Δείκτης διάθλασης

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση



Κάθε υλικό επιτρέπει στο φως να το διαπερνά με διαφορετική ταχύτητα με αποτέλεσμα να χαρακτηρίζεται από ένα δείκτη διάθλασης (index of refraction) ο οποίος δίνεται από τη σχέση:

n=\frac{c}{u} \,

όπου c η ταχύτητα του φωτός στο κενό και u η ταχύτητα του φωτός στο μέσο διάδοσης. Η ταχύτητα του φωτός στο μέσο εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός λ που διαδίδεται. Διαφορετικά μήκη κύματος έχουν διαφορετική ταχύτητα στο ίδιο μέσο. Όλα τα μήκη κύματος έχουν την ίδια ταχύτητα στο κενό c≈3.108 m/s. Το γεγονός της ύπαρξης διαφορετικής ταχύτητας στο μέσο διάδοσης για διαφορετικά μήκη κύματος προκαλεί τη γνωστή ανάλυση του φωτός στα διάφορα χρώματα του.

  • Διακρίνονται δύο είδη δεικτών διάθλασης: ο σχετικός δείκτης διάθλασης και ο απόλυτος δείκτης που αφορά συγκεκριμένο μέσο.
Σχετικός δείκτης διάθλασης: ονομάζεται το σταθερό πηλίκο που ισούται με το λόγο των ταχυτήτων διάδοσης του φωτός μέσα σε δύο (διαπερατά) σώματα.
Απόλυτος δείκτης διάθλασης: κάποιου διαπερατού μέσου για μια ορισμένη ακτινοβολία και θερμοκρασία, ονομάζεται το πηλίκο C0/C, όπου C0 είναι η ταχύτητα του φωτός στο "κενό" και C η ταχύτητα του φωτός στο oπτικό αυτό μέσον.

Μια εφαρμογή της μέτρησης του δείκτη διάθλασης είναι στην αναλυτική χημεία. Κάθε καθαρή χημικά ουσία έχει τον δικό της δείκτη διάθλασης, ο οποίος επηρεάζεται από τις τυχόν προσμίξεις. Άρα μετρώντας τον δείκτη διάθλασης μπορούμε έμμεσα να εκτιμήσουμε την καθαρότητα μιας ουσίας ή ακόμα την σύσταση ενός μίγματος. Κλασσική χρήση είναι ο προσδιορισμός των διαλυμένων στερεών σε ένα υδατικό διάλυμα συνήθως με παραλληλισμό προς αντίστοιχο σακχαροδιάλυμα. Έτσι το καθαρό νερό έχει δ.δ. 1,3333 ενώ σακχαροδιάλυμα 10% 1,3478, 20% 1,3638 κ.ο.κ. Με την σύνταξη αναλόγων πινάκων περιεκτικότητας - δ.δ μπορούν να μετρηθούν διαφόρων ειδών διαλύματα, ακόμα και (σπορ)ελαίων σε διαλύτη (π.χ. κατά την εκχύλιση των αντιστοίχων σπόρων).