Hỏi đáp

Chiết Suất Là Gì ? Nghĩa Của Từ Chiết Suất Trong Tiếng Việt Chiết Suất Là Gì – viettingame

Bài viettingame.comết này cần thêm chú thích nguồn gốc để kiểm chứng thông tin. Mời các bạn giúp hoàn thiện bài viettingame.comết này bằng phương pháp bổ sung cập nhật chú thích tới những nguồn đáng tin cậy. Những nội dung không tồn tại nguồn mà thậm chí bị nghi ngờ và xóa sổ.

Đang xem: Chiết suất là gì

Bài này nói về một tính chất vật lý cơ của vật liệu. Những nghĩa khác xem bài Chiết suất (kim chỉ nan).

Chiết suất của một vật liệu là tỷ số giữa vận tốc ánh sáng sủa trong chân ko và vận tốc pha của bức xạ điện từ trong vật liệu. Nó thường được ký hiệu là n.

Vận tốc pha của một đoàn sóng là vận tốc dịch rời của đỉnh sóng; cũng là vận tốc dịch rời của pha của đoàn sóng. Vận tốc này đối nghịch với vận tốc nhóm là vận tốc dịch rời của biên độ đoàn sóng. Vận tốc nhóm thể hiện vận tốc dịch rời của thông tin (hay tích điện) mang theo bởi đoàn sóng vật lý cơ. Vận tốc nhóm luôn luôn nhỏ hơn vận tốc ánh sáng sủa trong chân ko, như những thí nghiệm đã cho thấy; còn vận tốc pha mà thậm chí to hơn vận tốc ánh sáng sủa trong chân ko.

Mục lục

Xem thêm: Làm Thuyết Trình Bằng Prezi Để Thuyết Trình Trong Dạy Học By Tran Thuy

1 Trong định luật Snell 2 Liên hệ với tính chất điện từ 3 Vận tốc ánh sáng sủa 4 Tán sắc 5 Hấp thụ 6 Môi trường xung quanh ko đẳng hướng 7 Môi trường xung quanh ko thống nhất 8 Môi trường xung quanh phi tuyến 9 Ứng dụng 10 Xem thêm 11 Tìm hiểu thêm

Xem thêm: Endometriosis Là Gì ? Triệu Chứng, Nguyên Nhân Và Điều Trị Lạc Nội Mạc Tử Cung Là Gì

Trong định luật Snell

Theo định luật Snell, chiết suất mà thậm chí được tính bằng tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ, triệu chứng mức độ gãy khúc của tia sáng sủa (hay bức xạ điện từ nói tóm gọn) lúc chuyển từ một môi trường xung quanh vật chất này sang trọng một môi trường xung quanh vật chất khác .

Công thức trên mà thậm chí được suy ra từ phát biểu Fermat của Pierre de Fermat: ánh sáng sủa luôn luôn đi theo đường đi tốn ít thời hạn nhất trong số môi trường xung quanh.

Liên hệ với tính chất điện từ

Chiết suất của vật liệu được liên hệ với những tính chất điện từ của vật liệu qua:

n = ϵ r μ r mu _}}}

*

với εr là hằng số điện môi (hay độ điện thẩm tương đối) của vật liệu, và μr là hằng số từ môi (hay độ từ thẩm tương đối) của vật liệu.

So với những vật liệu không tồn tại từ tính, μr rất sắp 1, nên n xấp xỉ bằng ϵ r }}}

*

.

Vận tốc ánh sáng sủa

Theo định nghĩa, chiết suất của môi trường xung quanh là:

n = c v }}

*

với v là vận tốc pha của bức xạ điện từ trong môi trường xung quanh tại một tần số nhất định (đơn sắc).

Thường thì, bức xạ điện từ đi trong môi trường xung quanh chậm hơn trong chân ko và nvàgt;1. Tuy thế, tại một vài ĐK nhất định, (như gấn hấp thụ cùng hưởng hay so với tia X), n mà thậm chí nhỏ hơn 1. Điều này ko xích míc với thuyết tương đối, một lý thuyết xác định rằng thông tin ko đi thời gian nhanh hơn c, vì thế vận tốc pha ko thể hiện vận tốc truyền thông tin.

Đôi lúc mà thậm chí định nghĩa, chiết suất nhóm phụ thuộc vận tốc nhóm (vận tốc Viral thông tin):

n g = c v g =}}}

*

,

với vg là vận tốc nhóm.

Vận tốc pha của bức xạ điện từ bị chậm lại trong vật chất thường thì vì thế tương tác giữa bức xạ điện từ và những điện tích (cơ bản là điện tử) trong nguyên tử hay phân tử của vật chất. Điện trường dao động của sóng điện từ gây ra sự dao động tương ứng của những điện tích. Những dao động của những điện tích bị chậm pha hơn so với dao động của điện trường, do quán tính của những điện tích. Sự dao động của những điện tích lại phát sinh bức xạ điện từ, ở cùng pha với dao động này, và trễ pha so với dao động điện trường ban sơ.

Tổng hợp những bức xạ của những điện tích tạo ra một sóng điện từ Viral cùng tần số tuy vậy với bước từ trường sóng ngắn hơn bức xạ ban sơ, do đó vận tốc pha chậm hơn. Hướng Viral của những bức xạ do dao động điện tích triệu tập theo hướng Viral ban sơ. Tuy thế, những điện tích dao động cũng phát sinh bức xạ theo những hướng khác, nguyên chính gây ra hiện tượng tán xạ.

Những phân tích mới cho thấy chiết suất âm mà thậm chí tồn tại. Hiện tượng này hiếm bắt gặp, mới thấy ở những vật liệu meta, cho thấy kinh nghiệm sản xuất những thấu kính hoàn hảo và tuyệt vời nhất hoặc những hiện tượng hiếm như nghịch đảo định luật Snell.

Tán sắc

Chiết suất được định nghĩa với vận tốc pha bức xạ điện từ trong vật liệu tại một tần số nhất định. Chiết suất của cùng một vật liệu mà thậm chí thay đổi tùy từng tần số bức xạ điện từ. Hiện tượng này được nghe đến, trong quang học, là tán sắc. Trên đây là nguyên nhân khiến cho lăng kính tách ánh sáng sủa trắng thành phổ màu sắc, những giọt nước tạo ra cầu vồng. Nó cũng phát sinh hiện tượng sắc sai trong thấu kính.

Thường thì, trong vùng phổ bức xạ điện từ mà ở đó vật liệu tương đối trong suốt, chiết suất tăng nhẹ theo tần số bức xạ. Sắp nơi vật liệu hấp thụ mạnh, liên hệ giữa chiết suất với tần số khá phức tạp, theo liên hệ Kramers-Kronig, và mà thậm chí tránh theo tần số.

Phương trình Sellmeier là một công thức suy ra từ thực nghiệm, mô tả tương đối tốt sự tán sắc của vật liệu. Những hệ số Sellmeier thường được cho kèm theo chiết suất lúc mô tả vật liệu quang học.

Hấp thụ

Những vật liệu trong thực tiễn mà thậm chí hấp thụ tích điện của bức xạ điện từ và chuyển hóa thành dạng tích điện khác (như nhiệt năng). Hai nguyên nhân chính cho sự chuyển hóa tích điện là hấp thụ lưỡng cực điện (nguyên nhân làm thức ăn nóng trong lò viettingame.com sóng) độ dẫn điện một chiều khác ko của vật liệu thực tiễn (không tồn tại vật liệu nào là chất cách điện hoàn hảo và tuyệt vời nhất). Để thể hiện sự hấp thụ của Viral bức xạ trong vật liệu, chiết suất mà thậm chí được viettingame.comết dưới dạng số phức:

n ~ = n − i κ }=n-ikappa }

*

Với, n theo định nghĩa trên, và κ là hệ số thất thoát, thể hiện phần tích điện bức xạ bị chuyển hóa thành dạng khác, hoặc theo bị tán xạ chệch hướng, i là căn bậc hai của -1. Cả n và κ đều phụ thuộc tần số (tán sắc).

Phần thực và phần ảo của chiết suất phức liên hệ với nhau qua liên hệ Kramers-Kronig. Thậm chí tính được chiết suất phức, theo liên hệ vơi tần số, qua phổ hấp thụ của vật liệu.

Những vật liệu ít hấp thụ (với độ trong suốt cao) như thủy tinh thông thường là chất cách điện tốt đồng thời cùng lúc với mức độ hấp thụ lưỡng cực điện thấp ở tần số thấp. Tuy nhiên lúc tần số tăng, như tới tần số của ánh sáng sủa, hập thụ lưỡng cực điện tăng khiến cho vật liệu này tránh độ trong suốt.

Môi trường xung quanh ko đẳng hướng

Chiết suất trong một vài môi trường xung quanh mà thậm chí tùy thuộc vào hướng phân cực và phương chiếu của ánh sáng sủa hay bức xạ điện từ nói tóm gọn. Môn quang học tinh thể phân tích những hiện tượng này. Để mô tả sự phụ thuộc theo hướng một cách tổng quát, luận điểm chiết suất được thay bằng hằng số lưỡng cực điện, một tensơ hạng 2 (ma trận với kích thước 3 nhân 3), với giá trị trùng với chiết suất theo những phương chính trong tinh thể.

Trong những vật liệu quang từ hay vật liệu quang hoạt, những phương chính trong tinh thể được biểu diễn bằng số phức (tương ứng với phân cực elíp), và hằng số lưỡng cực điện là Hermitian phức nếu bỏ qua hấp thụ. Những vật liệu này ko tuân theo đối xứng nghịch đảo thời hạn và mà thậm chí sử dụng để xây dựng chất cách điện Faraday.

Môi trường xung quanh ko thống nhất

Trong một vài môi trường xung quanh ko thống nhất, chiết suất thay đổi chậm từ điểm này tới điểm khác. Môn học phân tích những môi trường xung quanh này là quang học chiết suất biến hóa. Ánh sáng sủa hay bức xạ điện từ dịch rời trong môi trường xung quanh như vậy sẽ đi theo đường cong, hoặc bị hội tụ hay phân kỳ. Ví dụ như ko khí bị hun nóng tại sắp mặt đất ở sa mạc mà thậm chí tạo ảo ảnh quang học nhờ bẻ cong tia sáng sủa tới từ mây trời. Hiệu ứng này mà thậm chí được sử dụng để làm thấu kính, một vài sợi quang học hoặc những thiết bị quang học khác.

Môi trường xung quanh phi tuyến

Một trong những vật liệu lúc được đặt trong số môi trường xung quanh quan trọng đặc biệt (như trong điện trường mạnh) hoặc được chiếu bởi ánh sáng sủa hay bức xạ điện từ cường độ cao (như từ nguồn laser hay maser) mà thậm chí bị thay đổi chiết suất tùy thuộc vào tác động của môi trường xung quanh hay cường độ sáng sủa. Môn học phân tích những hiện tượng này là quang học phi tuyến. Nếu chiết suất biến hóa theo hàm bậc hai với biên độ ánh sáng sủa (tuyến tính với cường độ ánh sáng sủa), hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Kerr và phát sinh những hiện tượng như chùm sáng sủa tự hội tụ hay tự biến pha. Nếu chiết suất biến hóa tuyến tính với biên độ ánh sáng sủa (chỉ xẩy ra với vật liệu không tồn tại đối xứng nghịch), hiện tượng được nghe đến với tên thường gọi hiệu ứng Pockels.

Ứng dụng

Chiết suất của vật liệu là một trong những tính chất quan trọng nhất lúc thiết kế những khối hệ thống quang học sử dụng hiện tượng khúc xạ. Nó được sử dụng để tính tiêu cự cho thấu kính hay độ sắc nét của lăng kính.

Đo đạc chiết suất mà thậm chí giúp suy ra nồng độ những dung dịch, như nồng độ đường (xem Brix), hay độ tinh khiết của hỗn hợp trong hóa học. Số lượng hồng cầu trong máu cũng mà thậm chí được ước lượng lúc quan sát ánh sáng sủa đỏ xuyên qua mạch máu và đo chiết suất phức của máu.

Xem thêm

Khúc xạ Phương trình Sellmeier

*

Wikimedia Commons với thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Chiết suất.

Tìm hiểu thêm

Về Viettingame.com

Viettingame.com - Chuyên trang web tổng hợp những thông tin hữu ích trên internet như thông tin về game, tin tổng hợp
Xem tất cả các bài viết của Viettingame.com →

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *