Index lomu
Index lomu je materiálová konštanta určujúca šírenie elektromagnetického vlnenia (napr. svetla) v danom prostredí. Rozlišuje sa:
- absolútny index lomu (t.j. index lomu v užšom zmysle) má značku n (alebo RI) a vzorec , kde je rýchlosť svetla vo vákuu a rýchlosť svetla v prostredí (závisí od frekvencie a od prostredia)
- relatívny index lomu má značku n12 a vzorec n12=n1/n2 = 1/n21, kde 1 znamená prostredie č. 1 a 2 znamená prostredie č. 2
Index lomu je bezrozmerná veličina.
Vo vákuu je n=1, v ostatných prostrediach je v klasickej mechanike vždy n > 1 {napr. index lomu vody je 1,33, sírouhlíka 1,63). Index lomu závisí od frekvencie daného svetla (elektromagnetického vlnenia) - pozri aj disperzia.
V tejto súvislosti sa zavádza aj pojem optická hustota definovaný tak, že prostredie x je opticky hustejšie ako prostredie y, ak n prostredia x > n prostredia y.
Meranie indexu lomu
Princíp merania
Pre meranie indexu lomu sa najčastejšie využíva Snellov zákon lomu, podľa ktorého index lomu druhého prostredia voči prvému sa vyjadruje podielom sinusu uhla dopadu na rozhranie týchto prostredí k sinusu uhla lomu v druhom prostredí pri prechode svetla z jedného prostredia do druhého:
Realizácia stupnice
Stupnica indexu lomu sa realizuje prostredníctvom hranolov z optického skla a kvapalných referenčných materiálov, ktorých geometria, vlastnosti materiálu a časová stabilita sú uvedené v TPM 7352-94.
Nadväznosť
SMÚ vlastní dve sady hranolov a sadu kvapalných referenčných materiálov.
Sada hranolov – deväť pracovných etalónov primárneho etalonážneho rádu - je nadviazaná na Slovenský národný etalón. Hodnoty ich indexu lomu sú v rozsahu od 1,46 do 1,84. Sú zmerané pre dve vlnové dĺžky ?D a ?e s kombinovanou štandardnou neistotou uc = 4 . 10-6.
Sada hranolov – šesť pracovných etalónov 2. rádu - je nadviazaná na pracovný etalón 1. rádu. Hodnoty ich indexu lomu sú v rozsahu od 1,43 do 1,71. Sú zmerané pre dve vlnové dĺžky ?D a ?e s kombinovanou štandardnou neistotou uc = 1,3 . 10-5.
Sada kvapalných referenčných materiálov ( RM ) – štyri certifikované Slovenské RM – pracovné etalóny 2. rádu je nadviazaná na pracovný etalón 1. rádu. Hodnoty ich indexu lomu sú v rozsahu od 1,39 do 1,66. Sú zmerané pre vlnovú dĺžku ?D s kombinovanou štandardnou neistotou uc = 1,5 . 10-5.
Kalibrácia stupnice
Kalibrácia sady pracovných etalónov primárneho etalonážneho rádu sa vykonáva meraním ich indexu lomu spektrogoniometrickou metódou minimálnej deviácie na goniometri Askania.
Kalibrácia stupnice pracovného etalónu 1. rádu - Pulfrichovho refraktometra s V-blokom - sa vykonáva metódou odchýlky svetelného lúča pri prechode troma hranolmi porovnaním hodnoty použitého pracovného etalónu primárneho etalonážneho rádu a hodnoty nameranej kalibrovaným refraktometrom.
Kalibrácia pracovných etalónov 2. rádu sa vykonáva na pracovnom etalóne 1. rádu meraním ich indexu lomu metódou odchýlky svetelného lúča pri prechode troma hranolmi.
Kalibrácia stupnice pracovných meradiel – refraktometrov – sa vykonáva metódou hraničného uhla porovnaním hodnoty použitého pracovného etalónu príslušného rádu a hodnoty nameranej kalibrovaným meradlom.
 |
Fyzikálny portál Portál vedy o Zemi |