Абсолютний показник заломлення і його зв'язок з відносним показником заломлення
Показник заломлення середовища щодо вакууму, т. Е. Для випадку переходу світлових променів з вакууму в середу, називається абсолютним і визначається формулою (27.10): n = c / v.
При розрахунках абсолютні показники заломлення беруть з таблиць, оскільки їх величина визначена досить точно за допомогою дослідів. Так як з більше v, то абсолютний показник заломлення завжди більше одиниці.
Якщо світлове випромінювання переходить з вакууму в середу, то формулу другого закону заломлення записують у вигляді:
sin i / sin β = n. (29.6)
Формулою (29.6) на практиці часто користуються і при переході променів з повітря в середу, так як швидкість поширення світла в повітрі дуже мало відрізняється від с. Це видно з того, що абсолютний показник заломлення повітря дорівнює 1,0029.
Коли промінь йде з середовища в вакуум (в повітря), то формула другого закону заломлення приймає, вид:
sin i / sin β = 1 / n. (29.7)
В цьому випадку промені при виході з середовища обов'язково видаляються від перпендикуляра до поверхні розділу середовища і вакууму.
З'ясуємо, як можна знайти відносний показник заломлення n21 за абсолютними показниками заломлення. Нехай світло переходить із середовища з абсолютним показником n1 в середу з абсолютним показником n2. Тоді n1 = c / V1 іn2 = с / v2, звідки:
Формулу другого закону заломлення для такого випадку часто записують наступним чином:
sin i / sin β = n2 / n1. (29.9)
Згадаймо, що з теорії Максвелла абсолютний показник заломлення можна знайти із співвідношення: n = √ (με). Так як у речовин, прозорих для світлового випромінювання, μ практично дорівнює одиниці, то можна вважати, що:
Оскільки частота коливань в світловому випромінюванні має порядок 10 14 Гц, ні диполі, ні іони в діелектрику, що мають порівняно велику масу, не встигають змінювати свого положення з такою частотою, і діелектричні властивості речовини в цих умовах визначаються тільки електронної поляризацією його атомів. Саме цим пояснюється відмінність між значенням ε = n 2 з (29,10) і εст в електростатики. Так, у води ε = n 2 = 1,77, а εст = 81; у іонного твердого діелектрика NaCl ε = 2,25, а εст = 5,6. Коли речовина складається з однорідних атомів або неполярних молекул, т. Е. В ньому немає ні іонів, ні природних диполів, то його поляризація може бути тільки електронної. Для подібних речовин ε з (29.10) і εст збігаються. Прикладом такої речовини є алмаз, що складається тільки з атомів вуглецю.
Зауважимо, що величина абсолютного показника заломлення, крім роду речовини, залежить ще від частоти коливань, або від довжини хвилі випромінювання. Зі зменшенням довжини хвилі, як правило, показник заломлення збільшується.