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Réfractomètres Principes généraux des réfractomètres

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Réfractomètres Recueil de données-Principes généraux des réfractomètres

Loi de Snell

La loi de Snell est une loi qui décrit le passage de la lumière à travers deux milieux proches. Elle est également connue sous le nom de loi de réfraction.

refractometers

n1×Sinθ１＝n2×Sinθ２

  • n1: indice de réfraction de la lumière à l'entrée du milieu
  • θ1: angle d'incidence
  • n2: indice de réfraction de la lumière à la sortie du milieu
  • θ2: angle d'incidence

Le sinus (sin) est un code de conversion pour signifier la hauteur d'un triangle rectangle à l'aide d'un angle.
Cas particuliers … sin0° = 0, sin30° = 1/2, sin45° = √2/2, sin60° = √3/2, sin90° = 1
Lorsque θ augmente, sinθ augmente également.

～Caractéristiques de la lumière～

  • La lumière perpendiculaire à la surface limite du milieu (0°) se propage directement sans se réfracter
  • La surface limite de la lumière devient visible du côté du milieu avec un indice de réfraction plus élevé
  • Même si le chemin de la lumière (flèche) est inversé, la lumière parcourt le même chemin (angle) (réversibilité de la lumière)

Rayon A

Considérons le rayon A.

  • ｎ１Sinθ１A＝ｎ２Sinθ２A'
  • ｎ１×０＝ｎ２×Sinθ２A'
  • ０＝ｎ２×Sinθ２A'

θ1A est 0, donc quelle que soit la valeur de n1, il sortira à 0. Pour que n2×sinθ2A' soit égal à 0, θ2A' doit également être égal à 0. Par conséquent, la lumière qui entre directement au-dessus sortira directement en dessous. La lumière vectorielle normale sort comme un vecteur normal.

Étant donné que n2 est supérieur à n1, sinθ2B' doit être inférieur à sinθ1B, sinon les deux membres de l'équation ne seront pas égaux. Pour rendre sinθ plus petit, θ doit être petit et θ2B' sera un angle d'incidence plus petit que θ1B. Les rayons obliques de lumière comme le rayon B se réfractent et pénètrent dans le milieu suivant.

Considérons le rayon B.

ｎ１Sinθ１B＝ｎ２Sinθ２B'

Étant donné que n2 est supérieur à n1, sinθ2B' doit être inférieur à sinθ1B, sinon les deux membres de l'équation ne seront pas égaux. Pour rendre sinθ plus petit, θ doit être petit et θ2B' sera un angle d'incidence plus petit que θ1B. Les rayons obliques de lumière comme le rayon B se réfractent et pénètrent dans le milieu suivant.

Rayon C

Considérez le rayon C.

Le rayon C est un rayon de lumière à 90° du vecteur normal et se trouve à la surface limite entre les deux milieux.
Ce qui arrive à la lumière à la surface limite est souvent inconnu, mais au moins le rayon à 89,9° existe. La lumière avec un angle supérieur à 90° (90,000001°) est la lumière du milieu 2, donc si cette lumière est ignorée, un rayon avec un angle de 90° est le plus grand angle possible.

  • ｎ１Sinθ１C＝ｎ２Sinθ２C'
  • ｎ１Sin90°＝ｎ２Sinθ２C'
  • ｎ１×１＝ｎ２Sinθ２C'
  • ｎ１＝ｎ２Sinθ２C'

En utilisant sin90° = 1, la multiplication par 1 disparaît. Le côté gauche de la formule devient juste n1.
n2 est l'indice de réfraction du prisme… qui est déjà connu.
θ2 est l'angle de réfraction… qui nécessite de mesurer n1.

L'indice de réfraction peut être mesuré en mesurant l'angle d'émergence de la lumière avec un angle d'incidence de 90° (perpendiculaire au prisme).
Un réfractomètre est un appareil qui mesure l'angle de la lumière et convertit cet angle en indice de réfraction.

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