9.4.4. Определение средней дисперсии.

При преломлении немонохроматического света происходит его разложение в спектр. Это явление обусловлено зависимостью показателя преломления вещества от частоты (длины волны) излучения и называется дисперсией света.

Принято измерять показатель преломления для определенных спектральных линий. Показателю преломления в этом случае приписывается соответствующий индекс, например: n_C - показатель преломления для красного света с =658,3 нм (линия представлена в спектре излучения водорода); n_D - показатель преломления для желтого света с =589,3 нм (среднее значение двух близких желтых линий в спектре паров натрия); n_F - показатель преломления для голубого света с =486,1 нм (спектр излучения водорода). Преломляющую способность среды обычно характеризуют значением показателя преломления n_D. В рефрактометре ИРФ-454 БМ определяется именно значение n_D.

Мерой дисперсии света служат: - средняя дисперсия и - коэффициент дисперсии.

После ахроматизации (исчезновения окраски) граничной линии светотени произвести отсчет по шкале, вращающейся вместе с маховиком 4. Шкала разделена на 120 частей от 0 до 60 в обе стороны. Десятые доли деления берите по нониусу. При повороте маховика на 360 окрашенность границы устраняется дважды. При измерении средней дисперсии произведите не менее пяти отсчетов с двух сторон шкалы и возьмите среднее арифметическое значение этих отсчетов z. В зависимости от полученного значения z и показателя преломления n_D исследуемого вещества, пользуясь формулами (9.23) – (9.26), найдите величину средней дисперсии .

По формулам (9.23) – (9.24) для измеренного значения n_D найдите величины коэффициентов А и В. По формуле (9.25) для полученного значения z найдите величину . Величины А, В и  должны быть округлены до 6-го знака после запятой. По найденным величинам А, В и  по формуле (9.26) вычислите значение средней дисперсии . Окончательный ответ для округляется до 5-го знака после запятой.

(9.23)

(9.24)

(9.25)

(9.26)

Пример записи результатов измерений и расчета средней дисперсии для дистиллированной воды приведен в приложении.

9.4.5. Измерение рефракций.

По измеренным значениям показателей преломления вычислите по формуле (9.11) молекулярные рефракции воды , этилового спирта , метилового спирта и поляризуемости молекул этих веществ  (если эксперимент не проводится, то воспользуйтесь табличными значениями показателей преломления, см. табл.(9.2)).

С помощью системы уравнений (9.13) вычислите атомные рефракции углерода , водорода и кислорода .

Предполагая справедливым правило аддитивности, вычислите молекулярную рефракцию глицерина и бутилового спирта , и с помощью формулы (9.11) найдите их показатели преломления. Сравните вычисленные значения с табличными. Для глицерина также сравните результат вычисления с экспериментально полученным значением.

Используя вычисленные значения рефракций для воды и углерода, рассчитайте показатели преломления льда и алмаза. Сравните полученные значения с табличными (для алмаза n2,42; для льда n=1,31).

Таблица 9.2

Показатели преломления и плотности некоторых веществ

Вещество	nD (при t=20C)	, кг/м3 (при t=20C)
Вода ( )	1.3330	998.2
Спирт метиловый ( )	1.3310	792.8
Спирт этиловый ( )	1.3620	789.3
Спирт бутиловый ( )	1.3993	807
Глицерин ( )	1.4744	1259
Алмаз	2.42	30103520
Лед	1.31 (при t = -4C)	913 (при t = -4C)