Muhitning sinishi ko'rsatkichi. Sinish ko'rsatkichi qanday hisoblanadi

25-dars / III-1 Yorug'likning turli muhitlarda tarqalishi. Ikkala ommaviy axborot vositasi o'rtasida nurning sinishi.

    Yangi materialni o'rganish.

Hozirgacha biz yorug'likni bir muhitda, odatdagidek - havoda tarqalishini ko'rib chiqdik. Yorug'lik har xil muhitda tarqalishi mumkin: bir muhitdan boshqasiga o'tish; tushish nuqtalarida nurlar nafaqat sirtdan aks etadi, balki qisman u orqali ham o'tadi. Bunday o'tishlar ko'plab chiroyli va qiziqarli hodisalarni keltirib chiqaradi.

Ikki muhit chegarasi orqali o'tadigan yorug'likning tarqalish yo'nalishini o'zgartirish yorug'likning sinishi deb ataladi.

Ikki shaffof muhit o'rtasidagi interfeysga tushadigan yorug'lik nurlarining bir qismi aks ettiriladi va qismi boshqa muhitga o'tadi. Bunday holda, boshqa muhitga o'tgan yorug'lik nurining yo'nalishi o'zgaradi. Shuning uchun bu hodisa sinish, nur esa sinish deb ataladi.

1 - voqea nurlari

2 - aks ettirilgan nur

3 - singan nur a β

OO 1 - ikkita ommaviy axborot vositasi o'rtasidagi interfeys

MN - perpendikulyar O O 1

Nur va nurlanish tushish nuqtasida tushirilgan ikki muhit orasidagi interfeysga perpendikulyar hosil bo'lgan burchak sinish burchagi deb ataladi. γ (gamma).

Vakuumdagi yorug'lik 300000 km / s tezlikda harakat qiladi. Har qanday muhitda yorug'lik tezligi har doim vakuumga qaraganda kamroq. Shuning uchun yorug'lik bir muhitdan ikkinchisiga o'tganda uning tezligi pasayadi va bu nurning sinishi uchun sababdir. Berilgan muhitda yorug'likning tarqalish tezligi qancha kam bo'lsa, bu muhitning optik zichligi shuncha yuqori bo'ladi. Masalan, havo vakuumga qaraganda yuqori optik zichlikka ega, chunki havodagi yorug'lik tezligi vakuumga nisbatan bir oz pastroq. Suvning optik zichligi havoning optik zichligidan katta, chunki havodagi yorug'lik tezligi suvga qaraganda katta.

Ikki ommaviy axborot vositalarining optik zichligi qancha ko'p farq qilsa, ularning interfeysida shunchalik yorug'lik sinadi. Ikkala ommaviy axborot vositasi o'rtasida yoritish tezligi qanchalik ko'p o'zgarsa, u shunchalik sinadi.

Har bir shaffof modda uchun nurning sinishi ko'rsatkichi kabi muhim jismoniy xususiyat mavjud. n. Bu ma'lum bir moddada yorug'lik tezligi vakuumga qaraganda necha marta kamligini ko'rsatadi.

Yorug'likning sinishi ko'rsatkichi

Modda

Modda

Modda

Tosh tuzi

Turpentin

Sidr yog'i

Etanol

Glitserol

Pleksiglas

Shisha (engil)

Uglerod disulfid

Tushish burchagi va sinish burchagi qiymatlarining nisbati muhitning har birining optik zichligiga bog'liq. Agar yorug'lik nurlari optik zichligi pastroq bo'lgan muhitdan optik zichligi yuqori bo'lgan muhitga o'tsa, u holda sinish burchagi tushish burchagidan kam bo'ladi. Agar yorug'lik nurlari optik zichligi yuqori bo'lgan muhitdan o'tsa, unda sinish burchagi tushish burchagidan kamroq bo'ladi. Agar yorug'lik nurlari optik zichligi yuqori bo'lgan muhitdan optik zichligi pastroq bo'lgan muhitga o'tsa, u holda sinish burchagi tushish burchagidan kattaroqdir.

Ya'ni, agar n 1 bo'lsa γ; agar n 1\u003e n 2 bo'lsa, u holda a<γ.

Yorug'likning sinishi qonuni :

    Tushgan nur, singan nur va nurlanish tushish nuqtasidagi ikki muhit o'rtasida perpendikulyar bir tekislikda yotadi.

    Yiqilish burchagi va sinish burchagi orasidagi bog'liqlik formula bo'yicha aniqlanadi.

tushish burchagi sinusi bu erda, sinish kesimining sinusi.

0 - 900 burchaklar uchun sinus va tangenslarning qiymati

Darajalar

Darajalar

Darajalar

Yorug'likning sinishi qonuni birinchi marta Gollandiyalik astronom va matematik V. Snelius tomonidan 1626 yil, Leyden universiteti professori (1613) tomonidan ishlab chiqilgan.

XVI asr uchun optika zamonaviy ilm-fan bo'lib, ob'ektiv sifatida ishlatilgan suv bilan to'ldirilgan shisha sferadan lupa paydo bo'ldi. Va undan teleskop va mikroskop ixtiro qildilar. O'sha paytda Gollandiyaga qirg'oqqa qarash va o'z vaqtida dushmanlardan uzoqlashish uchun teleskoplar kerak edi. Bu navigatsiya muvaffaqiyati va ishonchliligini ta'minlovchi optikalar edi. Shuning uchun Gollandiyada ko'plab olimlar optikaga qiziqishgan. Gollandiyalik Skel Van Royen (Snelius) oynada aks etgan yupqa nurni tomosha qildi. U tushish burchagi va aks ettirish burchagini o'lchab, o'rnatdi: aks ettirish burchagi tushish burchagiga teng. U shuningdek nurni aks ettirish qonunlariga ega. U nurning sinish qonunini chiqargan.

Yorug'likning sinishi qonunini ko'rib chiqing.

Unda - ikkinchisining optik zichligi yuqori bo'lgan taqdirda, ikkinchi muhitning birinchisiga nisbatan nisbiy sinishi ko'rsatkichi. Agar yorug'lik sinib, optik zichligi pastroq muhitdan o'tib ketsa, u holda a< γ, тогда

Agar birinchi vosita vakuum bo'lsa, u holda n 1 \u003d 1 bo'ladi.

Ushbu indeks ikkinchi muhitning mutlaq sinish ko'rsatkichi deb ataladi:

vakuumdagi yorug'lik tezligi, ma'lum bir muhitdagi yorug'lik tezligi qaerda.

Yer atmosferasida yorug'likning sinishi natijasida biz Quyosh va yulduzlarni ularning haqiqiy holatidan bir oz yuqoriroq ko'rishimiz mumkin. Yorug'likning sinishi natijasida saroblar, kamalaklarning paydo bo'lishi tushuntirilishi mumkin ... nurning sinishi hodisasi raqamli optik asboblar: mikroskop, teleskop, kamera ishlash printsipining asosidir.

Ma'murning xabari:

Yigitlar! Kim uzoq vaqtdan beri ingliz tilini o'rganishni xohlaydi?
Davom eting va ikkita bepul darsni oling ingliz tilidagi SkyEng maktabida!
Men u erda o'zim o'qiyman - juda ajoyib. Rivojlanish aniq.

Ilovada siz so'zlarni o'rganishingiz, tinglash va talaffuz qilishni mashq qilishingiz mumkin.

Urunib ko'r. Mening havolamda ikkita dars bepul!
Bosing

Yiqilish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbatidan boshqa narsa yo'q

Sinishi ko'rsatkichi moddaning xususiyatlariga va nurlanish to'lqin uzunligiga bog'liq; ba'zi moddalar uchun elektromagnit to'lqinlarning chastotasi past chastotalardan optik va undan tashqariga o'zgarganda, shuningdek, chastota o'lchovining ayrim hududlarida yanada keskin o'zgarishi mumkin. Odatiy bo'lib, odatda optik diapazon yoki kontekst tomonidan belgilangan diapazonga tegishli.

Boshqa barcha narsalar teng bo'lgan n qiymati odatda nur zichroq muhitdan unchalik zich bo'lmagan muhitga o'tganda birdan kam bo'ladi va nur kamroq zichroq muhitdan zichroq muhitga o'tganda (masalan, gazdan yoki vakuumdan suyuqlikka yoki qattiqga) ko'p bo'ladi. ). Ushbu qoidadan istisnolar mavjud va shuning uchun vositani boshqasiga qaraganda optik jihatdan ko'proq yoki kamroq zich deb atash odatiy holdir (muhitning xiralashuvi o'lchovi sifatida optik zichlik bilan adashtirmaslik kerak).

Jadvalda ba'zi bir ommaviy axborot vositalari uchun sinishi indeksining ba'zi qiymatlari ko'rsatilgan:

Sinishi yuqori ko'rsatkichga ega vosita optik jihatdan zichroq deyiladi. Odatda o'lchov har xil muhitning havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichidir. Havoning mutlaq sinishi ko'rsatkichi. Shunday qilib, har qanday muhitning mutloq sinish ko'rsatkichi uning havoga nisbatan sinishi ko'rsatkichi bilan quyidagi formula bilan bog'liq:

Agar yorug'lik to'lqini nisbiy ruxsat berishning har xil qiymatiga ega bo'lgan ikkita dielektrikni ajratib turadigan tekis chegaraga tushsa, u holda bu to'lqin interfeysdan aks etadi va bir dielektrikdan boshqasiga o'tib sinadi. Shaffof muhitning sinish kuchi sindirish ko'rsatkichi bilan tavsiflanadi, bu ko'pincha sinish ko'rsatkichi deb ataladi.

Mutlaq sinish ko'rsatkichi

TA'RIFI

Mutlaq sinish ko'rsatkichi yorug'likning vakuumdagi tarqalish tezligining () muhitdagi yorug'likning fazaviy tezligiga () nisbatiga teng bo'lgan fizik kattalik deyiladi. Ushbu sinishi indeksini xat bilan belgilang. Sinishi indeksining ushbu ta'rifini matematik tarzda quyidagicha yozamiz:

Har qanday modda uchun (istisno vakuum), sinishi indeksining qiymati yorug'lik chastotasiga va moddaning parametrlariga (harorat, zichlik va boshqalar) bog'liq. Noyob gazlar uchun sindirish ko'rsatkichi teng olinadi.

Agar modda anizotrop bo'lsa, unda n yorug'lik tarqaladigan yo'nalishga va yorug'lik to'lqinining qanday qutblanishiga bog'liq.

Ta'rifga asoslanib (1), mutlaq sinish ko'rsatkichini quyidagicha topish mumkin:

bu erda muhitning dielektrik doimiyligi, bu muhitning magnit o'tkazuvchanligi.

Sinish ko'rsatkichi assimilyatsiya vositalarida murakkab miqdor bo'lishi mumkin. Optik to'lqinlar diapazonida \u003d 1 dielektrik doimiyligi quyidagicha yoziladi:

u holda sinish ko'rsatkichi:

bu erda sinishi indeksining haqiqiy qismi quyidagilarga teng:

sinishi, xayoliy qismi aks etadi:

singdirish uchun javobgardir.

Nisbiy sinishi ko'rsatkichi

TA'RIFI

Nisbiy sinishi ko'rsatkichi () ikkinchi muhitning birinchisiga nisbatan birinchi moddadagi yorug'lik fazalari tezligining ikkinchi moddadagi fazalar tezligiga nisbati:

bu erda ikkinchi muhitning mutlaq sinishi ko'rsatkichi, bu birinchi moddaning mutlaq sinishi ko'rsatkichidir. Agar unvoni \u003d "(! LANG: QuickLaTeX.com tomonidan taqdim etilgan bo'lsa" height="16" width="60" style="vertical-align: -4px;">, то вторая среда считается оптически более плотной, чем первая.!}

Uzunliklari moddadagi molekulalar orasidagi masofadan ancha uzun bo'lgan monoxromatik to'lqinlar uchun Snell qonuni bajariladi:

qayerda tushish burchagi, sinish burchagi, bu tushayotgan yorug'lik to'lqini tarqaladigan muhitga nisbatan, singan yorug'lik tarqaladigan moddaning nisbiy sinish ko'rsatkichidir.

Birlik

Sinishi indeksi o'lchovsiz.

Muammoni hal qilishning misollari

O'RNAK 1

Vazifa Yorug'lik nurlari shishadan havoga o'tadigan bo'lsa, umumiy ichki aks ettirishning cheklangan burchagi qanday bo'ladi (). Shishaning sinishi koeffitsienti n \u003d 1,52 ga teng deb hisoblanadi.
Qaror To'liq ichki aks etganda, sinish burchagi () ga teng yoki unga teng ). Burchak uchun sinish qonuni quyidagi shaklga aylantiriladi:

nurning tushish burchagi aks ettirish burchagiga teng bo'lganligi sababli quyidagicha yozish mumkin:

Muammoning shartlariga ko'ra, nur havoga oqishdan o'tadi, demak

Keling, hisob-kitoblarni amalga oshiramiz:

Javob

O'RNAK 2

Vazifa Yorug'lik nurining tushish burchagi () va moddaning sinish ko'rsatkichi (n) o'rtasidagi bog'liqlik qanday? Agar aks etgan va singan nurlar orasidagi burchak bo'lsa? Nur havodan moddaga tushadi.
Qaror Keling, rasm chizamiz.

75-bilet.

Nurni aks ettirish qonuni: hodisa va aks etgan nurlar, shuningdek, nur tushish nuqtasida qayta tiklangan ikki muhit orasidagi interfeysga perpendikulyar, bir tekislikda (tushish tekisligi) yotadi. Yansıtma burchagi a tushish burchagiga teng.

Yorug'likning sinishi qonuni: hodisa va singan nurlar, shuningdek nurlanish tushish nuqtasida qayta tiklangan ikki muhit o'rtasidagi interfeysga perpendikulyar, bir tekislikda yotadi. A tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati berilgan ikkita muhit uchun doimiy bo'ladi:

To'lqinlar fizikasida aks ettirish va sinish qonunlari tushuntiriladi. To'lqin tushunchalariga ko'ra, sinish bu bir muhitdan ikkinchisiga o'tishda to'lqin tarqalish tezligining o'zgarishi natijasidir. Sinishi indeksining fizik ma'nosi Birinchi muhitda to'lqinlarning tarqalish tezligi υ 1 ning ikkinchi muhitda tarqalish tezligiga nisbati υ 2:

3.1.1-rasm yorug'likning aks etishi va sinishi qonunlarini aks ettiradi.

Mutlaq sinish ko'rsatkichi pastroq bo'lgan muhit optik jihatdan kamroq zich deyiladi.

Yorug'lik optik jihatdan zichroq muhitdan optik jihatdan zich bo'lmagan muhitga o'tganda, n 2< n 1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать to'liq aks ettirish hodisasi, ya'ni singan nurning yo'qolishi. Ushbu hodisa ma'lum bir tanqidiy burchakdan oshadigan tushish burchaklarida kuzatiladi a pr, deyiladi to'liq ichki aks ettirishning cheklov burchagi (3.1.2-rasmga qarang).

Tushish burchagi uchun a \u003d a pr sin β \u003d 1; sin a a pr \u003d n 2 / n 1 qiymati< 1.

Agar ikkinchi vosita havo bo'lsa (n 2-1), formulani formada qayta yozish qulay

To'liq ichki aks ettirish hodisasi ko'plab optik qurilmalarda o'z dasturini topadi. Eng qiziqarli va amaliy ahamiyatga ega bo'lgan dastur - bu optik tolalarni yaratishdir, ular ingichka (bir necha mikrometrdan millimetrgacha) optik shaffof materialdan (shisha, kvarts) o'zboshimchalik bilan egilgan iplarni hosil qiladi. Elyafning uchiga tushgan yorug'lik yon sirtlardan to'liq ichki aks etishi tufayli u bo'ylab uzoq masofalarga tarqalishi mumkin (3.1.3-rasm). Optik tolalarni yaratish va qo'llash bilan shug'ullanadigan ilmiy-texnik yo'nalish optik tolalar deb ataladi.

Dispse "rsiya light" ta (yorug'likning parchalanishi) - bu moddaning mutloq sinish ko'rsatkichining yorug'lik chastotasiga (yoki to'lqin uzunligiga) bog'liqligi (chastota dispersiyasi) yoki xuddi shu narsa, moddadagi yorug'lik fazasining tezligining to'lqin uzunligiga (yoki chastotaga) bog'liqligi. 1672 yil atrofida Nyuton tomonidan eksperimental ravishda topilgan, ammo nazariy jihatdan ancha keyinroq tushuntirilgan.

Fazoviy dispersiya muhitning dielektrik konstantasi tenzorining to'lqin vektoriga bog'liqligi deyiladi. Ushbu bog'liqlik fazoviy qutblanish effektlari deb ataladigan bir qator hodisalarni keltirib chiqaradi.

Variantlarning eng aniq misollaridan biri - oq nurning parchalanishi prizma orqali o'tayotganda (Nyuton tajribasi). Dispersiya hodisasining mohiyati shaffof moddada - to'lqin uzunliklari har xil bo'lgan yorug'lik nurlarining tarqalish tezligidagi farq - optik muhitda (vakuumda yorug'lik tezligi to'lqin uzunligidan va shu sababli rangidan qat'iy nazar har doim bir xil bo'ladi). Odatda yorug'lik to'lqinining chastotasi qanchalik baland bo'lsa, u uchun muhitning sinishi ko'rsatkichi shunchalik yuqori bo'ladi va muhitdagi to'lqinning tezligi past bo'ladi:

Nyuton tajribalari Oq nurni spektrga parchalash bo'yicha tajriba: Nyuton kichkina teshik orqali quyosh nurlarini shisha prizma tomon yo'naltirdi. Prizma ustiga qulab tushgan nur sinib, qarama-qarshi devorga ranglarning iridescent o'zgarishi bilan spektrga cho'zilgan tasvirni berdi. Monoxromatik nurni prizma orqali o'tkazish tajribasi: Nyuton quyosh nurlari yo'lida qizil oynani qo'ydi, uning orqasida monoxromatik nur (qizil), so'ngra prizma oldi va ekranda faqat yorug'lik nuridan qizil nuqta kuzatdi. Oq nurni sintez qilish (ishlab chiqarish) bo'yicha tajriba: Birinchidan, Nyuton quyosh nurlarini prizma tomon yo'naltirdi. Keyin, prizmadan chiqadigan rangli nurlarni yig'uvchi ob'ektiv yordamida yig'ib, oq devordagi Nyuton rangli chiziq o'rniga teshikning oq tasvirini oldi. Nyutonning topilmalari: - prizma yorug'likni o'zgartirmaydi, faqat uni tarkibiy qismlarga ajratadi - rang jihatidan farq qiluvchi yorug'lik nurlari sinish darajasi bilan farq qiladi; Binafsha nurlar eng kuchli sinadi, qizil rang kamroq kuchliroq - kam nurga ega bo'lgan qizil nur eng yuqori tezlikka ega, binafsha rang esa eng past darajada, shuning uchun prizma yorug'likni buzadi. Yorug'likning sinishi ko'rsatkichining uning rangiga bog'liqligi dispersiya deyiladi.

Xulosa: - prizma yorug'likni parchalaydi - oq nur murakkab (kompozitsion) - binafsha nurlar qizil rangga qaraganda kuchliroq sinadi. Yorug'lik nurining rangi uning tebranish chastotasi bilan belgilanadi. Bir muhitdan ikkinchisiga o'tishda yorug'lik tezligi va to'lqin uzunligi o'zgaradi va rangni belgilaydigan chastota doimiy bo'lib qoladi. Oq yorug'lik diapazonlari va uning tarkibiy qismlari chegaralari odatda vakuumdagi to'lqin uzunliklari bilan tavsiflanadi. Oq nur - bu 380 dan 760 nm gacha bo'lgan to'lqin uzunliklarining to'plamidir.

77-bilet.

Nurni yutish. Buger qonuni

Yorug'likning moddaga singishi to'lqin elektromagnit maydoni energiyasining moddaning issiqlik energiyasiga (yoki ikkilamchi fotolüminesans nurlanish energiyasiga) aylanishi bilan bog'liq. Nurni yutish qonuni (Buger qonuni) quyidagi shaklga ega:

I \u003d I 0 exp (-x),(1)

qaerda Men 0 , Men - kiraverishda yorug'lik intensivligi (x \u003d 0) va qalinlikning o'rta qatlamidan chiqish x,- assimilyatsiya koeffitsienti, bu  ga bog'liq .

Dielektriklar uchun  =10 -1 10 -5 m -1 , metallar uchun  =10 5 10 7 m -1 , shuning uchun metallar nurga xira bo'ladi.

Qaramlik  () singdiruvchi jismlarning ranglanishi tushuntiriladi. Masalan, qizil nurni kuchsiz singdiradigan shisha oq nur bilan yoritilganda qizil rangda ko'rinadi.

Yorug'lik tarqalishi. Reyli qonuni

Yorug'lik difraksiyasi optik jihatdan bir hil bo'lmagan muhitda, masalan loyqa muhitda (tutun, tuman, changli havo va boshqalar) sodir bo'lishi mumkin. Muhitning bir xil bo'lmaganligi bilan ajralib turadigan yorug'lik to'lqinlari intensivlikning barcha yo'nalishlarda etarlicha bir xil taqsimlanishi bilan ajralib turadigan difraktsiya naqshini yaratadi.

Kichik tartibsizliklar bilan bunday difraktsiya deyiladi yorug'lik tarqalishi bilan.

Ushbu hodisa quyosh nurlarining tor nurlari changli havodan o'tib, chang zarralariga tarqalib, ko'rinadigan bo'lganda paydo bo'ladi.

Agar bir hil bo'lmaganlikning o'lchamlari to'lqin uzunligiga nisbatan kichik bo'lsa (ko'pi bilan 0,1 ), keyin tarqalgan nur intensivligi to'lqin uzunligining to'rtinchi kuchiga teskari proportsional bo'lib chiqadi, ya'ni.

Men irqlar ~ 1/ 4 , (2)

bu qaramlik Reyli qonuni deb ataladi.

Begona zarrachalarni o'z ichiga olmaydigan toza muhitda yorug'lik tarqalishi ham kuzatiladi. Masalan, u zichlik, anizotropiya yoki kontsentratsiyaning tebranishlarida (tasodifiy og'ishlar) sodir bo'lishi mumkin. Bunga molekulyar tarqalish deyiladi. Bu, masalan, osmonning ko'k rangini tushuntiradi. Darhaqiqat, (2) ga binoan, ko'k va ko'k nurlar qizil va sariq ranglardan ko'ra kuchliroq tarqalgan, chunki qisqa to'lqin uzunligiga ega bo'lib, natijada ko'k osmon paydo bo'ladi.

78-bilet.

Yorug'lik qutblanishi - elektromagnit nur to'lqinlarining ko'ndalang tabiati namoyon bo'ladigan to'lqin optikasi hodisalari to'plami. Transvers to'lqin - muhit zarralari to'lqin tarqalish yo'nalishiga perpendikulyar yo'nalishda tebranadi ( shakl.1).

Shakl Transvers to'lqin

Elektromagnit nur to'lqini samolyot qutblangan(chiziqli qutblanish), agar E va B vektorlarning tebranish yo'nalishlari qat'iy belgilangan va ma'lum tekisliklarda yotsa ( shakl.1). Yassi qutblangan yorug'lik to'lqini deyiladi samolyot qutblangan (chiziqli qutblangan) yorug'lik. Qutbsiz(tabiiy) to'lqin - bu to'lqindagi E va B vektorlarining tebranish yo'nalishlari v tezlik vektoriga perpendikulyar bo'lgan har qanday tekislikda yotishi mumkin bo'lgan elektromagnit yorug'lik to'lqini. Polarizatsiyalangan yorug'lik - yorug'lik to'lqinlari, unda E va B vektorlarning tebranish yo'nalishlari xaotik ravishda o'zgaradi, shuning uchun to'lqinlarning tarqalish nuriga perpendikulyar bo'lgan tekisliklarda tebranishlarning barcha yo'nalishlari bir xil ehtimolga ega ( shakl 2).

Shakl.2 Polarizatsiyalangan yorug'lik

Polarizatsiyalangan to'lqinlar - unda E va B vektorlarining yo'nalishlari kosmosda o'zgarishsiz qoladi yoki ma'lum bir qonunga muvofiq o'zgaradi. E vektorining yo'nalishi xaotik ravishda o'zgarib turadigan nurlanish - qutblanmagan... Bunday nurlanishning namunasi termal nurlanish bo'lishi mumkin (tasodifiy taqsimlangan atomlar va elektronlar). Polarizatsiya tekisligi - bu vektorning tebranish yo'nalishiga perpendikulyar bo'lgan tekislik E. Polarizatsiyalangan nurlanish paydo bo'lishining asosiy mexanizmi bu nurlanishning elektronlar, atomlar, molekulalar, chang zarralari tomonidan tarqalishi.

1.2. Polarizatsiya turlari Polarizatsiyaning uch turi mavjud. Keling, ularga ta'riflar beraylik. 1. Lineer Elektr vektori E fazodagi o'rnini saqlab qolsa paydo bo'ladi. E vektor tebranadigan tekislikni ajratib turganday tuyuladi. 2. Dumaloq Bu elektr vektori E to'lqinning tarqalish yo'nalishi bo'ylab to'lqinning burchak chastotasiga teng burchak tezlik bilan aylanib, uning mutlaq qiymatini saqlab turganda paydo bo'ladigan qutblanishdir. Ushbu qutblanish E vektorining ko'rish chizig'iga perpendikulyar tekislikda aylanish yo'nalishini tavsiflaydi. Bunga siklotron nurlanishini (magnit maydonda aylanadigan elektronlar tizimi) misol keltirish mumkin. 3. Elliptik U elektr vektorining kattaligi ellipsni (E vektorining aylanishi) tasvirlashi uchun o'zgarganda paydo bo'ladi. Elliptik va dairesel polarizatsiya o'ng qo'li bilan bo'lishi mumkin (E vektorining aylanishi soat yo'nalishi bo'yicha, agar siz tarqalayotgan to'lqin tomon qarasangiz) va chapda (E vektorning aylanishi soat yo'nalishi bo'yicha, agar siz tarqalayotgan to'lqin tomon qarasangiz).

Haqiqatan ham, ko'pincha sodir bo'ladi qisman qutblanish (qisman qutblangan elektromagnit to'lqinlar). Miqdoriy jihatdan, u ma'lum bir miqdor bilan tavsiflanadi qutblanish darajasi Rquyidagicha aniqlanadi: P \u003d (Imax - Imin) / (Imax + Imin) Qaerda Imax , Imin - analizator orqali eng yuqori va eng past elektromagnit energiya oqimining zichligi (polaroid, Nikolas prizmasi ...). Amalda nurlanishning polarizatsiyasi ko'pincha Stoks parametrlari bilan tavsiflanadi (berilgan qutblanish yo'nalishi bilan nurlanish oqimlarini aniqlang).

79-bilet.

Agar tabiiy yorug'lik ikkita dielektrik (masalan, havo va shisha) orasidagi interfeysga tushsa, unda uning bir qismi aks etadi, bir qismi esa sinadi va ikkinchi muhitga tarqaladi. Yansıtılan va singan nurlar yo'lida analizatorni (masalan, turmalin) o'rnatib, aks etgan va singan nurlarning qisman qutblanganligiga ishonch hosil qilamiz: analizator nurlar atrofida aylantirilganda, yorug'lik intensivligi vaqti-vaqti bilan quriydi va zaiflashadi (to'liq yo'qolib qolish kuzatilmaydi!). Keyingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, aks etadigan nurda tushish tekisligiga perpendikulyar tebranishlar (275-rasmda ular nuqta bilan ko'rsatilgan), singanida - tushish tekisligiga parallel tebranishlar (o'qlar bilan ko'rsatilgan).

Polarizatsiya darajasi (elektr (va magnit)) vektorning ma'lum yo'nalishi bilan yorug'lik to'lqinlarini ajratish darajasi) nurlarning tushish burchagi va sinish ko'rsatkichiga bog'liq. Shotland fizigi D. Bryster (1781-1868) tashkil etilgan qonun, unga ko'ra tushish burchagi ostida men B (Brewster burchagi) munosabat bilan aniqlanadi

(n 21 - ikkinchi muhitning sinish ko'rsatkichi, birinchisiga nisbatan), aks ettirilgan nur tekislikda qutblangan (faqat tushish tekisligiga perpendikulyar tebranishlarni o'z ichiga oladi) (276-rasm). Yiqilish burchagi singan nurmen B iloji boricha polarizatsiya qiladi, lekin to'liq emas.

Agar Brewster burchagi interfeysga yorug'lik tushsa, u holda aks etgan va singan nurlar o'zaro perpendikulyar (tg.) men B \u003d gunoh men B / cos men B, n 21 = gunoh men B / gunoh men 2 (men 2 - sinish burchagi), qaerdan cos men B \u003d gunoh men 2). Binobarin, men B + men 2 = / 2, lekin men B \u003d men B (aks ettirish qonuni), shuning uchun men B + men 2 = /2.

Ikkala izotrop dielektriklar orasidagi masofada elektromagnit maydon uchun chegara shartlarini hisobga olsak, tushishning turli burchaklaridagi aks ettirilgan va sinadigan yorug'likning qutblanish darajasi Maksvell tenglamalari bo'yicha hisoblab chiqilishi mumkin (deyiladi Frenel formulalari).

Singan nurning qutblanish darajasi sezilarli darajada oshishi mumkin (yorug lik har safar interfeysga Brewster burchagida tushishi sharti bilan, ko p sinish orqali). Agar, masalan, shisha uchun bo'lsa ( n \u003d 1.53), singan nurning qutblanish darajasi 15% ni tashkil qiladi, keyin 8-10 ta shisha plastinka bir-biriga ustma-ust qo'yilganidan so'ng, bunday tizimdan chiqarilgan nur deyarli to'liq qutblangan bo'ladi. Bunday plitalar to'plami deyiladi oyoq. To'xtash qutblangan nurni aks etganda ham, singanda ham tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin.

79-bilet (shov-shuv uchun)

Tajriba shuni ko'rsatadiki, nur sinib va \u200b\u200baks etganda, singan va aks etgan yorug'lik qutblangan bo'lib chiqadi va aks ettirish. nur tushish paytida ma'lum bir tushish burchagida to'liq qutblanishi mumkin. yorug'lik har doim qisman qutblangan.Frinel formulalariga asoslanib, uni aks ettirish mumkin. nur tushish tekisligiga perpendikulyar tekislikda qutblangan va sinadi. nur tushish tekisligiga parallel tekislikda qutblangan.

Ko'zgu tushadigan tushish burchagi yorug'lik to'liq qutblanganiga Bryuser burchagi deyiladi.Brysterning burchagi Bryuser qonunidan aniqlanadi: Bryuser qonuni.Bu holda aks ettirish orasidagi burchak. va sinishi. nurlari teng bo'ladi.Havo-shisha tizimi uchun Brewster burchagi tengdir.Yaxshi qutblanishni olish uchun, ya'ni. , yorug'lik singanda, juda ko'p qattiq yuzalar ishlatiladi, ular Stoletov to'xtashi deb nomlanadi.

80-bilet.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, yorug'likning materiya bilan o'zaro ta'sirida asosiy harakat (fiziologik, fotokimyoviy, fotoelektrik va boshqalar) vektorning tebranishlaridan kelib chiqadi, shuning uchun ba'zan uni yorug'lik vektori deyiladi. Shuning uchun yorug‘lik qutblanish qonuniyatlarini tavsiflash uchun vektorning harakati kuzatiladi.

Vektorlar tomonidan hosil qilingan tekislik va qutblanish tekisligi deyiladi.

Agar vektor bitta qat'iy tekislikda tebransa, unda bunday yorug'lik (nur) chiziqli qutblangan deyiladi. U an'anaviy ravishda quyidagicha belgilanadi. Agar nur perpendikulyar tekislikda (tekislikda) qutblangan bo'lsa xoz, rasmga qarang. 2 ikkinchi ma'ruzada), keyin u belgilanadi.

Tabiiy yorug'lik (oddiy manbalardan, quyosh), turli xil, xaotik tarzda taqsimlangan qutblanish tekisliklariga ega to'lqinlardan iborat (3-rasmga qarang).

Tabiiy yorug'lik ba'zan an'anaviy ravishda quyidagicha nomlanadi. Bundan tashqari, u polarizatsiz deb ataladi.

Agar to'lqinning tarqalishi paytida vektor aylansa va vektorning oxiri aylanani tavsiflasa, unda bunday yorug'lik aylana shaklida qutblangan va qutblanish aylana yoki aylana shaklida (o'ng yoki chap). Shuningdek, elliptik qutblanish mavjud.

Optik qurilmalar (plyonkalar, plitalar va boshqalar) mavjud - polarizatorlartabiiy nurdan chiziqli qutblangan yorug'lik yoki qisman qutblangan yorug'lik chiqaradigan.

Yorug'likning qutblanishini tahlil qilish uchun foydalaniladigan qutblantiruvchilar deyiladi analizatorlar.

Polarizator (yoki analizator) tekisligi - bu polarizator (yoki analizator) tomonidan uzatiladigan nurning qutblanish tekisligi.

Polarizator (yoki analizator) amplitudali chiziqli qutblangan nurga tushsin E 0. O'tkazilgan nurning amplitudasi bo'ladi E \u003d E 0 sos jva intensivligi I \u003d I 0 sos 2 j.

Ushbu formula ifoda etadi malus qonuni:

Analizator tomonidan uzatiladigan chiziqli qutblangan nur intensivligi burchak kosinusi kvadratiga mutanosibdir. jtushayotgan nurning tebranish tekisligi va analizator tekisligi o'rtasida.

80-chiptasi (shov-shuv uchun)

Polarizatorlar - bu qutblangan nurni olish imkoniyatini yaratadigan qurilmalar, analizatorlar - bu yordamida siz qutblanish yoki yo'qligini tahlil qilishingiz mumkin.Tuzilmaviy ravishda, qutblantiruvchi va analizator bir xil bo'ladi.Zn Malus. u holda E vektorining barcha yo'nalishlari bir xil ehtimolga ega.Har bir vektorni o'zaro perpendikulyar bo'lgan ikkita komponentga ajratish mumkin: ulardan biri qutblanuvchi qutblanish tekisligiga parallel, ikkinchisi esa unga perpendikulyar.

Shubhasiz, qutblantiruvchidan chiqadigan yorug lik intensivligi teng bo ladi.Polyarizatordan chiqadigan yorug lik intensivligini () bilan belgilaylik.Agar analizator qutblanuvchi yorug lik yo liga joylashtirilgan bo lsa, uning asosiy tekisligi qutblanuvchi asosiy tekisligi bilan burchak hosil qilsa, chiqayotgan analizatorning intensivligi qonun bilan aniqlanadi.

81-bilet.

Radiy nurlari ta'sirida uran tuzlari eritmasining lyuminesansiyasini o'rganib, sovet fizigi P.A.Cherenkov uran tuzlari bo'lmagan suvning o'zi porlashiga e'tibor qaratdi. Ma'lum bo'lishicha, nurlar (qarang Gamma nurlanishi) toza suyuqliklar orqali yuborilganda, ularning hammasi porlay boshlaydi. P.A.Cherenkov boshchiligida ishlagan S.I.Vavilov bu nurlanish atomlarning radium kvantlari tomonidan urib tushirilgan elektronlar harakati bilan bog'liq deb taxmin qildi. Darhaqiqat, porlash suyuqlikdagi magnit maydonning yo'nalishiga juda bog'liq edi (bu elektronlarning harakatidan kelib chiqishini taxmin qildi).

Ammo nima uchun suyuqlikda harakatlanadigan elektronlar yorug'lik chiqaradi? Bu savolga to'g'ri javobni 1937 yilda sovet fiziklari I. Ye.Tamm va I. M. Franklar berganlar.

Elektron, moddada harakatlanib, atrofdagi atomlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Uning elektr maydoni ta'sirida atom elektronlari va yadrolari qarama-qarshi yo'nalishda siljiydi - muhit qutblangan. Polarizatsiya va keyin asl holiga qaytish jarayonida elektronning traektoriyasi bo'ylab joylashgan muhit atomlari elektromagnit nur to'lqinlarini chiqaradi. Agar v elektronning tezligi yorug'likning muhitda tarqalish tezligidan kam bo'lsa (bu sindirish ko'rsatkichi), unda elektromagnit maydon elektronni bosib oladi va modda elektron oldida kosmosda qutblanishga ulguradi. Elektronning oldida va orqasida muhitning qutblanish yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshi bo'lib, qarama-qarshi qutblangan atomlarning nurlanishi, "katlama", "o'chadi". Elektron hali yetib kelmagan atomlarda qutblanish uchun vaqt bo'lmaganda va tor konusning qatlami bo'ylab harakatlanuvchi elektronga va s vertikaldagi burchakka to'g'ri keladigan nurlanish bor. Yorug'lik "konusining" ko'rinishi va radiatsiya holatini to'lqin tarqalishining umumiy tamoyillaridan olish mumkin.

Shakl: 1. To'lqinlar jabhasining shakllanish mexanizmi

Elektron sinishi ko'rsatkichi bo'lgan bir hil shaffof moddada juda tor bo'sh kanalning OE o'qi bo'ylab harakatlansin (1-rasmga qarang) (nazariyani hisobga olgan holda elektronning atomlar bilan to'qnashuvini e'tiborsiz qoldirish uchun bo'sh kanal kerak). OE chizig'idagi ketma-ket elektron egallagan har qanday nuqta yorug'lik chiqaradigan markaz bo'ladi. O, D, E ketma-ket nuqtalaridan chiqadigan to'lqinlar bir-biriga xalaqit beradi va agar ular orasidagi fazalar farqi nolga teng bo'lsa, kuchayadi (qarang Interferentsiya). Ushbu shart elektronning traektoriyasi bilan 0 burchak yasaydigan yo'nalish uchun bajariladi. 0 burchagi: nisbati bilan aniqlanadi.

Darhaqiqat, traektoriyaning ikki nuqtasi - masofa bilan ajratilgan O nuqta va D nuqtadan elektron tezligiga 0 burchak ostida yo'naltirilgan ikkita to'lqinni ko'rib chiqing. B nuqtada, OB ga perpendikulyar bo'lgan BE to'g'ri chiziqda yotgan holda, birinchi to'lqin - vaqtdan so'ng B nuqtadan F to'g'ri, BE to'g'ri chiziqda yotganda, nuqtadan chiqadigan to'lqin O nuqtadan to'lqin chiqqandan keyin keladi. Bu ikki to'lqin fazada bo'ladi , ya'ni bu vaqtlar teng bo'lsa, to'g'ri chiziq to'lqinli front bo'ladi:. Vaqtlarning tengligi sharti xuddi shunday beradi. T traektoriya qismlaridan D masofa bilan ajratilgan to'lqinlarning aralashuvi tufayli yorug'lik o'chadi barcha yo'nalishlarda, D qiymati aniq tenglama bilan aniqlanadi, bu erda T - yorug'lik tebranishlari davri. Ushbu tenglama har doim, agar echimga ega bo'lsa.

Agar chiqadigan to'lqinlar aralashadigan va kuchayadigan yo'nalish mavjud bo'lmasa, u holda 1 dan ortiq bo'lishi mumkin emas.

Shakl: 2. Tana harakati paytida tovush to'lqinlarining tarqalishi va zarba to'lqinining paydo bo'lishi

Radiatsiya faqat agar kuzatilsa.

Eksperimental ravishda elektronlar cheklangan qattiq burchak ostida, tezliklarda ma'lum tarqalish bilan uchadi va natijada nurlanish burchak bilan aniqlangan asosiy yo'nalishga yaqin konusning qatlamida tarqaladi.

Bizning fikrimizcha, biz elektronning sekinlashishini e'tiborsiz qoldirdik. Bu juda joizdir, chunki Vavilov - Cherenkov nurlanishidan kelib chiqadigan zararlar juda oz va birinchi taxminda elektron yo'qotgan energiya uning tezligiga ta'sir qilmaydi va u bir tekis harakat qiladi deb taxmin qilish mumkin. Bu Vavilov-Cherenkov nurlanishining tub farqi va g'ayrioddiyligi. Odatda to'lovlar sezilarli tezlashuv ostida chiqariladi.

Yorug'ligidan o'tib ketgan elektron, tovush tezligidan kattaroq tezlikda uchayotgan samolyotga o'xshaydi. Bunday holda, samolyot oldida konusning zarba tovush to'lqini ham tarqaladi (2-rasmga qarang).

Tez zaryadlangan zarrachalarning nurlanishi uchun energiya yo'qotilishi ionlanish yo'qotishidan deyarli ming baravar kam. Ko'rinishidan, bunday ahamiyatsiz energiyani amaliy qo'llanmalarda ishlatish qiyin. Ammo Vavilov-Cherenkov nurlanishidan foydalanib, maxsus detektorlar yordamida tezkor zarrachalarning tezligini, energiyasini, zaryadini o'lchash mumkin.

1958 yilda ushbu effektni kashf etgani va izohlagani uchun sovet fiziklari P.A.Cherenkov, I.M.Frenk va I.E.Tamm fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi.

82-bilet.

Vodorod atomini ko'rib chiqing.

Bor nazariyasiga ko'ra, elektron yadroga eng yaqin statsionar orbitada harakat qilganda, atom eng barqaror bo'lgan asosiy holatda bo'ladi. DA asosan atom uzoq vaqt cheksiz holatda bo'lishi mumkin, chunki bu holat atom energiyasining mumkin bo'lgan eng kichik qiymatiga mos keladi.

Elektron ruxsat berilgan boshqa orbitalar bo'ylab harakatlanganda, atomning holati deyiladi hayajonlangan va asosiy holatga qaraganda kamroq barqaror. Qisqa vaqtdan so'ng (taxminan 10 -8 s) atom o'z-o'zidan qo'zg'aladigan holatdan asosiy holatga o'tadi, shu bilan birga energiya kvantini chiqaradi (20.4-rasm):

kn=VkVn.

Qo'zg'algan holatda atomning energiyasi asosiy holatdan kattaroq bo'lgani uchun, o'zboshimchalik bilan atom qo'zg'aladigan holatga kira olmaydi. Moddaning atomlarini qo'zg'atish usullari juda xilma-xil bo'lishi mumkin: zarrachaning atomga ta'siri, kimyoviy reaktsiyalar, yorug'lik ta'siri va boshqalar. Ammo ular berilgan atomlarni qo'zg'atishga qodir bo'lgan kvantlarda energiya etkazib bergandagina qo'zg'alish uchun samarali bo'ladi. Agar bu energiya atomni quyi energiya sathidan yuqori darajaga o'tkazish uchun etarli bo'lmasa, unda atom shunday energiya oladi va masalan, uning termik xaotik harakatining energiyasi ko'payadi, ammo atom qo'zg'aladigan holatga o'tmaydi.

Bir holatdan ikkinchisiga o'tish paytida atom tomonidan so'rilgan fotonning energiyasi ushbu ikki holatdagi atom energiyalari farqiga to'liq teng (20.7-rasm):

21=V2−V1,31=V3−V1,…

Boshqacha qilib aytganda, u o'zi chiqaradigan chastotani shunchaki yutadi (G. Kirchhoff tomonidan eksperimental ravishda olingan yutilish va emissiya qonuni). Tashqi ta'sir atomga ionlashishi uchun zarur bo'lganidan ko'proq energiya berishi mumkin bo'lgan holat bundan mustasno. Bu holda tashqi ta'sir energiyasining bir qismi atomning ionlanishiga sarflanadi va ortiqcha energiya uning kinetik energiyasi shaklida yirtilib ketgan elektronga o'tadi. Ikkinchisi o'zboshimchalik qiymatiga ega bo'lishi mumkin.

Shunday qilib, biz quyidagi xulosalarni chiqarishimiz mumkin.

1. Erkin atom energiyani faqat butun kvantlarda yutadi va chiqaradi.

2. Hayajonlangan holatga o'tishda atom o'zi chiqarishi mumkin bo'lgan kvantlarni yutadi.

Mutlaqoyutno qora temana, har qanday haroratda to'lqin uzunligidan qat'i nazar, unga tushadigan barcha radiatsiya oqimini to'liq qabul qiladigan tan. A. v ning yutilish koeffitsienti (so'rilgan energiyaning tushayotgan oqim energiyasiga nisbati) 1. Tabiatda A. c. Yo'q. Soot va platina qora singdirish koeffitsientlari 1 ga yaqin. A. ch.T.ga eng yaxshi yaqinlashish - bu deyarli har qanday nuqtada bir xil haroratga ega bo'lgan ochilgan va shaffof bo'lmagan devorlari bo'lgan deyarli yopiq idish. Teshik orqali bo'shliqqa kiradigan nur ko'p marta aks ettirilgan (qarang). Anjir. ) va har bir aks ettirishda bo'shliq devorlari qisman so'riladi. Natijada, bir muncha vaqt o'tgach, u deyarli butunlay so'riladi. Masalan, derazadan xonaga kiradigan yorug'lik nurlari unga singib ketadi va yorug'lik oqimining ozgina qismi ko'chaga chiqadi, shuning uchun ko'chadan uzoqdan qaraladigan ochiq oyna qora bo'lib ko'rinadi.

A. c. T., barcha isitiladigan jismlar singari, elektromagnit nurlanishni chiqaradi. A. c.ning asosiy xususiyati shundaki, uning radiatsiya spektri faqat harorat bilan belgilanadi va u tarkibidagi moddaning xususiyatlariga bog'liq emas. A.h.t yorqinligi harorat bilan juda tez o'sib boradi. A.C. tiniqligi va rangining haroratga bog'liqligi Stefan-Boltsmanning nurlanish qonuni, Vien nurlanish qonuni va Plank nurlanish qonuni bilan belgilanadi. Ushbu qonunlar A. v.T.ning haroratini aniqlashga imkon beradi, ularning nurlanish xususiyati bo'yicha; bunday o'lchovlar pirometrlar tomonidan amalga oshiriladi. A.ning yorqinligi.Ma'lum bir harorat uchun boshqa har qanday jismning (kulrang tananing) bir xil haroratdagi yorqinligidan kattaroq doimiy qiymat bo'ladi, shuning uchun A. v yorug'lik standarti sifatida ishlatiladi (platinaning qotish haroratida).

Mutlaqo oq tan - unga tushadigan barcha nurlarni aks ettiruvchi tanasi. Mutlaqo oq tan, asosan, uning sof shaklida nurlanishdir.

Agar biz energiyasiz moddani energiya bilan to'ydiradigan bo'lsak, unda biz bo'sh yadro emas, balki orbitalarda elektronlar bo'lgan to'laqonli kimyoviy elementni olamiz.

Sinishlar har qanday shaffof muhitning sinishi kuchini tavsiflovchi ma'lum mavhum son deyiladi. Uni n bilan belgilash qabul qilingan. Mutlaq sinish koeffitsienti va nisbiy koeffitsientni ajratib turing.

Birinchisi, ikkita formuladan biri yordamida hisoblanadi:

n \u003d sin a / sin β \u003d const (bu erda sin a - tushish burchagi sinusi, va sin β - bo'shliqdan ko'rib chiqilayotgan muhitga tushadigan yorug'lik nurining sinusi)

n \u003d c / υ λ (bu erda c - bo'shliqdagi yorug'lik tezligi, υ λ - o'rganilayotgan muhitdagi yorug'lik tezligi).

Bu erda hisoblash vakuumdan shaffof muhitga o'tish vaqtida yorug'lik tarqalish tezligini necha marta o'zgartirganligini ko'rsatadi. Sinish ko'rsatkichi (mutlaq) shu tarzda aniqlanadi. Qarindoshni bilish uchun quyidagi formuladan foydalaning:

Ya'ni har xil zichlikdagi moddalarning, masalan, havo va shishaning mutlaq sinishi ko'rsatkichlari ko'rib chiqiladi.

Umuman aytganda, har qanday jismning, ya'ni gazli, suyuq yoki qattiq bo'lsin, mutlaq koeffitsientlari har doim 1dan katta. Asosan ularning qiymatlari 1 dan 2 gacha. 2 dan yuqori, bu qiymat faqat istisno holatlarda bo'lishi mumkin. Ushbu parametrning ba'zi muhitlar uchun qiymati:


Bu ko'rsatkich sayyoradagi eng qiyin tabiiy moddaga, olmosga qo'llanganda, 2,42 ga teng. Ko'pincha, ilmiy tadqiqotlar o'tkazishda va hokazolarda siz suvning sinishi ko'rsatkichini bilishingiz kerak. Ushbu parametr 1,334 ga teng.

To'lqin uzunligi indikator bo'lgani uchun, albatta, u doimiy emas, indeks n harfiga beriladi. Uning qiymati ushbu koeffitsient spektrning qaysi to'lqiniga tegishli ekanligini tushunishga yordam beradi. Xuddi shu moddani ko'rib chiqishda, lekin yorug'lik to'lqin uzunligining oshishi bilan sinish ko'rsatkichi pasayadi. Ushbu holat ob'ektiv, prizma va boshqalardan o'tayotganda yorug'likning spektrga parchalanishidan kelib chiqadi.

Sinishi indeksining kattaligi bo'yicha siz, masalan, bir moddaning boshqasida qancha miqdorda eriganligini aniqlashingiz mumkin. Bu, masalan, pivo tayyorlashda yoki sharbat tarkibidagi shakar, meva yoki rezavorlar kontsentratsiyasini aniqlash kerak bo'lganda foydalidir. Ushbu ko'rsatkich neft mahsulotlarining sifatini aniqlashda ham, toshning haqiqiyligini isbotlash zarur bo'lganda va boshqa zargarlik buyumlarida ham muhimdir.

Hech qanday moddani ishlatmasdan, asbobning okulyarida ko'rinadigan o'lchov butunlay ko'k rangga ega bo'ladi. Agar siz oddiy distillangan suvni prizmaga tushirsangiz, asbobni to'g'ri kalibrlash bilan, ko'k va oq ranglarning chegarasi qat'iy ravishda nol darajasida bo'ladi. Boshqa moddani tekshirganda, u shkala bo'yicha siljiydi, bu unga xosdir.