Indice de réfraction de l'eau

Définition

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. L'indice de réfraction de l'eau est le rapport entre la vitesse de la lumière dans le vide et la vitesse de la lumière dans l'eau. L'indice de réfraction de l'eau est de 1,333 (à 20 °C). En comparaison, l'indice de réfraction de la glace vaut 1,31.

Visualisation de l'indice de réfraction de l'eau :

L'indice de réfraction de l'eau est généralement mesuré à la pression atmosphérique sous des champs magnétiques jusqu'à 10 T. Il augmente d'environ 0,1 % avec l'augmentation de l'intensité du champ magnétique.

Explications

La réfraction est un processus de changement de direction du faisceau lumineux. L'indice de réfraction est désigné comme la propriété physico-chimique du milieu utilisé. En 1807, l'indice de réfraction a été inventé par Thomas Young. L'indice de réfraction est également désigné par l'indice de réfraction ou l'indice de réfraction. Le symbole "n" est utilisé pour désigner l'indice de réfraction. L'indice de réfraction n'a ni dimension ni unité.

L'indice de réfraction est : n = cv, où "c" est la vitesse de la lumière, "v" est la vitesse de tout milieu (l'eau).

L'indice de réfraction est mesuré par un instrument appelé réfractomètre et le processus est appelé réfractométrie. Il existe quatre types différents de réfractomètres utilisés :

• Réfractomètre portatif traditionnel;
• Réfractomètre portatif numérique;
• Réfractomètre de laboratoire;
• Réfractomètre de processus en ligne.

La plupart de la valeur de l'indice de réfraction est positive. En 1968, Veselago a découvert que l'indice de réfraction peut être négatif. La valeur négative de l'indice de réfraction indique que la permittivité et la perméabilité sont négatives. L'expérience pour trouver l'indice de réfraction utilise un milieu de réfraction. L'eau est un liquide transparent. Il est facile d'expérimenter avec un liquide transparent comme l'eau.

Loi de Snell

L'indice de réfraction peut être calculé à l'aide de la loi de Snell. La loi de Snell est définie comme le rapport entre l'angle d'incidence et l'angle de réfraction. Cette loi est aussi appelée loi de réfraction et loi de Snell-Descartes.

La formule de la loi de Snell est la suivante : n₁sin⁡θ₁ = n₂sin⁡θ₂.
La loi de Snell en termes de vitesse de la lumière dans le milieu peut s'écrire : sin⁡θ₂ / sin⁡θ₁ = v₂ / v₁ = n₁ / n₂.
La loi de Snell en termes de longueur d'onde de la lumière peut être écrite comme : sin⁡θ₁ / sin⁡θ₂ = v₁ / v₂ = λ₁ / λ₂.

Modification de l'indice de réfraction

La longueur d'onde et la vitesse de la lumière changent avec le changement de milieu de propagation. Le changement de longueur d'onde et de vitesse de la lumière modifie l'indice de réfraction. La variation de l'indice de réfraction et la direction de la lumière avant et après la réfraction sont liées l'une à l'autre.

La vitesse de la lumière et l'indice de réfraction sont inversement proportionnels. L'augmentation de la vitesse de la lumière diminue l'indice de réfraction. La température joue également un rôle dans la modification de l'indice de réfraction. L'augmentation de la densité du liquide se traduira par une diminution de la température. L'augmentation de la température entraînera une augmentation de la densité du liquide. L'augmentation de la vitesse de la lumière entraîne une augmentation de la température.

L'indice de réfraction est aussi le rapport entre la longueur d'onde de la lumière utilisée dans le vide et la longueur d'onde de la lumière utilisée dans le milieu : n = λ / λ_m.

La vitesse de la lumière diminue au fur et à mesure qu'elle se déplace dans l'eau. Le changement de longueur d'onde de la lumière existe lorsque la lumière traverse l'eau. La longueur d'onde de la lumière diminue avec l'augmentation de la densité de l'eau. Cela montre que la vitesse et la longueur d'onde de la lumière changent lorsqu'elle passe du vide ou de l'air à l'eau.

L'eau utilisée pour trouver l'indice de réflexion doit être exempte d'impuretés. Les impuretés présentes dans l'eau modifient la densité de l'eau. Le changement de densité affecte la courbure de la lumière. Les impuretés présentes dans l'eau peuvent affecter la valeur de l'indice de réflexion. L'image montre comment un rayon lumineux se plie lorsqu'il passe de l'air à l'eau.

Applications

L'indice de réfraction peut être utilisé pour trouver le comportement caractéristique de la lumière dans différents milieux.

La puissance de focalisation de la lentille peut également être déterminée en utilisant l'indice de réfraction.

Dans un prisme, le pouvoir dispersif peut être trouvé par l'indice de réfraction.

Dans les hydrocarbures, les propriétés thermophysiques peuvent être estimées par l'indice de réfraction.

L'indice de réfraction est principalement utilisé pour déterminer la pureté d'un matériau.

Dans l'industrie pharmaceutique, l'indice de réfraction est utilisé pour trouver la concentration des médicaments.

En rapport avec "indice de réfraction de l'eau"

• indice de réfraction

  

  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.

• indice de réfraction de l'air

  

  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.

• réfraction

  

  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.

• indice biotique

  

  L'indice biotique est un indicateur de pollution aquatique qui évalue les effets de polluants organiques (ex.