skoči na: orijentacija, traži
Snelliusov zakon se odnosi na dobro poznatu pojavu lomljenja svjetlosti (refrakcije) na granici dvaju sredstava.

Indeks loma (oznaka n) je bezdimenzionalna fizikalna veličina koja opisuje međudjelovanje svjetlosti i optički prozirne tvari, a definirana je kao omjer brzine svjetlosti u vakuumu c i brzine svjetlosti u tvari v,

Posljedica je promjene brzine svjetlosti promjena pravca njezina širenja pri prelasku iz jednoga optičkog sredstva u drugo. Što je indeks loma veći, veća je promjena pravca, odnosno veći je lom svjetlosti (refrakcija). Indeks loma može se s pomoću Snelliusova zakona odrediti iz geometrijskih odnosa kutova zraka svjetlosti prema površini sredstva u kojem dolazi do loma:

gdje je: θ1 - upadni kut prema okomici na površinu sredstva, θ1 - kut loma, n1 - indeks loma optičkoga sredstva iz kojega svjetlost dolazi, a n2 - indeks loma optičkoga sredstva u koje svjetlost ulazi. Često se rabi relativni indeks loma, koji je jednak omjeru indeksa loma dvaju sredstava:

Svjetlost se u nekoj tvari širi brzinom:

gdje je: εr - relativna dielektrična permitivnost tvari, a μr - relativna magnetska permeabilnost. Kako za relativnu magnetsku permeabilnost u optički prozirnom sredstvu vrijedi μr ≈ 1, proizlazi da indeks loma ovisi samo o relativnoj dielektričnoj permitivnosti:

Međutim, za mnoge tvari dolazi do odstupanja od toga izraza, zbog postojanja električnih dipola u dielektricima i ovisnosti relativne dielektrične permitivnosti o frekvenciji svjetlosti. [1]

Indeks loma materijala je broj koji pokazuje koliko puta je brzina svjetlosti u nekoj sredini manja od brzine u vakuumu. Lom je najočiglednija manifestacija promjene brzine svjetlosti elektromagnetnog zračenja pri prelasku iz jedne sredine u drugu.

Indeks loma zavisi od frekvencije svjetlosti što se eksperimentalno pokazuje u pojavi spektra kada se zrak polikromatske (bijele) svjetlosti propusti kroz prizmu.

Indeks loma je važna osobina materijala i mjeri se pomoću refraktometra.

Indeks loma nekih materijala[uredi VE | uredi]

Indeks loma nekih materijala
Materijal λ (nm) n Ref.
Vakuum 1 (po definiciji)
Zrak kod standardnih uvjeta 1,000277
Plinovi kod 0 °C i 1 atm
Zemljina atmosfera 589,29 1,000293 [2]
Ugljikov dioksid 589,29 1,001 [3][4][5]
Helij 58,.29 1,000036 [2]
Vodik 589,29 1,000132 [2]
Tekućine kod 20 °C
Arsenijev trisulfid i sumpor u metilenovom jodidu 1,9 [6]
Benzen 589,29 1,501 [2]
Ugljikov disulfid 589,29 1,628 [2]
Ugljikov tetraklorid 589,29 1,461 [2]
Etanol (alkohol) 589,29 1,361 [2]
Silicijevo ulje 1,336–1,582 [7]
Voda 589,29 1,330 [2]
10% otopina glukoze u vodi 589,29 1,3477 [8]
20% otopina glukoze u vodi 589,29 1,3635 [8]
60% otopina glukoze u vodi 589,29 1,4394 [8]
Krutine na sobnoj temperaturi
Titanijev dioksid (rutil) 589,29 2,614 [9][10]
Dijamant 589,29 2,419 [2]
Silicijev karbid (moisanit) 2,65–2,69
Stroncijev titanat 589,29 2,41 [11]
Jantar 589,29 1,55 [2]
Silicijevo staklo 589,29 1,458 [2][12]
Natrijev klorid 589,29 1,544 [13]
Ostali materijali
Ukapljeni helij 1,025
Vodeni led 1,31
TFE/PDD (Teflon AF) 1,315 [14][15]
Kriolit 1,338
Aceton 1,36
Etanol 1.36
Politetrafluoretilen (teflon) 1,35–1,38 [16]
Otopina šećera, 25% 1.3723 [17]
Rožnica (ljudska) 1,373/1,380/1,401 [18]
Leća (ljudska) 1,386–1,406
Kerozin 1,39
Otopina šećera, 50% 1,4200 [17]
Pyrex (borosilikatno staklo) 1,470 [19]
Glicerol 1,4729
Otopina šećera, 75% 1,4774 [17]
Akrilno staklo 1,490–1,492
Krunsko staklo (čisto)] 1,50–1,54
Halit (kamena sol) 1,516
Polietilentereftalat (PET) 1,5750
Polikarbonati 1,60
Flintsko staklo (čisto) 1,60–1,62
Brom 1,661
Flintsko staklo (nečisto) 1,523–1,925
Safir 1,762–1,778
Borov nitrid 2-2,14 [20]
Cirkonijev dioksid 2,15–2,18 [21]
Kalijev niobate (KNbO3) 2,28
Cinkov oksid 390 2,4
Cinabarit (živin sulfid) 3,02
Silicij 1200 - 8500 3,42–3,48 [22]
Galij(III) fosfid 3,5
Galij(III) arsenid 3,927
Germanij 3000 - 16000 4,05–4,01 [23]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. indeks loma, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
  2. 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 (18 March 2003) Optics, Fourth Edition, Pearson Higher Education. ISBN 978-0-321-18878-6
  3. Morgan, Joseph (1953). Introduction to Geometrical and Physical Optics, McGraw-Hill Book Company, INC..
  4. Hodgman, Charles D. (1957). Handbook of Chemistry and Physics, Chemical Rubber Publishing Co..
  5. (2007) Introduction to Optics, Third Edition, Pearson Prentice Hall. ISBN 0-13-149933-5
  6. Meyrowitz, R, A compilation and classification of immersion media of high index of refraction, American Mineralogist 40: 398 (1955)
  7. Silicone Fluids: Stable and Inert Material (PDF). Gelest, Inc (1998).
  8. 8,0 8,1 8,2 (2001) CRC Handbook of Physics and Chemistry, 82nd, Cleveland, OH: The Chemical Rubber Company. ISBN 0-8493-0482-2
  9. Polyanskiy, Mikhail N.. Optical constants of TiO2 (Titanium dioxide). Refractive Index Database.
  10. (25 Oct 2002)"Refractive Index and Dispersion of Fluorides and Oxides". J. Phys. Chem. Ref. Data 31 (4): 931–970.
  11. Frye, Asa (2003). "Optical properties and electronic structure of oxidized and reduced single-crystal strontium titanate". Zeitschrift für Metallkunde 94 (3): 226. Preuzeto 11 July 2014.
  12. Tan, G (2005). "Optical properties and London dispersion interaction of amorphous and crystalline {SiO2} determined by vacuum ultraviolet spectroscopy and spectroscopic ellipsometry". Physical Review B 72 (20). Preuzeto 11 July 2014.
  13. (2003) College Physics, 6th Edition, Brooks/Cole. ISBN 978-0-03-035114-3
  14. Teflon AF. pristupljeno 2010-10-14
  15. Yang, Min K. (July 2008). "Optical properties of Teflon® {AF} amorphous fluoropolymers". Journal of Micro/Nano Lithography 7 (3): 033010. Preuzeto 11 July 2014.
  16. French, Roger H. (2009). "Optical properties of materials for concentrator photovoltaic systems". IEEE Photovoltaic Specialists Conference: 000394. Preuzeto 11 July 2014.
  17. 17,0 17,1 17,2 Manual for Sugar Solution Prism. A/S S. Frederiksen (03.08.05). pristupljeno 2012-03-21
  18. (Mar–Apr 1995) "Refractive index of the human corneal epithelium and stroma". J Refract Surg. 11 (2): 100–105.
  19. University of Liverpool. Absolute Refractive Index. Materials Teaching Educational Resources. MATTER Project. pristupljeno 2007-10-18
  20. Combat Boron Nitride. Saint Gobain. pristupljeno 2016-06-12
  21. French, Roger H. (1994). "Experimental and theoretical determination of the electronic structure and optical properties of three phases of {ZrO2}". Physical Review B 49 (8): 5133. Preuzeto 11 July 2014.
  22. Silicon. Pmoptics.com. pristupljeno 2014-08-21
  23. Germanium. Pmoptics.com. pristupljeno 2014-08-21

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]

Logotip Zajedničkog poslužitelja
Na Zajedničkom poslužitelju postoje datoteke vezane uz: Indeks loma