Физикалық практикум

129 
 
Аномаль  дисперсия  жарық  жұтылу  құбылысына  тығыз  байланысты.  Сыну 
көрсеткіштері  үлкен  алқаптарда  жарық  күштірек  жұтылады.  Жарық  жұтылу  салдарынан 
дисперсия қисығы өзгермейді, аномаль дисперсия алқабы білінеді.  
(16.8)  қозғалыс  теңдеуі  толық  емес,  өйткені  мұнда  көршілес  молекулалар  мен 
дипольдардың  әсері  ескерілмеген.  Егер  осы  фактор  ескерілетін  болса,  онда  Лоренц  пен 
Лорентцтің  көрсетулері  бойынша,  сұйықтардағы  полярлық  емес  молекулалар  үшін  сыну 
көрсеткіш (n): 
N
n
n
)
3
/
4
(
)
2
/(
)
1
(
2
2
 
 
 
 
 
 
 
және 
 
 
 
 
N
M
n
n
)
3
/
4
(
/
)]
2
/(
)
1
[(
2
2
   
 
 
 (16.13) 
 
болады.  Мұндағы  N  –  көлем  бірлігіндегі  бөлшектер  саны, 
-молекулалардың 
поляризациялануы, 
 – Авогадро саны, ρ – заттың тығыздығы, М – мольдік масса. 
R
M
n
n
/
)]
2
/(
)
1
[(
2
2
 шамасы 
молекулалық  рефракция  деп  аталады. 
Ерітінділер үшін молекулалық рефракциялардың аддитивті ережесі орындалады. (Ерітіндінің 
рефракциясы  компоненттердің  рефракцияларының  қосындысынан  тұрады: 
k
k
k
R
c
R
, 
мұндағы с
к 
 - мольдік бөліктердегі к-шы компонент концентрациясы). 
Егер екі компонент бірқалыпты қоспадағы бір көлем бірлігіндегі молекулалардың саны 
1
N
 және N
2
  болса, онда (13) формуласын мына түрдежазуға болады: 
)
)(
3
/
4
(
)
2
)(
1
(
2
2
1
1
2
2
N
N
n
n
  
 
 
 
 (16.14) 
мұндағы сыну п- қоспаның сыну көрсеткіші; 
0
1
1
1
)
(
N
M
N
,           
)
(
2
1
1
1
V
V
M
 
0
2
2
2
)
(
N
M
N
,      
)
(
2
1
2
2
V
V
M
 
1
V
 - бірінші компоненттің көлемі, V
2 
– екінші компоненттің көлемі. 
Таза компоненттердің тығыздықтарын төмендегіше белгілейік: 
1
1
01
V
M
, 
2
2
02
V
M
,  ал  көлемдік  тығыздық  - 
)]
/(
[
2
1
1
V
V
V
.  Сонда  (16.14) 
теңдеуді төмендегіше жазуға болады: 
2
1
3
4
2
1
)
1
(
3
4
23
14
2
2
2
2
1
01
1
0
2
2
2
2
2
02
2
0
1
01
1
0
2
2
n
n
M
N
n
n
M
N
M
N
n
n
     
(16.15) 
немесе  
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
1
2
1
1
1
1
2
2
2
2
n
n
n
n
n
n
n
n
 
 
 
(16.16) 
16.2.3. Сыну көрсетіштерін анықтау 
Газ  тәріздес,  сұйық  және  қатты  денелердің  сыну  көрсеткіштерін  анықтау  тәсілдерін, 
негізінде, үшт әдіспен жүргізуге болады. 
Бірінші  әдіс:  призма  жасалынған  материалдың  сыну  көрсеткіштерін,  призмадағы 
сәуленің  ең  аз  бұрылу  бұрышын  өлшеу  арқылы  анықтау  керек.  Өлшеу  спектрометрлер 
(ганиометр-спектрометр) көмегімен жүргізіледі. 

130 
 
Екінші әдіс: толық ішкі шағылу құбылысына негізделген. Бұл құбылыс жарық әртүрлі 
сыну  көрсеткіші  бар  екі  ортаның  шекаралық  бетінен  өткендегі  сынған  шекті  сәулелерді 
бақылау кезінде байқалады. Осы әдіске негізделіп жасалынған приборлар рефрактометрлер 
деп аталады. 
Үшінші  әдіс:  зерттелетін  заттың  оптикалық  тығыздығын  эталонмен  салыстыруға, 
дәлірек  айтқанда,  сыну  көрсеткіші  әртүрлі  орталарда  когерентті  сәулелердің  таралуындағы 
жол  айырмасын  анықтауға  негізделген.  Осы  әдіске  негізделіп  жасалынған  приборларды 
интерферометрлер (интерферометрлік рефрактометр) деп атайды.  
Біз бұл жұмыста тек екінші әдісті ғана қарастырамыз. Жоғарыда айтылғандай бұл әдіс 
бойынша  өлшеулер  рефрактометрлердің  көмегімен  жүргізіледі.  Олардың  ішіндегі  көп 
таралғаны Аббе жүйесіндегі РЛ, РПЛ-3, ИРФ-22 және т.б. типті рефрактометрлер. 
Прибордың негізгі бөлігі-сыну көрсеткіші 1,700-ден асатын шыныдан жасалған екі тік 
бұрышты  призмадан  түзілген  күрделіпризма.  Жоғарғы  призма  –  жарықтандырғыш 
(гипотенузалық  қыры-сәулелерді  шашыратуға  арналған  күңгірт  бет),  ал  төменгі  призма-
өлшеуіш (призма) болып табылады (16.4а сурет). 
Жарықтандырғыш  призманың  гипотенузалық  жақ  бетінен  шашыраған  жарық  сәулесі 
сыну көрсеткіші п болатын зерттелінетін сұйықтың жұқа жазық –параллель қабатынан өтіп, 
төменгі (өлшеуіш) призманың диагональ жағына 0° ден 90° қа дейінгі аралықта жататын кез-
келген бұрышпен келіп түседі. 
 
а) 
 
 
 
 
 
 
б) 
16.4 сурет. Сәуленің сырғанап таралу (а) және толық ішкі шағылу (б) әдістерін 
қолданудағы сәулелердің призмалардағы жолы 
Сырғанап  таралатын  жарық  шоғы  (түсу  бұрышы  90°  -  қа  тең)  өлшеуіш  призманың 
гипотенузалық  жағынан  сынып,  ары  қарай  шекті  сыну 
пр
 бұрышпен  жүре  отырып,  одан  i 
бұрышпен  сыртқа  шығады.  Осы  i  бұрышы  шашыраған  шоқтың  барлық  қалған  сәулелерді 
үшін ең аз бұрыш болып табылады. Сондықтан да көру трубасының О
к  
окулярының көріну 
өрісінде  жарық  және  қара-қоңыр  өрістің  бөлінетін  айқын  шекарасы  бақыланады  (жоғарғы 
жағында қара – қоңыр өріс, төменде – жарық өріс).  
Егер  алғашқы  жарық    шоғын  төменнен  өлшеуіш  призманың  (16.4б  сурет)  үлкен 
катетіне  бағыттасақ,  онда  окулярдағы  қара-қоңыр  және  жарық  өрістердің  орындарының 
ауысқанын көреміз (жоғарғы жағында – жарық өріс, төменде қара-қоңыр). 
Өлшеуіш  призманың 
0
n
 сыну  көрсеткішін  және  геометриясын  біле  отырып, 
зерттелінетін  сұйықтың  п  сыну  көрсеткішінің  басқа  белгілі  параметрлермен  аналитикалық 
байланыс түрін оңай анықтауға болады: 
 
 

131 
 
i
i
n
n
sin
cos
sin
sin
2
2
0
 
 
 
 
 (16.17) 
Бұл  формула  рефрактометрлерді  конструкциялаудың  және  олардың  есеп  алынатын 
шкалаларын градуирлеудің негізіне жатады. 
 

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: