koncentrációt kolorimetriásan
Ha a fényforrás nem lehet tekinteni, mint egy pont, akkor az ő teljesítménye fotometria bevezetni koncepciók - a fényesség és a fényerőt. amelyek jellemzik a sugárzás egységnyi területen a sugárzó felület.
A fényerő a világító felület alábbi képlettel számítottuk ki:
ahol - a hatalom fénykibocsátó elem felületén;
s - a tervezett területen a sugárzó felület elem merőleges síkban a megfigyelés irányában;
# 966; - közötti szög a fény irányát, és a szokásos, hogy a párna DS.
A luminozitás aránya határozza meg:
ahol F - kibocsátott fényáram egy felületből;
s - terület a felületre.
Eszközök, amelyek mérik a fényt értékeket hívjuk fotométer. Ha a fotométer skála beosztással egységekben megvilágítás - lakosztályok, a készülék az úgynevezett fénymérő.
Egyenlete haladóhullámú
Oszcillációs test - forrása rezgések (.. Fork, húr, membrán, stb), található egy rugalmas közegben, ez vezet a rezegni kapcsolatba vele részecskék a közegben. A oszcilláció a részecskék továbbítjuk (rugalmas erők) a szomszédos részecskék a közeg, és így tovább. D. Egy idő után, az oszcilláció kiterjed az egész környezetet. A folyamat a terjedési rezgőmozgás egy közepes nevű hullám. Az irány a hullám terjedési (rezgések) a gerenda. Hullámot nevezzük keresztirányú, ha a közeg részecskéi oszcillál merőleges a gerenda. Ha a részecskék a közegben ingadozások fordulnak elő a vonal mentén, a hullám az úgynevezett hosszanti.
Ha a pont 0 rezeg egy rugalmas közegben harmonikusan (9. ábra):
y = A sin # 969; t, (39)
ahol y - az elmozdulás a oszcilláló pont;
A - amplitúdó (a legnagyobb elmozdulása az a pont az egyensúlyi helyzet); t - idő; T időszakban; # 969; = - gyűrűs vagy körkörös frekvencia.
Szomszédos pont szerdán jön. oszciiiáiómozgásban némi késéssel az idő:
ahol x - a távolság, amellyel a pontkülönbség oszcilláció a 0 a B pont;
- a terjedési sebessége rezgések 0 V.
Ekkor az egyenlet rezgések B pontnál van írva:
y = A sin # 969; (1- # 964;) = A sin (# 969; t -) (41)
Egyenlet (41) lehetővé teszi, hogy meghatározzuk az elmozdulás a bármely pontján a közeg bármely időpontban, ez az úgynevezett egyenlete haladási síkjára szinuszos hullám.
Hullámhossz (# 955;) a távolság a szomszédos pontok található ugyanabban a fázisban, vagyis a megtett távolság a hullám során egy rezgési periódus ... ezért:
# 955; = VT =; v = # 955; # 957; (42)
Behelyettesítve egyenlet (41) V =, és tekintettel arra, hogy # 969; = = 2π # 957;, megkapjuk a másik görbe bejegyzések egyenletet:
y = A sin 2π (T / T-X / # 955;) = A sin 2π (# 957; t- x / # 955;) = A sin (# 969; t - 2π x / # 955;), ( 43)
ahol - a hullámot. ami azt mutatja, hogy hány hullámhosszon rakott a szegmens hosszát 2π. Ezután a hullám egyenlet felírható:
y = A sin (# 969; t-KX) (44)
Meghatározási módszere a hangsebesség alapján az akusztikus állóhullám tulajdonságait. Az álló hullámok keletkeznek szuperpozíciójával (interferencia) a két síkhullámok ütközést azonos amplitúdójú. Gyakorlatilag állóhullámok keletkeznek, amikor a visszavert hullámokat akadályokat. Támaszkodva a gáton, és a hullám utazó felé visszavert hullám egymásra, hogy egy állóhullám.
Írunk az egyenlet két síkhullámok szaporító az X tengely mentén ellentétes irányban:
Hozzáadja ezeket az egyenleteket és átalakítjuk a képlet eredményét az összeg szinusz, megkapjuk:
y = y1 + y2 = 2A cos k x sin # 969; t (45)
Cseréljük ki a hullám száma kego értéke 2π / # 955;. Ezután egyenlet (45) formáját ölti:
y = 2Asos 2π sin # 969; t (46)
(46) egyenlet a következő egyenletet egy állóhullám. Ebből az egyenletből nyilvánvaló, hogy minden ponton az állóhullám oszcilláció áll elő ugyanazon a frekvencián, mint az az ellenirányú hullámok, amplitúdója (y max) függ x:
y max = 2A cos 2π
Pontokon, amelynek koordinátái kielégítik a
2π = ± nπ (n = 0, 1,2, 3), (47)
rezgési amplitúdója eléri a maximális értéket (y max = 2A). Ezeket nevezik a amplitúdópontját állóhullám. Tól (47) a koordináták értékeit amplitúdópontok:
Pontokon, amelynek koordinátái kielégítik a
a rezgési amplitúdó nulla lesz (y max = 0). Ezeket nevezik csomópontok az állóhullám. Pont a közeg, amely a csomópontok nem végez oszcilláció. A koordináták az ügy
xuzl = ± (n +) (n = 0, 1,2, 3), (49)
A képletek a 48. és 49., hogy a távolság a szomszédos amplitúdópontok, valamint a távolság a szomszédos csomópontok egyenlő # 955/2. A csomópontok és az anti-csomópontok vannak tolva egymáshoz képest # 955; / 4.
A modern tudományos ötletek, a fény - ez egy komplex elektromágneses eljárás, mely, mint egy hullám. és korpuszkuláris tulajdonságait. Ez a munka alapja a megfigyelés és tanulmány a jelenség az interferencia a fény, ami azzal magyarázható, abból a szempontból, a hullám elmélet a fény.
Interferencia a fény nevezzük hozzáadásával fényhullámok, képződését eredményezi a stabil minta amplifikációs és csillapítás.
Megvalósítása egymásra helyezett hullám interferencia meg kell felelniük a feltételeket, a koherencia (konzisztenciáját fázis ingadozások fényében fénysugarak vagy egyedi részei a fény). Úgynevezett koherens hullámok, amelyeknek azonos frekvencia és idő állandó különbség F s.
A tényleges világító testek bocsátanak inkoherens hullámok. Ez akkor fordul elő, mert a felület a világítótest áll bármely sokaságának pontok (atomok) önállóan nem folyamatosan és véletlenszerűen kibocsátó fényhullámok. Egyértelmű, hogy nincs összhang a fázis között ezek a hullámok nem. A koherens fény sugarak segítségével különböző szintetikus módszerekkel, amelyek alapján időben osztódó ugyanazon két nyaláb jön később a tér bármely pontján (a képernyőn) két különböző módon. Attól függően, hogy a módszer a szétválás a gerenda, két különböző módszereket koherens „forrásból”:
1) A módszer hullámfront Division, amikor a kimenő nyaláb a forrástól két részre van osztva, vagy áthaladó két szomszédos lyuk, vagy visszavert a tükör felületek és t. D.;
2) az amplitúdó osztály módszer, amely magában foglalja elosztjuk egy fénysugár által az átviteli és reflexió egy félig átlátszó felületre. Ez az eljárás ebben a fejezetben; így egy interferencia minta, az úgynevezett Newton gyűrűk.
Elválasztása a gerenda (gerenda) ra két koherens befolyásolhatna tükröződés a felülete az átlátszó vékonyréteg (10. ábra). Legyen egy monokromatikus párhuzamos fénysugarat egyetlen forrásból esik egy ék réteget; válassza ebből két gerenda - az 1. és 2. (vagy bármely más pár rudat - a 3. és 4.). Döntetlen merőleges síkban AE sugarak, amely az első a beeső hullám (AE két síkban nyaláb - az 1. és 2., érkező egyetlen forrásból, egyszerre éri el, és így van egy nulla fáziskülönbség). A sík AE-sugarak telt különböző módon; a C pont volt, továbbá a rezgések, amelynek eredménye függ a fáziskülönbség uralkodó hullámok.
A fáziskülönbség összefügg az útkülönbség # 948; gerenda arány:
hullámhossza beeső fény;
Optikai útkülönb;
geometriai útkülönbség;
az abszolút Törésmutató
Az optikai útkülönbség # 948; gerendák 1 és 2 ebben az esetben kifejezve:
Tagja π / 2 fordul elő rendre „veszteség” fázis (késleltetés) és tc amikor a fény visszaverődik a optikailag sűrűbb dielektromos réteg az optikailag kevésbé sűrű. Plusz vagy mínusz jel kerül sor, attól függően, ahol a fenti mérlegelés. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben van szükség, hogy egy mínusz (ék van a levegőben visszavert sűrűbb közegben fordul elő a C pont tehát „elveszti” a fázis a visszavert sugár 2). Körülbelül üzembe az (40) képletű AB = BC = = d és EC = 0 (mivel a beeső fénynyaláb keskeny, és az összes a gerendák 1, 2, 3, 4, és így tovább. E. gyakorlatilag egybeesik), a következő-általános kifejezés az optikai útkülönbség Reserve:
d-, ahol a vastagsága a ék ponton B.
„Az interferencia maximumok és minimumok lesz a következő formában:
ahol k = 0,1,2. - az, hogy a beavatkozás a legnagyobb és legkisebb.
Tól (41) azt látjuk, hogy az összes pontot a felület a lemez egyenletes vastagságú megfelelő egy és ugyanazon interferencia minta: maximumok vagy minimumok egyenlő intenzitású. Az interferencia mintázat formájában világos és sötét sávok, ezek az úgynevezett csíkok (vonalak) egyenlő vastagságú. Ez a fajta interferencia neve interferencia az egyenlő vastagságú. Abban az esetben, egy ék alakú réteg csíkok párhuzamosak a szélén a ék (ábra. 11). Ha fehér (polikromatikus) fény interferencia csíkok megszerzett szivárványhártya színét (minden szín ismert vékony olaj, vagy olaj film a víz vagy üveg). Ez azért van, mert az útvonal különbség b (a (41) képletű) hullámhosszától függ, és ennélfogva egy és ugyanazon lemezvastagság dmaksimumy és minimumok különböző hullámhosszúságú lesz kissé eltolódott egymáshoz képest.
Interferencia is látható áthaladó fény a lemezen.
Attól függően, hogy az alak a lemez és a változó alakja a interferenciacsíkok. Meg kell jegyezni, hogy reálértéken a beeső sugarak nem teljesen párhuzamosak, rögzíti a széle ívelt, vastag egyenetlen változások, a törésmutató is változik a heterogenitás az anyag, és így tovább. D. Mindezen, számos oka betartandó bonyolultan ívelt vonalak, az a fajta, hogy ad WHO -mozhnost bíró nagyon pontosan a lemez vastagsága egy adott ponton vagy anyagi inhomogenitások (interferencia mérési módszerek - az egyik legpontosabb).
Abban az esetben, ha egy szférikus lencse rárakódik a síküveg (3.), A lemezt szerepet tölt be a változó vastagságú levegő réteg (n = 1 Air) között a lencse és a sík lemez, és az interferencia csíkok azonos vastagságú
alkotnak koncentrikus körök egy sötét folt (vagy alacsony), a közepén. Ez a beavatkozás egy kapcsolási rajz Newton-gyűrűk.
A képlet alapján (40), és az azt követő érvelés itt lesz:
# 948; = 2dl + = 2d + (42)
Tekintettel a körülmények (41) együtt (42) megjelenítése, mi d értékei, amelyek világos és sötét interferencia csíkok a rendszerben:
ami azt jelenti, hogy a nulla-rendű csúcs nem. t. e. a visszavert fény a rendszer a Newton gyűrűk megfigyelt sötét folt (12.).
A fény hullámhossza lehet meghatározni alapján ábra. 12:
(43) Ennélfogva, figyelembe véve a tényt, hogy a vastagsága d kicsi, és a tag d 2 elhanyagolható, kapjuk: (44) kiindulási anyagként (44) érték dk (minimum) általános képletű (42): = k # 955; R, T. e.
ahol rk - sugara az interferencia gyűrű - a minimális k-a-sorrendben;
R- lencse sugara gömb.
Mivel érintkezés biztosítására a D pontban (. Ábra 12) miatt nehéz a port alá, majd egy másik formula, amely magában foglalja egy kombinációja a két érték a sugarak az interferencia gyűrűk rk és gg -, amely lehetővé teszi, hogy kizárják egy lehetséges rés (azaz ténylegesen meglévő növekedése .. teljes vastagsága a légréteg) 0, i-k-rend és a gyűrűk felírható:
Vonjuk ezeket az egyenleteket Terminusonként:
= (K - i) # 955; R, ahol
ahol k és én - annak érdekében, interferencia gyűrűket.
(46) képletű ugyanaz marad mind az interferenciát minimum és maximum számára.
pontosság # 955; képlet szerint (46) attól függ, hogy milyen pontosan mérjük és rk ri. valamint az utóbbi értékek nagyon kicsik, azok használatát mérési mikroszkóp. Ezen kívül csökkenti a hiba kell választani rk és ri, hogy k és i, amennyire csak lehetséges egymástól.
Megállapítást nyert, kísérletileg, hogy a fénysugár homogén közegben egyenes vonalban. Ugyanakkor részletesebb megfigyelések azt mutatják, hogy a fény hullám belép egy régió geometriai árnyék, és a határ között területeken a fény és árnyék jelenik magasságra és a mélypontra a fény, újra találkozunk, konkrétan megvalósul újraelosztását a fény Ener-beli megközelítést át ezt a határt.
Kerekítés fényhullám határain átlátszatlan szervek alkotnak egy interferencia újraelosztását energiát különböző irányokban az úgynevezett diffrakciós fény.
Diffrakciós - igazolás a hullám fény természete; diffrakciós nem korlátozódik könnyű, de általában mindenféle hullámok. Különbséget tenni bizonyos fokú önkényesség diffrakciós gömb alakú hullámok (Fresnel diffrakciós) és diffrakciós sík hullám (Fraunhofer diffrakciós).
Számítási és magyarázata a diffrakciós fény elvén alapul Huygens-Fresnel. Szerint a Huygens elv, minden egyes pontja a hullámfront lehet tekinteni, mint egy független másodlagos forrás gömb alakú hullámok. Megépítésével borítékot összes másodlagos forrás hullámfront helyzetben bármely későbbi időpontban, és ezáltal további meghatározása a fény terjedési irányában. Fresnel elv Huygens hozzáadott számos rendelkezéseit a beavatkozás; Ő bevezette a koherencia másodlagos hullámok és azok interferenciát. Annak érdekében, hogy meghatározzuk a diffrakciós eredmény egy bizonyos ponton a térben kell kiszámítani szerint Huygens-Fresnel elv, a beavatkozás a másodlagos hullámok,
van abban a pontban a felületi hullám (hullámfront, homogén közegben).
A laboratóriumi gyakorlat, a diffrakciós mintázat leggyakrabban kapott diffrakciós rácsokat. Diffrakciós rács - optikai eszköz. egy olyan aggregátumot jelent nagyszámú párhuzamos, általában azonos távolságra rések az azonos alakú. Sík, átlátszó diffrakciós rács - egy átlátszó lemez egy nagyszámú (akár 1000 hosszon 1 mm) vékony párhuzamos egyenlő szélességű helyek b és egyenlő távolságokra dmezhdu azok felezőpontja (vagy a megfelelő pont) .Rasstoyanie d nevezzük az időszakban vagy rácsállandó. Symbol rács ábrán látható. 13.