Полное внутренне отражение. Предельный угол полного внутреннего отражения. Рефрактометр.

При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n₂ < n₁ (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол α_пр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения).

Для угла падения α = α_пр  sin β = 1; значение sin α_пр = n₂ / n₁ < 1.

Если второй средой является воздух (n₂ ≈ 1), то формулу удобно переписать в виде sin α_пр = 1 / n, где n = n₁ > 1 – абсолютный показатель преломления первой среды.

Рефракто́метр — прибор, измеряющий показатель преломления света в среде. Рефрактометрия, выполняющаяся с помощью рефрактометров, является одним из распространённых методов идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ.

Области применения

Измерение содержания спирта в алкогольных продуктах; Определение количества сахара и лекарств в растворах; Установление качества пищевых продуктов. Газовые интерференционные рефрактометры применяются для определения состава газов, в частности для определения содержания горючих газов в воздухе шахт, поиска утечек в сетях газоснабжения и т.д.

Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта.

При прохождении через вещество интенсивность света уменьшается в результате поглощения и рассеяния. При поглоще­нии энергия световой волны превращается в тепловую. Поглоще­ние света описывается законами Бугера-Ламберта и Бера.

Закон Бугера-Ламберта записывается в виде: , где и I - соответственно интенсивности света, падающего на поверхность среды и вышедшего из слоя среды толщиной l, -показатель поглощения, характеризующий способность данной среды поглощать энергию световой волны.

Закон Бера выражает зависимость показателя поглощения от концентрации вещества С: , где - коэффициент пропорциональности, не зависящий от кон­центрации и характерный для молекулы поглощающего вещества.

Объединенный закон Бугера-Ламберта-Бера в экспоненци­альной форме имеет вид: . Если перейти к десятичным логарифмам, то закон примет вид: или после логарифмирования . Величина - десятичный показатель поглощения, который назы­вают экстинкцией.

Величину D, равную , называют оптической плот­ностью. Отношение интенсивности монохроматического потока излучения, прошедшего через исследуемый объект, к интенсивно­сти первоначального потока излучения называют коэффициентом пропускания и обозначают Т: .

Оптическая плотность и коэффициент пропускания связаны между собой соотношением: . Используя определение оптической плотности, закон Бугера-Ламберта-Бера можно записать в виде: , где - коэффициент экстинкции вещества.

Величину отношения интенсивности потока монохроматиче­ского излучения, поглощенного веществом, к интенсивности по­тока монохроматического излучения, падающего на него, назы­вают коэффициентом поглощения: .

При отсутствии отражения падающего света выполняется со- отношение: К+Т=1.