Показатель преломления веществ газов

Обратимся теперь к экспериментальной проверке соотношения (5.11). В табл. 1 сопоставлены экспериментально измеренные значения п и для ряда веществ (показатели преломления относятся к желтой линии натрия). Для газов, приведенных в этой таблице, закон Максвелла (5.11) хорошо согласуется с опытом. Для жидких углеводородов согласие хуже. Для воды и спиртов, а также для большинства других твердых и жидких тел наблюдаются резкие нарушения соотношения (5.11). Однако в этом нет ничего неожиданного. Дело в том, что значения е, приведенные в табл. 1, относятся к статическим электрическим полям, а значения п — к электромагнитным полям световых волн, частоты которых порядка 5 10 Гц. Диэлектрическая проницаемость е обусловлена поляризацией диэлектрика, т. е. смещением заряженных частиц внутри атомов и молекул под действием внешнего электрического поля. Для правильного сопоставления надо брать значения е, измеренные в электрических полях тех же частот. Действительно, атомы и молекулы обладают собственными частотами, так что амплитуды (и фазы) вынужденных колебаний электронов и ядер, из которых они состоят, зависят от частоты внешнего электрического поля. Особенно сильную зависимость следует ожидать в тех случаях, когда частота внешнего поля близка к одной из собственных частот атомов или молекул (резонанс ). В результате возникает зависимость показателя преломления вещества от частоты световой волны — так называемая дисперсия света. [c.38]

Интерферометр Маха—Цендера (рис. 6.11, б) предназначен в первую очередь для измерения показателей преломления газов. В плечи интерферометра помещаются кюветы и К2, одна из которых заполнена исследуемым веществом, а другая служит для компенсации разности хода, обусловленной окнами кюветы. При прохождении света через кюветы появляется добавочная разность хода А = ( 2 - п )Ь, где Ь — длина кюветы, п ип2 показатели преломления веществ, заполняющих кюветы. Такие устройства для прецизионного измерения показателя преломления называют интерференционными рефрактометрами. Они обладают предельно высокой чувствительностью, определяемой отношением длины световой волны X к длине кюветы I. Действительно, визуально можно заметить сдвиг интерференционной картины с точностью до 1/40 порядка, что при [c.109]

Как показывает опыт, для многих веществ удельная рефракция не зависит от их плотности в широком интервале значений последней, что находится в согласии с (4.10) при уменьшении давления исследуемого газа его показатель преломления п стремится к единице и выражение (4.10) переходит в привычную формулу (4.6). [c.144]

Попробуем провести простую оценку чувствительности метода. Если на пути одного луча вставить в кювету длиной 1, наполненную газом с показателем преломления ni, а на пути другого — эквивалентную кювету, наполненную другим веществом с показателем преломления П2, то появится дополнительная разность хода д = Zi n,i — П2) Следовательно, произойдет сдвиг интерференционных полос. Охарактеризуем этот сдвиг дробью т, показывающей, на какую часть одного порядка интерференции сместились интерференционные полосы. Тогда Д = т Х. Измеряя сдвиг т, определим Д . Например, полосы сдвинулись на 0,1 порядка интерференции, т.е. т = 0,1. Теперь оценим Ап = Д /Zi. Обычно одна из кювет служит контрольной (проводятся относительные измерения). Для простоты будем считать 2=1 (вакуум) и определим Ап из соотношения Д = i(ni — 1) = 1 Ап. При = 10 см т = 0,1 X = 5 10" см получим Ап = т к11 = 5 10 , т.е. можно измерить изменение показателя преломления в шестом знаке после запятой. [c.223]

Зависимость е от частоты. Как уже отмечалось, время установления электронной и ионной поляризации весьма мало поляризация диэлектриков в этом случае полностью устанавливается за очень небольшое время по сравнению с полупериодом напряжения даже при наиболее высоких частотах, используемых 3 электротехнике и радиотехнике. Поэтому у таких диэлектриков нет заметной зависимости е от частоты (рис. 4.4). У этих веществ квадрат показателя преломления п в оптическом диапазоне частот практически равен е на радиочастотах. Например, для неполярного газа -водорода - при нормальных давлениях и температуре п = 1,00014, п = 1,00028, =1,00027-, для неполярной жидкости - бензола - п=1,55, п =2.40 =2,56, а для алмаза - вещества с очень большим значением показателя преломления -п=2,40, п =5,76 =5,7. [c.93]

При иммерсионном методе объект помещают в кювету с жидкостью или газом с показателем преломления /tj и делают первую, экспозицию голограммы. Затем кювету наполняют другим, веществом с показателем преломления Па и второй раз экспонируют голограмму. При восстановлении изображения. поверхность объекта будет покрыта сеткой интерференционных полос расстояние между которыми [c.79]

В табл. 1.1 приведено сравнение значений д/Ке некоторых газов, измеренных при частотах ниже 3-10 ° Гц, с измеренными значениями показателя преломления п для видимого света, про-ходащего через эти газы. Для рассмотренных газов величины Л/Ке и измеренные значения п хорошо согласуются между собой, однако приближение (1.10) неудовлетворительно для твердых веществ и жидкостей. Важной особенностью данных, приведенных в табл. 1.1, является то, что показатели преломления [c.13]

На фиг. 12.2, заимствованной из работы [20], приведены значения кондуктивно-радиационного параметра N в функции температуры для водяного пара, аммиака и углекислого газа при давлении 0,101 МН/м (1 атм). При этом при расчете N полагали я = 1 и заменяли р на х, поскольку показатель преломления газов близок к единице, а рассеяние излучения молекулами газа несущественно, если газ не содержит рассеивающих частиц. Заметим, что параметр N для газов является теплофизической характеристикой вещества и в сильной степени зависит от температуры, как это видно из фиг. 12.2. [c.493]

Эллипсоид показателей преломления характеризует зависимость коэффициента преломления вещества от направления. В оптически изотропных диэлектриках (газы, жидкости, стекла, аморфные вещества, кристаллы кубической структуры) показатель преломления во всех направлениях одинаков. Поэтому эллипсоид (см. рис. 7.4,6) представляет собой сферу [c.198]

Поскольку различные молекулы рассеивают некогерентно, полная интенсивность рассеяния в единице объема вещества вычисляется умножением выражения (47.13) на концентрацию N молекул. Для не очень плотных газов показатель преломления и 1 и, следовательно, в формуле (47.13) можно принять и +2 = 3, (п —1) 2(и—1). Для интенсивности рассеяния в единице объема в этом случае получаем [c.293]

Зависимость в от частоты. Как уже отмечалось, время установления электронной и ионной поляризации весьма мало поляризация диэлектриков в этом случае полностью устанавливается за очень небольшое время по сравнению с полупериодом напряжения даже при наиболее высоких частотах, используемых в электротехнике и радиотехнике. Поэтому, у таких диэлектриков нет заметной зависимости е от частоты (рис. 15.4). У этих веществ квадрат показателя преломления в оптическом диапазоне частот практически равен е на радиочастотах. Например, для неполярного газа — водорода — при нормальных давлениях и температуре п= 1,00014, = 1,00028, [c.117]

В интерферометре Рэлея, предназначенном для измерения показателей преломления газов и жидкостей, использован, как и в опыте Юнга, метод деления волнового фронта. Источник в виде узкой щели 5 расположен в фокальной плоскости линзы (рис. 5.23). Выходящий из нее параллельный пучок идет через диафрагму с двумя щелями 51 и 5г, параллельными щели 5. Пучки света от 51 и 5г проходят через кюветы /С1 и /Сг и образуют интерференционные полосы в фокальной плоскости линзы 2. Введение кювет, содержащих исследуемые газы или жидкости, требует значительного рассто яния между 5, и 5а, вследствие чего интерференционные полосы располагаются тесно и для их наблюдения требуется большое увеличение. Для этой цели удобен цилиндрический окуляр в виде тонкой стеклянной палочки, ось которой параллельна полосам. Кюветы занимают только верхнюю половину пространства между линзами 1 и 2, а внизу свет идет вне кювет. Благодаря этому возникает вторая система интерференционных полос с таким же расстоянием между полосами, которая может служить шкалой для отсчета. Верхняя система полос сдвинута относительно нижней, так как при прохождении света через кюветы появляется добавочная разность хода Д=(п2— 1)/, где П и 2 — коэффициенты преломления веществ, заполняющих кюветы. По этому смещению определяют 2— 1- В один из пучков ставится компенсатор, с помощью которого можно добиваться, чтобы плавно изменялась оптическая разность хода, противоположная по знаку той, которая обусловлена прохождением света через кюветы. [c.248]

Для определения показателя преломления газов и жидкостей применяются полые П., наполняемые исследуемым веществом. На фиг. 19 изображен разрез такой П. для жидкостей. [c.348]

Небольшое изменение метода позволило Рождественскому значительно повысить точность измерений в окрестности полосы поглощения. Измененный метод получил название метода крюков. Допустим, что в одно из плеч интерферометра введено исследуемое вещество (газ или пар), а в другое — стеклянная пластинка толщины с показателем преломления Пластинка вноси г между интерферирующими пучками разность хода (п ,— 1)1 , смещая интерференционную картину вверх или вниз на расстояние (п — 1) . а. Теперь ордината к-й полосы будет определяться выражением [c.535]

Поместим на пути одного из лучей интерферометра Жамена слой какого-либо вещества с показателем преломления иным, чем у окружающего воздуха, например тонкую пластинку стекла или слюды или столб какого-либо газа. Пусть толщина внесенного слоя равна I и показатель преломления Пз показатель преломления воздуха равен 1. Тогда разность хода между интерферирующими лучами в приборе изменится на — п 1 = I п — %). [c.133]

Выражение (21.18) называется удельной рефракцией. Согласно формуле Лоренц — Лоренца удельная рефракция г не зависит от плотности вещества. Действительно, для многих веществ удельная рефракция остается практически постоянной даже при переходе вещества из парообразного состояния в жидкое, т. е. при изменении плотности в щироком интервале. Например, при переходе воды из парообразного состояния в жидкое (изменение плотности в 1200 раз) рефракция остается постоянной с точностью до 2—3 % При уменьщении давления исследуемого газа его показатель преломления п стремится к единице (т. е. п - -2 2>) и выражение (21.17) переходить (21.12). [c.94]

ЗАКОН [Бера для разбавленных растворов поглощающего вещества в непоглощающем растворителе коэффициент поглощения света веществом зависит от свойств растворенного вещества, длины волны света и концентрации раствора Био для вращательной дисперсии в области достаточно длинных волн, удаленной от полос поглощения света веществом, угол вращения плоскости поляризации обратно пропорционален квадрату длины волны Био — Савара — Лапласа элементарная магнитная индукция в любой точке магнитного поля, создаваемого элементом проводника с проходящим по нему постоянным электрическим током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике, абсолютной магнитной проницаемости, векторному произведению вектора-элемента длины проводника на модуль радиуса-вектора, проведенного из элемента проводника в данную точку и обратно пропорциональна кубу модуля-вектора Бойля — Мариотта при неизменных температуре и массе произведение численных значений давления на занимаемый объем идеальным газом постоянно Брюстера отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения, равному углу Брюстера, тангенс которого должен быть равен относительному показателю преломления отражающей свет среды Бугера — Ламберта интенсивность J плоской волны монохроматического света уменьшается по мере прохождения через поглощающую среду по экспоненциальному закону J=Joe , где Jo — интенсивность света на выходе из слоя среды толщиной / а — показатель поглощения среды, который зависит от химической природы и состояния поглощающей среды и от волны света Бунзеиа — Роско количество вещества, прореагировавшего в фотохимической реакции, пропорционально мощности излучения и времени освещения Бернулли в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной ] [c.231]

Определение показателя преломления, г1Лот ности и давления газо образных веществ......................... [c.247]

Интерферометр Маха — Цендера. Схема этого интерферометра показана на рис. 108. Полупрозрачной пластиной Ui луч Beia Sq разделяется на два После отражения от зеркал Ai и Аг лучи света снова соединяются полупрозрачной пластиной Пг в результате частичного отражения и прохождения через нее. Интерференция этих лучей приводит, к возникновению картины, аналогичной наблюдаемой в интерферометре Майкельсона. Если на пути одного из лучей помещена ячейкаQ с газом или веществом, показатель преломления которого отличен от единицы, то интерференционная картина изменится. По изменению интерференционной картины и длине пути светового луча в ячейке можно с большой точностью определить относительный показатель преломления, что позволяет изучать физические процессы, которые приводят к изменению показателя преломления. [c.159]

Газовое глушение. Этот тип глушения вызывается газами, включенными в эмаль. Показатель преломления газов около 1. Поэтому разность между показателями преломления эмали и га зов значительна. Газовое глушение происходит за счет газоь, выделяющихся и образующихся при обжиге эмали. Иногда при размоле эмали добавляют так называемые газовые глушители в виде геля кр емневой кислоты пемзы и ряда других неорганических соединений, пропитанных органическими веществами. При обжиге органические вещества разлагаются, образуя газовые пуч зырьки. Для газового глушения необходимо, чтобы пузырьки бы- [c.23]

Газовое гЛушение вызывается присутствием в эмалевом покрытии мельчайших газовых пузырьков и происходит благодаря различию в показателях преломления эмалевого стекла и газа. Наилучший эффект газового глушения достигается при наличии в эмалевом расплаве большого количества газовйх пузырьков диаметром около одного микрона. Пузырьки газа должны располагаться внутри эмалевого покрытия и 1не выходить к наружной его поверхности. В качестве газовых глушителей используются органические вещества (копал, резина, метилвиолет, глины с повышенным содержанием гумусовых веществ). На размер газовых пузырьков влияют свойства эмали (интервал обжига, вязкость), а также равномерность распределения в эмали и дисперность частиц органических веществ, режим обжига эмалевого покрова. [c.65]

В экспериментах но критической опалесценции вблизи критической точки значительный вклад в наблюдаемые интенсивности дает многократное рассеяние света, если только в эксперименте не принималось тщательных мер для его устранения. Обычно для исключения многократного рассеяния сокращают размеры рассеивающего объема путем уменьшения длины пути света в ячейке. Однако измерения рассеяния в системах циклогексан — анилин [116] показывают, что при длине пути 0,1 мм возникают трудности в воспроизведении температуры расслоения. Ослабления многократного рассеяния можно добиться также, подбирая в качестве компонентов смеси вещества с близкими показателями преломления. Так как интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату разности показателей преломления, этот способ, по-видимому, позволяет простейшим путем добиться уменьшения интенсивности и, следовательно, довести до минимума многократное рассеяние. Разумеется, в случае однокомнонентной жидкости вблизи критической точки газ — жидкость многократное рассеяние можно ослабить лишь путем уменьшения размеров рассеивающей ячейки. [c.115]

Для контроля правильности результатов испытаний свойств продукции механических и физико-химических (плотность, прочностные показатели, температурный коэффициент расщирения, когезия, вязкость, жесткость, среднечисленная молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение и др.) тепловых (удельная теплоемкость, коэффициент теплопроводности и др.) электрических (удельное объемное сопротивление, диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, электрическая прочность и др.) прочих характеристик (коэффициент диффузии, растворимость и проницаемость газов, показатель преломления и др.). Для последних задач возможно применение СО свойств, имеющих общее назначение (т. е. для контроля свойств не только каучуков или резин, но и других веществ). Однако нередко особенности агрегатного состояния и условий испытаний вынуждают применять специализированные образцы. [c.55]

ПОЛИМЕРИЗОВАННЫЕ МАСЛА, сгущенные растительные, гл. обр. высыхающие масла получаются длительным нагреванием (до 300—320 ) жидких масел (в отсуютвии катализаторов) при различных условиях напр, без доступа воздуха, в струе индифе-рейтного газа (для удаления летучих веществ). Масло, подвергшееся полимеризации, меняет свои свойства оно становится более вязким, повышается его уд. в.и показатель преломления, резко падают йодное и гекса-бромное числа. См. Вареное масло. Олифа, Линолеум. [c.126]

Зависимость показателя преломления от частоты (от длины волны) для, конденсированного вещества (жидкости, твердые тела, сжатые газы) в общем имеет аналогичный вид, однако выражения более сложны. Область частот вдали от №п называется областью нормальной дисперсии, а область частот, где (В —> ш — областью аномальной дисперсии. В этой области вещество интенсивно поглощает свет сами области спектра вблизи частот со называются полосами погнвщения вещества. [c.337]

В газах ширина фронта ударной волны, т. е. толщина переходного слоя между невозмущенным и сжатым веществами порядка длины волны света, поэтому формулы Френеля здесь неприменимы. Однако в газах показатель преломления при разных плотностях известен. Изучение отражения света позволяет в этих условиях определить ширину фронта ударной волны. Такие измерения были сделаны Хорнигом и Кованом [53] для ударных волн слабой интенсивности (см. гл. IV). [c.608]

Классическая дисперсионная формула (84.10) для газов с большой точностью описывает фактически наблюдаемый ход показателя преломления вблизи отдельных линий поглощения со , но лишь при том условии, если коэффициенты Ыь, а также собственные частоты со и коэффициенты затухания у рассматриваются как эмпирические постоянные, определяемые из самой кривой дисперсии и фактического положения спектральных линий в спектрё излучения или поглощения вещества. В частности, для согласования с опытом оказалось необходимым в этой формуле величины заменить на где — постоянные коэс ициенты, меньшие единицы, называемые силами осцилляторов. [c.529]

Спектры Н3и1уче шя земной атмосферы в ультрафиолетовом диапазоне в основном определяются рассеянием солнечного излучения в космос молекулами атмосферных газов и поглощением анергии излучения озоном в этом диапазоне спектра. Молекулярное рассеяние лучистой энергии происходит вследствие потерь ее на диффузное рассеяние и отражение при прохождении границ между отдельными молекулами или различно уплотненными группами молекул атмосферных газов с разными показателями преломления. Неоднородности в газовой среде а смосферы нестабильны. Они возникают, изменяются н исчезают непрерывно и с большой скоростью, так как в их основе лежит молекулярное тепловое движение, которое зависит от местных температурных условий и Содержания веществ в каждой конкретной микрозоне атмосферы. [c.327]

ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ света, поворот плоскости поляризации линейно поляризованного света при его прохождении через в-во (см. Поляризация света). Наиболее простое модельное объяснение явления В. п. п. состоит в следующем. Линейно поляризованный пучок света можно представить как результат сложения (сумму) двух пучков, распространяющихся в одном направлении и поляризованных по кругу с противоположными направлениями вращения. Если два таких пучка распространяются в в-ве с разл. скоростями (т. е. если преломления показатели в-ва для них неодинаковы), то это приводит к повороту плоскости полярнзации суммарного пучка. В. п. п. может быть обусловлено либо особенностями внутр. структуры в-ва (см. Оптическая акпгиёность), либо вз-ствием в-ва с внеш. Махн. полем (см. Фарадея эффект). Как правило, В. п. п. происходит в оптически изотропных средах с пространственной дисперсией (кубич. кристаллы, жидкости, р-ры и газы). Измеряя В. п. п, и его зависимость от длины волны света (т. н. вращательную дисперси ю), исследуют особенности строения в-ва и определяют концентрации оптически активных веществ в р-рах. В. п. п. используют в ряде оптич. приборов (оптич. модуляторы, затворы, вентили, квант, гироскопы и др.). [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...