Абсолютный показатель преломления среды

 

· Стоимость валовой продукции -на 100 га земельной площади, 1 работника, на 100 руб. основных фондов, на единицу производственных затрат

· Стоимость товарной продукции (выручка) - на 100 га земельной площади, 1 работника, на 100 руб. основных фондов, на 100 руб. затрат

· Себестоимость 1 ц продукции- а) производственная б) полная (коммерческая)

· Валовой доход - на 100 га земельной площади, 1 работника, на 100 руб. основных фондов, на 100 руб. затрат

· Масса прибыли(убытка) от реализации продукции на 100 га и 1 работника

· Оплата 1 работника

· Рентабельность (с учетом дотаций и компенсаций и без их учета):

· а) отношение прибыли от реализации товарной продукции к полной себестоимости реализованной продукции отдельного вида

· б) отношение прибыли от реализации товарной продукции к общей сумме затрат на производство валовой продукции отдельного вида

 

Абсолютный показатель преломления среды

(1)

 

где с — скорость распространения света в вакууме;

— ско­рость его распространения в данной среде.

Относительный показатель преломления сред

(2)

 

где n ₂ и n ₁ — абсолютные показатели преломления сред.

При переходе света из среды с меньшим показателем пре­ломления (оптически менее плотная среда) в среду с большим показателем преломления (оптически более плотная среда) угол падения луча больше угла преломления (рис. 1, а). Если луч падает на границу раздела сред под наибольшим возможным

Рис. 1

 

углом i = p/2 (луч скользит вдоль границы раздела сред), то он будет преломляться под углом r_пр < p/2. Этот угол явля­ется наибольшим углом преломления для данных сред и назы­вается предельным углом преломления. Из закона прелом­ления света следует

 

(3)

 

откуда

(4)

 

Если свет переходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, то угол преломления больше угла падения (рис. 1, б). При некотором угле падения i луча угол преломления равен p/2, т. е. преломленный луч скользит вдоль границы раздела сред. При дальнейшем увеличении угла падения преломление не происходит, весь падающий

Рис.2

 

свет отражается от границы раздела сред (полное отражение). Угол i называется предельным углом полного отражения и обозначается i_пр. Так как

(5)

то

(6)

Таким образом, предельный угол преломления и предель­ный угол полного отражения для данных сред зависят от их показателей преломления. Это нашло применение в приборах для измерения показателя преломления веществ — рефрак­тометрах (рис. 2, а—б), используемых при определении чистоты воды, концентрации общего белка сыворотки крови, для идентификации различных веществ и т. д.

Описание установки

 

Основной частью рефрактометра являются две прямоуголь­ные призмы 1 и 2, сделанные из одного и того же сорта стекла (рис. 3, а). Призмы соприкасаются «гипотенузными» гра­нями, между которыми имеется зазор около 0,1 мм. Между призмами помещают каплю жидкости, показатель преломле­ния которой требуется определить. Луч света от источника 3 направляется на боковую грань верхней призмы и, преломив­шись, попадает на гипотенузную грань АВ. Поверхность АВ матовая, поэтому свет рассеивается и, пройдя через исследуе­мую жидкость, падает на грань CD нижней призмы под раз­личными углами от 0 до 90°. Если показатель преломления жидкости меньше показателя преломления стекла, то лучи света входят в призму 2 в пределах от 0 до r_ПР. Пространство внутри этого угла будет освещенным, а вне его — темным. Та­ким образом, поле зрения, видимое в зрительную трубу, раз­делено на две части: темную и светлую. Положение границы раздела света и тени определяется предельным углом прелом­ления, зависящим от показателя преломления исследуемой жидкости.

Рис. 3

 

Если исследуемая жидкость имеет большой показатель по­глощения (мутная, окрашенная жидкость), то во избежание по­терь энергии при прохождении света через жидкость измере­ния проводят в отраженном свете. Ход лучей в рефрактометре в этом случае показан на рисунке 3,б. Луч света от источни­ка проходит через матовую боковую грань СМ нижней приз­мы 2. При этом свет рассеивается и падает на гипотенузную грань CD, соприкасающуюся с исследуемой жидкостью, под всевозможными углами от 0 до 90°. Если жидкость оптически менее плотная, чем стекло, из которого изготовлена призма, то лучи, падающие под углами, большими i, будут испыты­вать полное отражение и выходить через вторую боковую грань нижней призмы в зрительную трубу. Поле зрения, ви­димое в зрительную трубу, так же как и в первом случае, ока­жется разделенным на светлую и темную части. Положение границы раздела в данном случае определяется предельным углом полного отражения, также зависящим от показателя преломления исследуемой жидкости.

С помощью этого прибора можно исследовать вещества, показатель преломления которых меньше показателя прелом­ления стекла измерительных призм. Оптическая система реф­рактометра изображена на рисунке 4.

В рефрактометре используется источник 3 белого света. Вследствие дисперсии при прохождении светом призм 1 и 2 граница света и тени оказывается окрашенной. Во избежание этого перед объективом зрительной трубы помещают ком­пенсатор 4. Он состоит из двух одинаковых призм, каждая из которых склеена из трех призм, обладающих различным по­казателем преломления. Призмы подбирают так, чтобы монохроматический луч с длиной волны l = 589,3 мкм (длина вол­ны желтой линии натрия) не испытывал после прохождения компенсатора отклонения. Лучи с другими длинами волн от­клоняются призмами в различных направлениях. Перемещая призмы компенсатора с помощью специальной рукоятки, до­биваются того, чтобы граница света и темноты стала возмож­но более резкой.

Рис. 4

Лучи света, пройдя компенсатор, попадают в объектив 6 зрительной трубы. Изображение границы раздела свет — тень рассматривается в окуляр 7 зрительной трубы. Одновременно в окуляр рассматривается шкала 8. Так как предельный угол преломления и предельный угол полного отражения зависят от показателя преломления жидкости, то на шкале рефракто­метра сразу нанесены значения этого показателя преломле­ния.

Оптическая система рефрактометра содержит также пово­ротную призму 5. Она позволяет расположить ось зрительной трубы перпендикулярно призмам 1 та. 2, что делает наблюде­ние более удобным.

В общей фокальной плоскости объектива и окуляра зри­тельной трубы помещают стеклянную пластинку, на которую нанесена визирная линия (или крест, образованный тонкими нитями). Перемещением зрительной трубы добиваются совпадения визирной линии с границей свет — тень и по шкале определяют показатель преломления исследуемой жидкости. В некоторых современных рефрактометрах зрительная труба укрепляется неподвижно, а система измерительных призм может поворачиваться.