Indice de réfraction de l'air
Définition
L'indice de réfraction de l'air est défini comme le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la vitesse de la lumière dans l'air. L'indice de réfraction de l'air est de 1,000 293.
L'indice de réfraction de l'air est presque égal à l'indice de réfraction du vide. Cependant, il varie avec quelques décimales. En effet, la vitesse de la lumière dans le vide est légèrement supérieure à la vitesse de la lumière dans l'air. L'indice de réfraction du vide est de 1.
L'indice de réfraction de l'air :
Courbe de l'indice de réfraction de l'air à température constante et pression standard.
Explications
Lorsque la lumière se déplace d'un milieu à un autre milieu, l'indice de réfraction du second milieu par rapport au premier milieu est la mesure du rapport de la vitesse de la lumière dans le premier milieu à la vitesse de la lumière dans le second milieu.
La vitesse de la lumière diminue lorsque la lumière passe d'un milieu plus rare à un milieu plus dense. Par conséquent, l'indice de réfraction d'un milieu plus dense est l'indice de réfraction le plus comparé d'un milieu plus rare. L'indice de réfraction de tout milieu est désigné par le symbole ′n′′n′. L'indice de réfraction varie également inversement avec la longueur d'onde de la lumière. La lumière de longueur d'onde plus longue a un indice de réfraction inférieur à celui de la lumière d'une longueur d'onde plus courte.
La deuxième loi de réfraction appelée loi de Snell stipule que le rapport du sinus de l'angle d'incidence au sinus de l'angle de réfraction dans un processus de réfraction reste constant. Cette constante est également une mesure du rapport de leurs indices de réfraction des deux milieux impliqués dans la réfraction.
L'indice de réfraction de la lumière trouve d'énormes applications dans le domaine de l'optique visuelle et laser. Bien que le phénomène de réfraction ait été découvert au 16ème siècle, le mot indice de réfraction a été inventé par Thomas Young en 1807. Il n'a jamais utilisé de symbole pour représenter l'indice de réfraction au départ.
Cependant, les scientifiques qui ont poursuivi d'autres études sur la réfraction ont utilisé le symbole "n" pour représenter l'indice de réfraction. L'instrument scientifique numérique utilisé pour mesurer l'indice de réfraction de tout milieu s'appelle un réfractomètre.
Facteurs affectant l'indice de réfraction de l'air
L'indice de réfraction de l'air est un nombre constant. Cependant, il existe de légères variations dans la valeur de l'indice de réfraction de l'air avec la variation de certaines quantités. Les deux facteurs principaux modifiant l'indice de réfraction de l'air sont la température et la longueur d'onde de la lumière.
L'indice de réfraction de l'air varie inversement avec la longueur d'onde. Le phénomène de dispersion de la lumière blanche dans ses couleurs constitutives, lorsqu'elle passe à travers un prisme, est dû au fait que la lumière de différentes couleurs constitutives avec différentes longueurs d'onde a des indices de réfraction différents et donc se plie à des angles différents.
Calcul de la valeur de l'indice
La vitesse de la lumière dans le vide est estimée à 2,997 924 58.108 m/s et la vitesse de la lumière dans l'air déterminée expérimentalement est de 2,997 046 44.108 m/s. Par définition, l'indice de réfraction dans tout milieu est la valeur du rapport de la vitesse de la lumière dans le premier milieu à la vitesse de la lumière dans le second milieu. Dans ce cas, pour déterminer l'indice de réfraction de l'air, la lumière pénètre initialement dans l'air terrestre depuis l'espace. L'espace contient un vide qui est le premier milieu et le second milieu serait l'air.
L'équation est : n2 = v1 / v2, où n2 est l'indice de réfraction du milieu 2 (air), v1 est la vitesse de la lumière dans le milieu 1 (vide), v2 est la vitesse de la lumière dans le milieu 2 (l'air).
En substituant les valeurs prédéterminées, n2 = 1,000 293 (généralement arrondi à 1,0003).
Par conséquent, l'indice de réfraction de la lumière dans l'air par rapport au vide est approximatif de 1,0003. Dans la plupart des calculs où les points décimaux ne sont pas plus significatifs, l'indice de réfraction de l'air est considéré comme égal à "1".
Applications
La valeur de l'indice de réfraction de l'air peut être utilisée pour déterminer la pureté de l'air.
Il peut également être utilisé pour analyser la concentration de gaz toxiques dans l'air, c'est-à-dire le degré de pollution de l'air dans une région donnée.
Il peut également être utilisé pour estimer la teneur en humidité de l'air.
La valeur de l'indice de réfraction de l'air est également utilisée pour trouver l'indice de réfraction relatif d'autres milieux comme le verre, l'eau, le métal. C'est parce que la valeur de l'indice de réfraction de l'air et du vide est presque la même.
Synonymes, antonymes
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En rapport avec "indice de réfraction de l'air"
L'indice de réfraction est le rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la vitesse de la lumière dans un milieu.
L'indice de réfraction d'un milieu est le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans le milieu.
La réfraction est le changement de direction et de vitesse d'une onde lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre avec un indice de réfraction différent.
L'indice biotique est un indicateur de pollution aquatique qui évalue les effets de polluants organiques (ex.